Απόψεις και δυσκολίες των εκπαιδευτικών για τη Στρατηγική Ελέγχου Μεταβλητών: έρευνα στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών του Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας «Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες, το Περιβάλλον και την Τεχνολογία– Science, Environment and Technology in Education»» και μελετά τις απόψεις και τις δυσκολίες των εκπαιδευτικών της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης στην Ελλάδα, όταν μαθητές του δημοτικού εφαρμόζουν τη Στρατηγική Ελέγχου Μεταβλητών (ΣΕΜ). Τα πρώτα κεφάλαια παρουσιάζουν τη βιβλιογραφική επισκόπηση της παρούσας εργασίας και ειδικότερα εστιάζουν στην επισκόπηση των ερευνών που αφορούν στη διερευνητική προσέγγιση της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών (ΦΕ) και στη ΣΕΜ. Επιπλέον, παρουσιάζονται έρευνες που παραθέτουν τις απόψεις και τις πρακτικές των εκπαιδευτικών της πρωτοβάθμιας και της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης σχετικά με την εφαρμογή της ΣΕΜ. Αρχικά, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη διερευνητική προσέγγιση της διδασκαλίας των ΦΕ, με έμφαση στις επιστημονικές πρακτικές. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα οφέλη και οι δυσκολίες κατά την εφαρμογή της διερευνητικής προσέγγισης διδασκαλίας στις ΦΕ, καθώς και οι προϋποθέσεις εφαρμογής της διερευνητικής προσέγγισης διδασκαλίας στις ΦΕ. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η μέθοδος ΣΕΜ, ως μια επιστημονική πρακτική, και παρουσιάζεται η γνωστική και η μεταγνωστική διάσταση της γνώσης για τη ΣΕΜ. Έπειτα, παρουσιάζονται οι παρανοήσεις και οι δυσκολίες των μαθητών ως προς την κατανόηση της ΣΕΜ και οι διδακτικές προτάσεις και προσεγγίσεις για την εφαρμογή της μεθόδου. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφέρονται οι απόψεις και οι πρακτικές των εκπαιδευτικών σχετικά με τις διερευνητικές προσεγγίσεις και ειδικότερα με τη ΣΕΜ. Επιπρόσθετα, γίνεται μια αναφορά στην ανατροφοδότηση και στην αξιολόγηση των μαθητών στη χρήση της μεθόδου, αλλά και στην αυτο-αποτελεσματικότητα των εκπαιδευτικών στη χρήση της ΣΕΜ. Στη συνέχεια, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε στην παρούσα έρευνα κατά τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων της έρευνας και πιο συγκεκριμένα γίνεται αναφορά στα ερευνητικά ερωτήματα, στους 6 συμμετέχοντες/ουσες της έρευνας, στο ερευνητικό εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε και στη μέθοδο ανάλυσης των αποτελεσμάτων. Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στα αποτελέσματα που προκύπτουν από την ανάλυση των αποτελεσμάτων της έρευνας για κάθε υποδεξιότητα της ΣΕΜ ξεχωριστά: α) του Σχεδιασμού έγκυρων πειραμάτων (ΣΧΕ), β) της Διάκρισης έγκυρων από μη έγκυρα πειράματα (ΔΙΑ), γ) της Ερμηνείας έγκυρων πειραμάτων (ΕΡΜ) και δ) της Κατανόησης του λόγου που ορισμένα πειράματα δεν είναι έγκυρα (ΚΑΤ). Επιπλέον, αναφέρονται τα αποτελέσματα για τα σχεδιαστικά λάθη των πειραματικών διαδικασιών που εμφανίζονται και στις τέσσερις υποδεξιότητες της ΣΕΜ. Επίσης, γίνεται αναφορά στη σχέση του βαθμού κατανόησης της μεθόδου ΣΕΜ με δύο δημογραφικά χαρακτηριστικά i) την προϋπηρεσία των εκπαιδευτικών και ii) την επιμόρφωσή τους στις ΦΕ. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο, που αποτελεί και το τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας, περιλαμβάνεται αρχικά η συζήτηση των αποτελεσμάτων, που προέκυψαν από τις φάσεις της έρευνας και ακολουθούν τα συμπεράσματα. Κάτω από το φως των περιορισμών του ερευνητικού της σχεδιασμού, η εργασία ολοκληρώνεται με την κατάθεση συγκεκριμένων εισηγήσεων για επιπρόσθετη μελέτη στο συγκεκριμένο θέμα._________________________________________________________________________________________________________________________________ Abstract This study was carried out in the framework of the Interdepartmental Postgraduate Program of the West Macedonia University “Science-Environment and Technology Education” and studies in-service elementary teachers’ views and difficulties in Greece, as elementary students apply the Control of Variables Strategy (CVS) method. The first part deals with the literature review and particularly focus on the studies about the Inquiry-based learning in Science Education and CVS method. Furthermore, there are presented studies about elementary and secondary school teachers’ views and practices concerning to CVS method. Specifically, the first chapter references to the Inquiry-based learning, focuses on the scientific practices in Science Education. The benefits and the difficulties are also presented, as well as the application conditions of the inquiry practices. In the second chapter, CVS method, as a scientific practice, is described analytically and the cognitive and metacognitive dimension of CVS knowledge are presented. In addition, students’ misconceptions and difficulties in terms of CVS understanding are also presented and teaching practices for integration of the method are suggested. The third chapter references to the teachers’ views and practices about Inquiry-based learning and the CVS method, as well as their self-efficacy while they use the method. Further, the feedback and the evaluation wherein the students can get when the CVS method is applied, are mentioned in this chapter. The methodology which was implemented, in the process of collecting and analyzing the data of the survey, is presented analytically in the fourth chapter. Concretely, there is a reference to the research questions, the participants and the research implement was used for the survey. The fifth chapter presents the results of the research for each CVS’s sub-skill separately: a) the Ιdentifying confounded and unconfounded experiments (ID), b) ) the Interpreting the outcome of controlled experiments (IN), c) the Planning and creating controlled experiments (PL) and d) the Understanding that only inferences of indeterminacy can be drawn from the results of uncontrolled experiments (UN). Consequently, there are presented the results about the experimental designing errors which have occurred in all four CVS’s sub-skills. Also, there is mentioned the relationship between the CVS understanding and a) the teachers’ work experience and b) the education in Science Education. Finaly, the sixth chapter, includes the discussion about the results of the survey and the conclusions which occur from the results. In the light of the limitations of its strategic plan, this study provides conclusions, implications and recommendations for further research.