Εκπαίδευση μελλοντικών δασκάλων σε ανοιχτά διερευνητικά περιβάλλοντα μάθησης: η εξέλιξη των αντιλήψεών τους για τα μοντέλα και τη μοντελοποίηση στις Φυσικές Επιστήμες

Abstract

Η παρούσα εργασία αναφέρεται στην εξέλιξη των αντιλήψεων μελλοντικών δασκάλων1 για τα μοντέλα και τη μοντελοποίηση στις Φυσικές Επιστήμες (ΦΕ) μέσα από τη συμμετοχή τους σε ένα πρόγραμμα εκπαίδευσης. Πιο συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η εξέλιξη των αντιλήψεών τους για τη φύση και τη χρησιμότητα των μοντέλων, καθώς και η ικανότητά τους να αναγνωρίζουν επιστημονικά μοντέλα. Στο θεωρητικό πλαίσιο παρουσιάζεται η βιβλιογραφική επισκόπηση αναφορικά με τον ορισμό και τις κατηγορίες επιστημονικών μοντέλων, τη μοντελοποίηση, την αξία των επιστημονικών μοντέλων για τις ΦΕ, καθώς και παρουσιάζονται οι αντιλήψεις μαθητών και εκπαιδευτικών για το υπό μελέτη θέμα. Η έρευνα χωρίζεται σε δύο φάσεις: Στην πρώτη φάση, 34 φοιτητές του Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης Φλώρινας παρακολούθησαν μία σειρά από διαλέξεις και workshops στα οποία εργάστηκαν στα πλαίσια της ανοιχτής διερεύνησης. Στη δεύτερη φάση, η οποία συμπεριλαμβάνει και πρακτικό μέρος, συμμετείχαν οι 14 από τους 34 φοιτητές της Α φάσης, οι οποίοι επέλεξαν να εργαστούν με μία ομάδα μαθητών με σκοπό να σχεδιάσουν και να υλοποιήσουν ένα έκθεμα για το ΦΦΕ/ΤΧ. Ως ερευνητικό εργαλείο χρησιμοποιήθηκε ένα γραπτό ερωτηματολόγιο, το οποίο μοιράστηκε στην αρχή της Α φάσης, στο τέλος της και στο τέλος της Β φάσης. Για την ανάλυση των ποιοτικών δεδομένων που συλλέχθηκαν επιλέχθηκε η μέθοδος της ανάλυσης περιεχομένου. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως οι φοιτητές έχουν κατακερματισμένες γνώσεις αναφορικά με τα επιστημονικά μοντέλα. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε πως αδυνατούν να ορίσουν ένα επιστημονικό μοντέλο ή να ονομάσουν κατασκευές ως μοντέλα. Αντίθετα, τα αποτελέσματα της έρευνας υποδεικνύουν πως κατέχουν γνώσεις αναφορικά με τη χρησιμότητα των επιστημονικών μοντέλων ως εργαλεία επίδειξης ή μέσα μεταφοράς πληροφοριών. Όσον αφορά τις αντιλήψεις τους μέσα από το πρόγραμμα εκπαίδευσης, στο τέλος της Α φάσης παρατηρήθηκε θετική ανάπτυξη στους άξονες που μελετήθηκαν, η οποία διατηρήθηκε μέχρι το τέλος της Β φάσης. Επομένως εντοπίστηκαν αρκετά σημεία σύγκλισης με τα ευρήματα προηγούμενων ερευνών. This research refers to the evolution of Student Teachers’ (STs) conceptions on models and modeling in science education trough their participation on an educational program. Specifically, we explored the evolution of conceptions on the nature and use of models as well as their capability to identify given models. Literature review on the definition and categories of models, modeling, the value of models in science education as well as teachers’ and students’ conceptions is presented on theoretical framework. Research is divided in two phases. In phase A, 34 STs on the Department of Primary Education in Florina attended a class which included a series of lectures and workshops, in which they worked on an open inquiry environment. In phase B, which also involves practice, 14 out of the 34 STs worked with groups of students in order to design and implement a model-exhibit for the local science festival. As a form of data collection, a written questionnaire was distributed in the beginning of phase A, in the end of it and in the end of phase B. In order to analyze the qualitative data, we used the Content Analysis Method. Results indicate that STs possess scarce knowledge on models. Specifically, PTs face difficulties on defining models or identifying them. On the contrary, results indicate that they possess knowledge on using models as tools to demonstrate or to transfer knowledge. As long as the evolution of their conceptions through the program is concerned, there was a positive development on each axis of analysis in the end of phase A, which was held until phase B. Therefore, there are several points of convergence with previous research findings.