Η επαφή των μαθητών με την ιστορία των Φυσικών Επιστημών, αποτελεί πρόταση πολλών διεθνών επιστημονικών ομάδων (M.R. Matthews, 1992, 1994), οι οποίες κρίνουν ότι η ενσωμάτωση της ιστορίας της Φυσικής, αλλά και γενικότερα της ιστορίας των επιστημών στα αναλυτικά προγράμματα, χρησιμεύει ως πηγή έμπνευσης για τους μαθητές, αναδεικνύει το ανθρώπινο πρόσωπο της επιστήμης και τονίζει τη θέση της επιστήμης στην ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού, ( Κ. Σκορδούλης, 2003). Οι διάφοροι σημαντικοί επιστήμονες έζησαν και εργάστηκαν σε συγκεκριμένο ιστορικό, κοινωνικό και πολιτισμικό πλαίσιο. Η γνώση αυτού του πλαισίου διευκολύνει όλους τους μαθητές να προσεγγίσουν τα επιστημονικά επιτεύγματα, να κατανοήσουν την πορεία ανάπτυξης και τις δυσκολίες καθιέρωσης των επιστημονικών θεωριών, καθώς και να εντάξουν επιστημονικές πρακτικές στην καθημερινή τους ζωή και κουλτούρα. Όπως υποστηρίζουν οι Avraamidou L. & Osborne J. (2009), οι αφηγήσεις που αναφέρονται στην ιστορία των επιστημών αποτελούν ενδιαφέρουσες διδακτικές προσεγγίσεις και μπορούν να εφαρμοστούν στην αρχή της διδασκαλίας για να προξενήσουν το ενδιαφέρον των μαθητών.
Εδώ παρουσιάζεται ένα σχέδιο εργασίας με θέμα τη ζωή και το έργο ενός ή περισσοτέρων επιστημόνων από το χώρο της Φυσικής, της Χημείας και Βιολογίας. Το σχέδιο εργασίας μπορεί να γίνει σε συνεργασία των παραπάνω φυσικών επιστημών αλλά είναι δυνατόν να υπάρξει συνεργασία και με άλλα γνωστικά αντικείμενα, όπως Πληροφορική ή Ξένες γλώσσες και Σχολικός Επαγγελματικός Προσανατολισμός, όπως προτείνουν οι Καφετζόπουλος κ.α (2002). Παρακάτω αναπτύσσονται οι στόχοι, οι φάσεις και οι ενέργειες διεξαγωγής του σχεδίου εργασίας, που βασίζεται στην ομαδοσυνεργατική (Ματσαγγούρας 2000) και βιωματική ( Δ. Καμαρινού 1999) μάθηση.
ΣΤΟΧΟΙ
Η γνωριμία με τη ζωή και το έργο διαφόρων επιστημόνων
Η σύνδεση των επιστημονικών ανακαλύψεων με την ιστορική εποχή που συνέβησαν.
Η κατανόηση των δυσκολιών ανάπτυξης και καθιέρωσης των επιστημονικών θεωριών.
Η ανάπτυξη του ενδιαφέροντος των μαθητών για τις Φυσικές Επιστήμες
ΧΡΟΝΟΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ: Στο πλαίσιο της διδασκαλίας Φυσικής, Χημείας, Βιολογίας, αλλά και Πληροφορικής και Ιστορίας, μπορούν να αφιερωθούν τουλάχιστον 5 δίωρα κατά τη διάρκεια της σχολικής χρονιάς. Με κατάλληλες προσαρμογές, το προτεινόμενο σχέδιο εργασίας μπορεί να εφαρμοστεί σε τάξεις Δημοτικού, Γυμνασίου και Λυκείου.
ΦΑΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
- Κινητοποίηση ενδιαφέροντος των μαθητών για τη ζωή και το έργο διαφόρων σημαντικών επιστημόνων.
Διάρκεια : 1-2 ώρες
Η κινητοποίηση του ενδιαφέροντος των μαθητών μπορεί να γίνει με την επίδειξη διαφανειών που παρουσιάζουν φωτογραφίες σημαντικών επιστημόνων, που τα ονόματά τους συναντούν οι μαθητές τόσο στα διδακτικά βιβλία Φυσικής, Χημείας, Βιολογίας και στους νόμους που μελετούν, όσο και στην καθημερινότητα (π.χ Νεύτων, Αμπέρ, Ωμ, Παστέρ, Κιουρί, Αβογκάντρο, Γουάτσον, Κρικ, Δαρβίνος κ.λ.π.). Παράλληλα με τις φωτογραφίες, οι μαθητές μπορούν να βλέπουν, σε εικόνες, εργαστηριακούς χώρους στους οποίους οι επιστήμονες πειραματίστηκαν, ή χώρους μελέτης, κατοικίας κ.ά..
Το υλικό αυτό θα πρέπει να το ετοιμάσει ο ίδιος ο εκπαιδευτικός και να το προσαρμόσει στην ηλικία των μαθητών του. Για να το ετοιμάσει, θα πρέπει να ανατρέξει σε κατάλληλες ιστοσελίδες του διαδικτύου (π.χ http://scienceworld.wolfram.com/biography, http://nobelprizes.com) ή σε βιβλία καθώς και στον ημερήσιο και περιοδικό τύπο. (π.χ. Οι πρωτοπόροι, Ε-ΙΣΤΟΡΙΚΑ- Επιστήμη, Ελευθεροτυπία)
Ενώ παρουσιάζονται οι παραπάνω εικόνες, ο εκπαιδευτικός αναφέρεται πολύ σύντομα στους συγκεκριμένους επιστήμονες και σε εντυπωσιακά γεγονότα της ζωής τους, με στόχο την κινητοποίηση του ενδιαφέροντος των μαθητών.
Χωρισμός των μαθητών σε ομάδες
Αμέσως μετά την επίδειξη των διαφανειών, οι μαθητές καλούνται να γράψουν ο καθένας ξεχωριστά σε ένα χαρτί το όνομα ενός επιστήμονα, από αυτούς που είδαν στις διαφάνειες και που τους εντυπωσίασε.
Ο εκπαιδευτικός μαζεύει τα ονόματα των επιστημόνων και τα αντιγράφει στον πίνακα σε διαφορετικές στήλες ανάλογα με το επιστημονικό πεδίο, στο οποίο κατά κύριο λόγο εμφανίζεται το έργο του κάθε επιστήμονα., π.χ. Φυσική (Δυναμική, Ηλεκτρισμός κ.ά.), Χημεία, Βιολογία. Σε περίπτωση που οι μαθητές δεν αναφέρουν αρκετούς επιστήμονες , ο εκπαιδευτικός τους βοηθά και συμπληρώνει και ο ίδιος όποιο όνομα θεωρεί σημαντικό.
Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες, ανάλογα με τις στήλες των επιστημόνων που δημιουργήθηκαν. Για το χωρισμό τους σε ομάδες λαμβάνεται υπόψη η στήλη στην οποία βρίσκεται το όνομα του επιστήμονα που οι ίδιοι έγραψαν.
Καλό είναι οι ομάδες να είναι μικτές όσον αφορά το φύλο, την επίδοση, την εθνικότητα. και σε κάθε ομάδα να συνεργάζονται περίπου 4-5 μαθητές.
- Συλλογή πληροφοριών
Η αναζήτηση και η συλλογή πληροφοριών για τη ζωή και το έργο των επιστημόνων κάθε ομάδας, μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους:
Α) από τους ίδιους τους μαθητές και με τη συνεργασία του καθηγητή πληροφορικής, με τη βοήθεια του διαδικτύου και σε κατάλληλες ιστοσελίδες, όπως αυτές που αναφέρονται παραπάνω. (διάρκεια : 1 δίωρο)
Β) από τους μαθητές στο σπίτι τους, σε σχολικές ή άλλες βιβλιοθήκες, σε διάφορα έντυπα, όπως και στα σχολικά βιβλία. (διάρκεια: ένας μήνας)
Γ) από τον ή τους εκπαιδευτικούς που συμμετέχουν στο σχέδιο εργασίας.
Δ) κατά τη διάρκεια μιας επίσκεψης σε κατάλληλο χώρο όπως μουσείο επιστημών, ερευνητικά επιστημονικά Ιδρύματα και ινστιτούτα
Οι πληροφορίες που συλλέγονται με τους παραπάνω τρόπους, τοποθετούνται σε πίνακα ανακοινώσεων της τάξης. Παράλληλα δημιουργείται φάκελος για κάθε ομάδα ο οποίος θα περιέχει πληροφορίες για επιστήμονες με έργο που αντιστοιχεί σε κάθ ομάδα.
- Επεξεργασία πληροφοριών ( Ανάλυση- Σύνθεση)
Διάρκεια : τουλάχιστον ένα δίωρο
Οι μαθητές εργάζονται κατά ομάδες στην αίθουσα διδασκαλίας ή στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών.
Σε κάθε ομάδα δίνεται ο αντίστοιχος φάκελος με τις πληροφορίες που έχουν συλλεχθεί. Επειδή είναι δύσκολο και χρονοβόρο, οι μαθητές μόνοι τους να αξιολογήσουν και να επεξεργαστούν με κριτικό τρόπο τις πληροφορίες του φακέλου, μπορεί αυτό να γίνει με τη βοήθεια ενός φύλλου εργασίας το οποίο έχει διαμορφώσει ο εκπαιδευτικός. Φυσικά οι μαθητές πρέπει να ενθαρρύνονται να διαμορφώνουν και να απαντούν και σε δικές τους ερωτήσεις.
Το φύλλο εργασίας με κατάλληλες ερωτήσεις, κατευθύνει τους μαθητές να ανακαλέσουν σημαντικές πληροφορίες από το υλικό του φακέλου τους, να τις ταξινομήσουν, να συγκρίνουν, να καταγράψουν ομοιότητες και διαφορές και τέλος να αναστοχαστούν για τις επιστημονικές θεωρίες και τη ζωή των επιστημόνων που μελετούν. (Παράδειγμα φύλλου εργασίας για τη ζωή και το έργο της Μ. Κιουρί φαίνεται παρακάτω).
Επιπλέον, αν υπάρχει περισσότερος διαθέσιμος χρόνος,μπορούν κάποιοι μαθητές να αναπαραστήσουν απλές πειραματικές διατάξεις και έτσι να κατανοήσουν καλύτερα την επιστημονική μεθοδολογία. Έτσι με αφορμή το έργο του Νεύτωνος για την ανάλυση του λευκού φωτός, οι μαθητές μπορούν να πειραματιστούν με διάφορα πρίσματα. Παράλληλα, οι μαθητές κατανοούν το μεγάλο εύρος ενδιαφερόντων και γνώσεων των μεγάλων επιστημόνων, αφού ο Νεύτων είναι κυρίως γνωστός από τους νόμους της κίνησης και της βαρύτητας και όχι από την οπτική ( Ν. Νικολής 2006)
Φύλλο Εργασίας( Παράδειγμα βασισμένο σε κατάλληλο πληροφοριακό υλικό για τη Μ. Κιουρί)
Τί δυσκολίες συνάντησε η Μ.Κιουρί προκειμένου να αρχίσει να σπουδάζει στο Παρίσι;
……………………………………………………………………………………
Σε ποια ηλικία η Μ. Κιουρί ξεκινά να μελετά την ακτινοβολία του ουρανίου
…………………………………………………………………………
Μετά από πόσα χρόνια τιμάται για πρώτη φορά με βραβείο Νόμπελ
…………………………………………………………………………..
Πότε και γιατί πήρε δεύτερο βραβείο Νόμπελ
……………………………………………………………………………
Το ζεύγος Κιουρί ανακάλυψε δύο νέα ραδιενεργά στοιχεία.
Πώς τα ονόμασαν και γιατί
………………………………………………………………………….
Η ανακάλυψη των ραδιενεργών στοιχείων, βοήθησε την ανθρωπότητα;
Με ποιόν τρόπο;
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Αναφέρετε δυο λόγους για τους οποίους η Μ. Κιουρί ίδρυσε το Ινστιτούτο ραδίου
Α)…………………………………………………………………………..
Β)………………………………………………………………………….
Το ινστιτούτο ραδίου πως λειτουργεί σήμερα
……………………………………………………………………………….
Εκτός από ερευνήτρια η Μ. Κιουρί ήταν ……………………… και ……………
- Παρουσίαση: Διάρκεια :1 ώρα
Κάθε ομάδα μαθητών ορίζει έναν εκπρόσωπό της, ο οποίος θα παρουσιάσει στις άλλες ομάδες τα συμπεράσματα, στα οποία κατέληξαν από την επεξεργασία των πληροφοριών.
Η παρουσίαση μπορεί να περιλαμβάνει:
- τις απαντήσεις στις ερωτήσεις του φύλλου εργασίας που αντιστοιχεί σε κάθε ομάδα, σύμφωνα με το παράδειγμα φύλλου εργασίας για τη Μ. Κιουρί,
- αφίσα με στοιχεία από τη ζωή και το έργο ενός ή περισσοτέρων επιστημόνων που μελέτησαν στην ομάδα τους ,(π.χ. στην εικόνα φαίνεται η αφίσα που δημιούργησαν για τον Αϊνστάϊν, μαθητές του Λυκείου Τσαριτσάνης ν. Λάρισας (2005)
Για τη δημιουργία της αφίσας θα χρειαστεί επιπλέον χρόνος, όμως το μαθησιακό αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό. Τέλος, οι αφίσες όλων των ομάδων μπορούν να αναρτηθούν στον πίνακα ανακοινώσεων του σχολείου ή στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών.
- Αξιολόγηση
Όπως σε κάθε εργασία, στο τέλος γίνεται η αξιολόγησή της από τον/τους εκπαιδευτικούς και τους μαθητές. Αξιολογούν αν επιτεύχθηκαν οι αρχικοί στόχοι, αν είχαν το κατάλληλο πληροφοριακό υλικό, αν το επεξεργάστηκαν σωστά, αν ακολούθησαν σωστές διαδικασίες ομαδοσυνεργατικής μάθησης. Τέλος αναζητούν τρόπους βελτίωσης της δουλειάς τους.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Avraamidou L. & Osborne J. (2009). The Role of Narrative in Communicating Science. International Journal of Science Education, 31(12), 1683-1707.
Καμαρινού Δ.(1999) Βιωματική μάθηση στο σχολείο,Paper graph
Καφετζόπουλος Κ., Φωτιάδου Τ., Χρυσοχόου Ι. (2002) Σχέδιο εργασίας με θέμα: Μεγάλοι επιστήμονες του παρελθόντος, Οδηγός σχεδίων εργασίας-Έργο: Διεύρυνση της Ευέλικτης ζώνης στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο.
Ματσαγγούρας Η.(2000) Ομαδοσυνεργατική διδασκαλία, Γρηγόρης
Matthews M.R. (1992),History, philosophy and science teaching, The present rapprochement, Science Education 1, 11-47.
Matthews M.R. (1994), Science teaching, The role of history and philosophy of science, Kluwer.
Νικολής Ν. (2006) Οι αρχές της μηχανικής και η οπτική του Νεύτωνα, Οι πρωτοπόροι- Ιστορικά, Ελευθεροτυπία, 39, 20-25.
Ομάδα εργασίας μαθητών Α΄ τάξης (2005) Η ζωή και το έργο του Αϊνστάϊν, Λύκειο Τσαριτσάνης ν. Λάρισας
Σκορδούλης Κ. (2003) Η συμβολή της ιστορίας και της φιλοσοφίας της φυσικής στη διδασκαλία της φυσικής, Φυσικός Κόσμος 11(170), 6-12.