Εποικοδομητική προσέγγιση και οι πρώτες ιδέες των μαθητών/τριων

Στα αποτελέσματα της διδασκαλίας των Φ.Ε καθοριστικό ρόλο διαδραματίζει ένα σώμα γνώσης και ερμηνείας φυσικών φαινομένων (Driver, κ. συν. 2000, σ. 12) που φέρουν οι μαθητές/τριες, το οποίο πολλές φορές δε συμφωνεί με το επιστημονικό πρότυπο. Είναι οι δοκιμασμένες λύσεις, που πηγάζουν από την εμπειρία τους, για την εξήγηση φαινόμενων και εννοιών με τα οποία έχουν έρθει σε επαφή κατά τη διάρκεια της ζωής τους (Ραβάνης, 1999, σ.81-82). Οι ιδέες αυτές είναι επαρκείς για τους μαθητές/τριες, και συγκροτούν μια ατομική γνωστική δομή με περιορισμένη ισχύ. Όμως η ανθεκτικότητα αυτών των πρακτικοβιωματικών γνώσεων και μετά το πέρας της διδασκαλίας ως μέσο ερμηνείας , που αποδείχτηκε μετά από έρευνες (Giordan A.&Vecchi, 1987, όπ. αναφ. στο Κουλαϊδής 2001), οδήγησε στην αναθεώρηση των παραδοσιακών διδακτικών μοντέλων στις Φ.Ε. Άρχισε λοιπόν να γίνεται αντιληπτό ότι πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη βαρύτητα σε αυτές τις ιδέες κατά στη διδασκαλία των Φ. Ε. Έτσι από τα μέσα της δεκαετίας του ΄70 αναπτύχθηκε μία έντονη ερευνητική δραστηριότητα καταγραφής των γνώσεων και ομαδοποίησης των ερμηνευτικών προτύπων των οποίων είναι φορείς οι μαθητές/τριες, με σκοπό την αξιοποίησή τους στη διδακτική πράξη. Παράλληλα η στροφή της δεκαετίας του ΄60 στη ψυχολογία, που έδινε προτεραιότητα σε πιο ενεργητικές μεθόδους μάθησης που εμπλέκουν το μαθητή και αξιοποιούν τις απόψεις του, συνέβαλε στην ανάπτυξη νέων μεθόδων στη διδακτική των Φ. Ε. Μια τέτοια μέθοδος στη διδασκαλία των Φ.Ε που αξιοποιεί τις ιδέες των μαθητών/τριων είναι η εποικοδομητική. Έτσι οι Driver & Oldham (1986, όπ. αναφ. στο Driver, κ. συν., σ. 18-21 , 2000), πρότειναν το μοντέλο της εποικοδομητικής προσέγγισης στη μάθηση και στη διδασκαλία που περιλαμβάνει τις εξής φάσεις: 1) του προσανατολισμού, 2) της ανάδειξης των ιδεών των μαθητών, 3) της αναδόμησης των ιδεών, 4) της εφαρμογής των νέων ιδεών, 5) της ανασκόπησης. Σε αυτό το διδακτικό μοντέλο, και σε αντίθεση με τη παραδοσιακή διδακτική των Φ. Ε., δεσπόζουσα θέση καταλαμβάνει η ανάδειξη των ιδεών των μαθητών/τριων και η κατάλληλη αξιοποίησή τους που οδηγεί σε γνωστική σύγκρουση και εννοιολογική αλλαγή.(Driver, κ. συν. 2000, σ. 12) Στη συνέχεια θα γίνει αναφορά στις πιο συνηθισμένες πρακτικοβιωματικές γνώσεις που φέρουν οι μαθητές/τριες σε σχέση με το «φως» ως οντότητα. Επίσης θα αναπτυχθούν τα στάδια, της ανάδειξης των ιδεών των μαθητών/τριων, καθώς και της αναδόμησης τους σε μία υποθετική διδασκαλία σε μαθητές της Ε΄ δημοτικού στις Φ.Ε η οποία βασίζεται στο εποικοδομητικό μοντέλο, με διδακτικό στόχο: α) να διακρίνουν οι μαθητές/τριες το φως ως οντότητα ανεξάρτητη από την πηγή που το παράγει και β) να κατανοήσουν ότι το φως, ως οντότητα, διαδίδεται και υπάρχει στο χώρο. Στο κεφάλαιο «το Φως»του βιβλίου της Φυσικής «Ερευνώ και ανακαλύπτω» της Ε΄ Δημοτικού (τετράδιο εργασιών) όμως, δεν αφιερώνεται ξεχωριστή ενότητα για το «Φως» ως οντότητα, σε συνδυασμό με τους στόχους που προαναφέρθηκαν.

Έτσι μέσα στο βιβλίο, κατά τον κατακερματισμό της ευρύτερης έννοιας του φωτός, δε συμπεριλήφθηκε μια σημαντική έννοια ως ξεχωριστή ενότητα, για την οποία οι μαθητές/τριες έχουν ήδη κάποιες «ιδέες», πολλές από τις οποίες θα αποτελέσουν γνωστικά εμπόδια και θα επηρεάσουν τα αποτελέσματα της διδασκαλίας των επόμενων ενοτήτων όπως π.χ «Οι σκιές». Τέλος θα σκιαγραφηθούν ο ρόλος του/της εκπαιδευτικού σε μια τέτοια διδασκαλία καθώς και τα οφέλη που αποκομίζει ο μαθητής/τρια. Ιδέες των μαθητών/τριων για το φως Σχετικά με τις ιδέες των μαθητών/τριων ηλικίας από 10 έως 11 ετών που μας ενδιαφέρει στην παρούσα εργασία κατά την Guesne(1985 όπ. αναφ. στο Driver, και. συν., 2000, σ. 236,) « …τα περισσότερα παιδιά συλλαμβάνουν της έννοια τους φωτός ως μια πηγή (όπως είναι ο ηλεκτρικός λαμπτήρας), ως ένα αποτέλεσμα (ακτίνα φωτός) ή ως μια κατάσταση (όπως είναι η φωτεινότητα)». Επίσης κατά τον Osborne κ. συν. (1990 όπ. αναφ. στο Driver, κ. συν., 2000, σ. 237, ), «παιδιά ηλικίας 7-11 ετών ενώ γνώριζαν αρκετές πηγές, αναφέρθηκαν στις πρωταρχικές πηγές σχεδόν τέσσερις φορές πιο συχνά απ’ ότι στις δευτερεύουσες». Επίσης η ίδια έρευνα έδειξε ότι οι απεικονίσεις που χρησιμοποιούσαν οι μαθητές/τριες για να δείξουν το φως ήταν γύρω από την πηγή με μικρές γραμμές. Ακόμη οι Anderson και Karriqvist(1981 όπ. αναφ. στο Driver, κ. συν., 2000, σ. 237) διαπίστωσαν ότι στην καθημερινή γλώσσα των Άγγλων η λέξη «φως» χρησιμοποιείται και για την πηγή που το παράγει, κάτι που συμβαίνει και στην ελληνική γλώσσα. Οι Stead και Osborne ( 1980 όπ. αναφ. στο Driver, και συν., 2000, σ. 239, ) διαπίστωσαν ότι οι περισσότεροι μαθητές/τριες του δημοτικού δε θεώρησαν ότι το φως ταξιδεύει πολύ μακριά από την πηγή ιδιαίτερα αν είναι ημέρα. Συμπερασματικά, και σε σχέση με τους διδακτικούς στόχους που προαναφέρθηκαν, οι μαθητές νομίζουν ότι το φως ταυτίζεται ή απλώς παραμένει κοντά στην πηγή που το παράγει. Δεν γνωρίζουν ότι το φως ταξιδεύει στο χώρο και ανεξάρτητα από την πηγή που το παράγει. Διδακτική προσέγγιση Α)Ανάδειξη ιδεών των μαθητών/τριων Ο δάσκαλος/α ζητά από τους μαθητές/τριες να σχηματίσουν ένα μικρό εννοιολογικό χάρτη (Novak, 1991) με κεντρική έννοια τη λέξη « φως», ζητώντας τους να γράψουν 5 ουσιαστικά που τους έρχονται πρώτα στο μυαλό με αυτή τη λέξη. Μπορεί επίσης να τους ζητήσει να ζωγραφίσουν «το φως» χωρίς να δώσει διευκρινήσεις για το σχέδιο. Μετά από τις δύο παραπάνω διδακτικές ενέργειες ανάδειξης ιδεών που θα βοηθήσουν το δάσκαλο να προσανατολιστεί αρχικά και θα αναπτύξουν το ενδιαφέρον των μαθητών/τριων, τις ακολουθεί μια συντονισμένη προσπάθεια ανάδειξης των ιδεών των μαθητών/τριων: Ο δάσκαλος/α παίρνει έναν φακό και τον ανάβει, φωτίζοντας προς τον πίνακα όπου σχηματίζεται μια φωτεινή κηλίδα. Στη συνέχεια ρωτά τους μαθητές/τριες: «Πού υπάρχει φως από το φακό;». Οι πιθανές απαντήσεις( σύμφωνα και με τις έρευνες) μπορεί να είναι: «Πάνω στον πίνακα, εκεί που είναι ο φωτεινός κύκλος». «Μόνο στο φακό». «Από τη λάμπα του φακού». «Μόνο στον πίνακα». «Υπάρχει παντού».Ο δάσκαλος/α ομαδοποιεί τις απαντήσεις στις εξής κατηγορίες: α) αυτές που ταυτίζουν το φως με το φακό, β) αυτές που ταυτίζουν το φως με τη φωτεινή κηλίδα και γ) αυτές που θεωρούν ότι το φως υπάρχει σε όλο το χώρο. Ύστερα τις γράφει και στον πίνακα. Μετά διατυπώνει τις εξής ερωτήσεις: «Γιατί πιστεύετε ότι το φως είναι μόνο στο φακό:», «Γιατί άλλοι πιστεύετε ότι το φως είναι μόνο στην κηλίδα του πίνακα;», «Κάποιοι είπαν ότι υπάρχει παντού. Γιατί;». Οι απαντήσεις που θα πάρει θα αναδείξουν και τις ιδέες των μαθητών/τριων. Αυτές μπορεί να είναι : « το φως είναι στο φακό γιατί βγαίνει από εκεί ή από τη λάμπα του», «στον πίνακα είναι το φως γιατί εκεί δημιουργείται η φωτεινή κηλίδα», «είναι σε όλη τη τάξη γιατί φεύγει από το φακό και φτάνει στον πίνακα». Μετά ο δάσκαλος/α διατυπώνει ένα υποθετικό πείραμα (Μαλαμίτσα κ.συν., 2002). Επιλέγει ένα νοητό σημείο( Α) μεταξύ του πίνακα και του φακού και δείχνοντάς το, ρωτά τους μαθητές: « Αν θέσω σε λειτουργία το φακό, σε αυτή το σημείο ( θέση Α) θα υπάρχει φως από το φακό;» Οι μαθητές απαντούν: « όχι δεν θα υπάρχει» ή « υπάρχει» ή « ναι, μπορεί να υπάρχει φως». Μετά δάσκαλος επιλέγει μια θέση Β πιο κοντά στον πίνακα και μια θέση Γ ακόμη πιο κοντά στον πίνακα. Υποβάλει τις ίδιες ερωτήσεις και περιμένει τις απαντήσεις των μαθητών που μπορεί να είναι: « δε θα έχει φως όπως πριν» ή «στη θέση Γ που είναι πολύ κοντά στον πίνακα μπορεί να έχει φως», « Ούτε σε αυτές τις θέσεις έχει φως». Β) Δοκιμασία- αναδόμηση αρχικών απόψεων Μετά ο δάσκαλος/α εκτελεί ακόμη ένα υποθετικό πείραμα: παίρνει ένα μικρό τετράγωνο χαρτόνι και ρωτά: « αν αυτό το χαρτόνι το τοποθετήσω εδώ στην θέση Α που σας έδειξα πριν, και ανάψω το φακό , τι νομίζετε; Θα δείτε τίποτα πάνω σε αυτό;». Οι απαντήσεις των μαθητών/τριών μπορεί να είναι: « Δε θα δω τίποτα γιατί όπως είπαμε και πριν σε αυτή τη θέση δεν θα υπάρχει φως» ή « δε θα υπάρχει το φως από το φακό εκεί, άρα δε θα δω τίποτα αν ανάψετε το φακό».Την ίδια ερώτηση επαναλαμβάνει και για το σημείο Β και Γ. Μια πιθανή απάντηση μαθητή για την ερώτηση στη θέση Γ είναι : «είναι πιθανό να υπάρχει φως γιατί το χαρτόνι βρίσκεται κοντά στον πίνακα». Στη συνέχεια ο δάσκαλος/α εκτελεί ένα πείραμα στο οποίο μπορούν να συμμετέχουν και μαθητές/τριες: παίρνει ένα κομμάτι χαρτόνι και το τοποθετεί με αναμμένο φακό διαδοχικά στα σημεία Α, Β και Γ και ρωτά, περιμένοντας να δεχθεί απαντήσεις κάθε φορά: «Τι παρατηρείτε πάνω σε αυτό το χαρτόνι σε αυτή τη θέση Α;» «Τι παρατηρείτε πάνω σε αυτό το χαρτόνι, σε αυτή τη θέση Β;» «Τι παρατηρείτε πάνω σε αυτό το χαρτόνι, σε αυτή τη θέση Γ;».Οι απαντήσεις που θα δεχτεί ο δάσκαλος/α θα είναι : « Πάνω στο χαρτόνι σχηματίζεται μια κηλίδα με φως»ή « παντού( σε όλες τις θέσεις) σχηματίζονται κηλίδες με φως». Μετά ο δάσκαλος/α τους ρωτά: « Τι συμπέρασμα βγάζετε τώρα, υπάρχει φως ανάμεσα στο φακό και στον πίνακα;».Οι πιθανές απαντήσεις των μαθητών θα είναι: «Μάλλον υπάρχει φως παντού ή στο χώρο ανάμεσα στο φακό και στον πίνακα υπάρχει φως αλλά δε μοιάζει με το φως που βγαίνει από το φακό».; Ως επιπλέον προσπάθεια αναδόμησης των αρχικών τους απόψεων, τους διαβάζουμε την ιστορία του «Βασιλιά της Σκοτεινοχώρας» (Αγαπητού, 2000, σ.17) Μετά αφού τους δώσουμε τις εικόνες τους ζητούμε να εργαστούν ομαδικά ( 4-5 άτομα ) και να τις επεξεργαστούν σύμφωνα με το ερώτημα: «στις παρακάτω εικόνες που υπάρχει φως; Δικαιολογήστε την άποψή σας» Μετά από αυτά ο δάσκαλος/α διατυπώνει πιο ολοκληρωμένα : «Το φως δεν πρέπει να νομίζουμε ότι είναι μόνο στην πηγή του, δηλαδή από εκεί που βγαίνει ή μόνο στα αποτελέσματά του όπως η φωτεινή κηλίδα στον πίνακα. Υπάρχει ανάμεσα στην πηγή(φακός) και στο αποτέλεσμα(φωτεινή κηλίδα στον πίνακα). Γι’ αυτό όταν βάλαμε το χαρτόνι, ενδιάμεσα στο φακό και στον πίνακα, σε διάφορες θέσεις βλέπαμε επάνω του να σχηματίζεται μια φωτεινή κηλίδα. Αν δεν υπήρχε φως από το φακό δε θα βλέπαμε τίποτα πάνω στο χαρτόνι» Συμπεράσματα Σε μια παραδοσιακή διδασκαλία, οι ιδέες των μαθητών δεν έχουν θέση, γιατί ο σκοπός είναι η μετάδοση του επιστημονικού προτύπου, του οποίου η επιστημονική αλήθεια θεωρείται αδιαμφισβήτητη και μοναδική. Επομένως, δε θα εξετάσει μια τέτοια διδασκαλία αν άλλαξε κάτι στις ιδέες των μαθητών, αφού αυτές δε θεωρούνται σημαντικές και δεν ανιχνεύονται. Αντίθετα μία εποικοδομιστική προσέγγιση βασίζεται στις ιδέες των μαθητών, αναγνωρίζοντας την σπουδαιότητά τους. Αυτό σημαίνει ότι ο ρόλος του δασκάλου/ας είναι διαφορετικός και πολύπλευρος. Στην αρχή, ο δάσκαλος/α πρέπει να βρει έναν τρόπο για να προκαλέσει το ενδιαφέρον και να προσανατολίσει τους μαθητές σε μια νέα περιοχή μελέτης. Στη συνέχεια (φάση ανάδειξης), συγκεντρώνει αποδείξεις για τις ιδέες των μαθητών του. Η φάση αυτή είναι ίσως και η πιο σημαντική. Χρησιμοποιεί ποικίλες στρατηγικές προκειμένου να βοηθήσει τους μαθητές να ξεδιαλύνουν αυτό που ήδη γνωρίζουν, να το σκεφτούν και να το συζητήσουν μαζί του. Ποτέ δεν είναι επικριτικός ή αξιολογητής αυτών των πρώτων απόψεων. Σε αυτό το στάδιο, αυτό που τον ενδιαφέρει είναι οι μαθητές/τριες να πουν ελεύθερα τις απόψεις του. Δε διορθώνει λοιπόν λανθασμένες απαντήσεις, αλλά τις αφήνει προς συζήτηση. Ακολούθως, αποφασίζει με βάση τις αποδείξεις που συγκέντρωσε για τον τρόπο και το είδος της παρέμβασης, το περιεχόμενο των ερωτήσεων του, που θα οδηγήσουν στην αναδόμηση των αντιλήψεων των μαθητών, ώστε να συμβιβάζονται με το επιστημονικό πρότυπο. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσα από την ανταλλαγή απόψεων στην ομάδα των μαθητών, με υποθετικά πειράματα, με κατάλληλες ερωτήσεις που απευθύνει σε αυτούς. Ενθαρρύνει τους μαθητές/τριες να ελέγξουν και να συγκρίνουν τις αρχικές τους ιδέες. Τα παιδιά δείχνουν γενικά μεγαλύτερο ενδιαφέρον, όταν οι ιδέες που πρέπει να ελεγχθούν δεν προέρχονται μόνο από το δάσκαλο/α, αλλά είναι και δικές τους. Επιπλέον, μια τέτοια διδακτική μεθοδολογία που περιλαμβάνει προβλέψεις, θεωρητικές ιδέες, εμπειρικές αποδείξεις, δοκιμές και ελέγχους βοηθά οι μαθητές/τριες να αποκτήσουν μια πληρέστερη εικόνα για την διαδικασία οικοδόμησης της γνώσης των Φ.Ε σε επιστημονικό επίπεδο. Επίσης η επικοινωνία, η ανταλλαγή ιδεών με συμμαθητές τούς βοηθά να εκτιμήσουν τη σημασία που έχει στις Φ.Ε να επανεξετάζεις τις ιδέες σου((Driver κ. συν, σ. 44).

Βιβλιογραφία
• Driver, R.,& Squires, & Α., Rushworth, P.,& Wood-Robinson, V.,(1998) Οικοδομώντας τις έννοιες των Φυσικών Επιστημών: Μια παγκόσμια σύνοψη των ιδεών των μαθητών, Αθήνα: Τυπωθήτω
• Novak, J.D. (1991), Clarify with consept maps: A tool for students and teachers alike. The Science Teacher, 58(7), 45-49 • Αγαπητού, Λ., (2000) στο περιοδικό «Παράθυρο στην εκπαίδευση του παιδιού» τ.4 Μάιος Ιούνιος
• Κουλαϊδης, Β.,(2001), Διδακτική των Φυσικών Επιστημών: Αντικείμενο και αναγκαιότητα στο Δημόπουλος,Κ., & Χατζηνικήτα, Β., (Eπιμ.) Διδακτική των Φυσικών Επιστημών,(σσ. 25-50), Πάτρα: ΕΑΠ
• Μαλαμίτσα Αικ., Πήλιουρας Π., Κόκκοτας Π., Σκορδούλης Κ. (2002). «Το υποθετικό πείραμα στις Φυσικές Επιστήμες και στην Εκπαιδευτική Διαδικασία. Μια εφαρμογή με τη χρήση της Τεχνολογίας», στα Πρακτικά του 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Η Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Κοινωνία της Πληροφορίας», εκδόσεις Γρηγόρη, σελ. 309-316, Αθήνα 2003.
• Ραβάνης,Κ., (1999), Οι Φυσικές Επιστήμες στην Προσχολική Εκπαίδευση, Αθήνα: Τυπωθήτω – Γ. Δαρδάνος