Σχεδιασμός και ανάλυση δραστηριοτήτων των φυσικών επιστημών για μαθητές ηλικίας 5-9 ετών με τις σύγχρονες θέσεις της θεωρίας της δραστηριότητας (cultural- historical- activity theory - CHAT)

Abstract

This dissertation follows the basic principles, characteristics and processes of Action Research. The study focuses mainly on bridging the gap between theory and praxis in Science Education in the early ages. The ongoing developments in Science Education as well as Technology create the need of new educational strategies as well as modernization of educational methods. It is our conviction that the use of Cultural Historical Activity Theory (CHAT) as a tool for designing and analyzing Science Education activities offers the dynamics to explore the multiple roles, the division of labor and the tools used within the frame of a prosperous educational and social process. The main purpose of the study is to find the interactive systems that are formed during science teaching as well as to identify the secondary factors that rearrange these interactive systems. Furthermore, the role of the teacher is defined within the methodological frame of Cultural Historical Activity Theory (CHAT). Two didactical interventions were designed for this dissertation entitled «Grandpa Archimedes and the principle of buoyancy» and «Uncle Thales and the magnets». Furthermore, the course of the research as well as the selection of the basic tools of qualitative analysis is presented in detail. The results that were collected were both qualitative and quantitative. The analysis of the results of this study shows that sociocultural theories and more specifically CHAT, offer a fruitful framework of designing, conducting and analyzing Science Education activities. Application of CHAT in the early grades offers the opportunity to design novel science teaching activities within the modern educational frame that seeks for new methods and teaching strategies. Designing science activities based on CHAT in this dissertation, using the triangle of Engestrom (1987), proves that the initial complexity has been overcome in the end. Designing and analyzing science activities based on the triangle of Engestrom, starts from the didactical triangle Teacher – Student – Knowledge, which is of high importance in designing and analyzing curricula. As a result, the use of the triangle of Engestrom in the educational process offers assistance and orientation rather that inconvenience. In this dissertation the importance is stressed on the fact that CHAT is successfully connected with the learning activity within the frame of designing as well as analyzing level. Placing the teacher and the student side by side facing the knowledge and tools both for the teacher and the student at the top leads to the achievement of the aim which is apparently knowledge. Products of the dissertation will be the new research method, an innovative science education curriculum and innovative educational materials (website, e-book). The dissertation has synergy with national and international congresses as well as innovations within the frame of long-life learning.

Η παρούσα διατριβή, οργανώθηκε και πραγματοποιήθηκε βασισμένη στις αρχές, στα χαρακτηριστικά και στις διαδικασίες της έρευνας-δράσης. Η παρούσα έρευνα, καλείται να γεφυρώσει το κενό που παρατηρείται στη διδακτική των Φυσικών Επιστημών στην προσχολική και στην πρωτοσχολική ηλικία. Οι συνεχείς εξελίξεις στο χώρο της επιστήμης και της τεχνολογίας, δημιουργούν την αναγκαιότητα εξέλιξης της εκπαιδευτικής διαδικασίας και, ταυτόχρονα, τον εκσυγχρονισμό των εκπαιδευτικών μεθόδων. H απόφασή μας για χρήση της Cultural Historical Activity Theory (CHAT) ενισχύθηκε, καθώς η CHAT ως εργαλείο σχεδιασμού και ανάλυσης, προσφέρει έναν δυναμικό μηχανισμό για να εξερευνήσουμε τους πολλαπλούς ρόλους, τα καθήκοντα και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται μέσα σε μια δυναμική κοινωνική και εκπαιδευτική διαδικασία. Βασικός στόχος της παρούσας έρευνας αποτελεί ο εντοπισμός των αλληλεπιδρώντων συστημάτων που διαμορφώνονται κατά τη διδασκαλία θεμάτων των Φυσικών Επιστημών, καθώς και ο εντοπισμός των δευτερευόντων παραγόντων που αναδιαμορφώνουν αυτά τα αλληλεπιδρώντα συστήματα. Επιπλέον, οριοθετείται ο ρόλος του εκπαιδευτικού στο μεθοδολογικό πλαίσιο της Θεωρίας της Δραστηριότητας.Για την παρούσα διδακτορική έρευνα έγινε ο σχεδιασμός των δυο διδακτικών παρεμβάσεων με τίτλους: «Ο παππούς Αρχιμήδης και η Άνωση» και «ο θείος Θαλής και οι Μαγνήτες». Επιπροσθέτως, αποτυπώνεται η αναλυτική πορεία εφαρμογής της έρευνας και η επιλογή των βασικών εργαλείων ποιοτικής ανάλυσης. Συλλέγχθησαν τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά αποτελέσματα. Κάνοντας ένα σύντομο απολογισμό των αποτελεσμάτων της παρούσας διατριβής, κατανοούμε ότι, οι κοινωνικοπολιτισμικές θεωρίες και η Θεωρία της Δραστηριότητας ειδικότερα, βρίσκουν πρόσφορο έδαφος εφαρμογής, οριοθέτησης, σχεδιασμού και ανάλυσης, στην εκπαίδευση, αλλά κυρίως στη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Η εφαρμογή της Θεωρίας της Δραστηριότητας στις πρώτες βαθμίδες της εκπαίδευσης, εξασφαλίζει ευελιξία και καινοτομικότητα, σε ένα χώρο που είναι απαραίτητη η συνεχής εξέλιξη και αναθεώρηση του τρόπου εργασίας τόσο των εκπαιδευτικών, όσο και η ανατροφοδότηση και αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού πλαισίου των μαθητών. Η εφαρμογή του σχεδιασμού δραστηριοτήτων στην παρούσα διατριβή, μέσω της Θεωρίας της Δραστηριότητας, με τη χρήση του τριγώνου του Engestrom (1987) αποδεικνύει ότι η φαινομενική πολυπλοκότητα του σχήματος καταρρίπτεται εκ του αποτελέσματος. Ο σχεδιασμός και η ανάλυση δραστηριοτήτων με τη χρήση του τριγώνου, ξεκινάει από το διδακτικό τρίγωνο Δάσκαλος – Μαθητής – Γνώση, το οποίο αποτελεί βασικό πλαίσιο σχεδιασμού και ανάλυσης των εκπαιδευτικών προγραμμάτων που διαμορφώνονται. Διαπιστώνουμε λοιπόν, εκ του αποτελέσματος, ότι η χρήση του τριγώνου του Engetsrom στη διδακτική διαδικασία περισσότερο μας βοηθάει, μας κατευθύνει και μας οριοθετεί, παρά μας δημιουργεί προβλήματα.Επισημαίνουμε ότι, μέσω της παρούσας διατριβής, επιτυγχάνεται η σύνδεση της Θεωρίας της Δραστηριότητας με τη μαθησιακή δραστηριότητα, τόσο σε επίπεδο σχεδιασμού, όσο και σε επίπεδο ανάλυσης. Τοποθετώντας τον εκπαιδευτικό και τον μαθητή μαζί, τη γνώση απέναντι και στην κορυφή όχι την ύλη, αλλά τα εργαλεία που έχει στη διάθεσή του τόσο ο εκπαιδευτικός όσο και ο μαθητής, ώστε να επιτυγχάνεται η προσέγγιση του στόχου και κατά συνέπεια της γνώσης. Προϊόντα της διατριβής θα είναι η νέα ερευνητική μέθοδος, ένα καινοτόμο curriculum για τις Φυσικές Επιστήμες, και πρότυπο εκπαιδευτικό υλικό (website, e-book). Η διατριβή έχει συνέργεια με συνέδρια, προγράμματα, καινοτομίες στο πλαίσιο της δια-βίου μάθησης.