Μελέτη σύγχρονων διδακτικών προσεγγίσεων στη διδασκαλία του ηλεκτρισμού

Abstract

The present thesis concerns the use of contemporary instructional practices in the teaching of electricity and electric circuits, aiming at the rather under researched area of Secondary Education, ,placing emphasis on Upper Secondary Education (General and Vocational). Focusing on learners’ learning needs, preferences and learning styles and based on the particular type of School learners and their dexterities, the present thesis demonstrates the importance of specialized learning together with cooperative instructional methods, which enhance learner creativity, improve understanding and promote learning with the help of contemporary instructional models and tools (real experiments, virtual experiments, educational software, hands-on experiments, experiments with learners’ models). Based on socio-cultural constructive type learning theories, which emphasize on the importance of learners’ prior knowledge, whose learning occurs within a socio-interactive context, as well as on inquiry-based learning, in which learners discover knowledge on their own, acting as “young scientists”, we designed and implemented instructional interventions, based on the stages of the inquiry developing instructional model, suggested instructive scenarios and relevant worksheets. The results showed that the contemporary instructional practices, with an emphasis on hands-on models and real experiments, due to the nature of Vocational Schools for technical skills acquisition, enhanced the learners’ conceptual understanding of electric circuits. It is worth noting as well that, the variety and frequent changing of the teaching methods and tools motivate learners towards the participation and generally learning, thus, facilitating the teaching process, emphasizing at the same time at the teachers’ scientific and cognitive status, through communicative skills and instructive approaches. Given the importance of ICTs on today’s educational reality and based on the results of our research, we designed and proposed “eEpikouros”, an interactive learning environment, of subsidiary nature and role in the teaching process, which focuses on personalized learning principles, offers learners the opportunity of selecting the most appropriate software, based on their criteria, with access to educational resources, such as files, images, videos, utilized and exploited by learners, based on their personal needs and/or preferences. An important feature of the specific interactive instructive and learning environment “eEpikouros” is its diagnostic, final but mainly formative and objective learners’ assessment.

Το αντικείμενο της διατριβής αφορά τη μελέτη σύγχρονων διδακτικών προσεγγίσεων στη διδασκαλία του ηλεκτρισμού και των ηλεκτρικών κυκλωμάτων, επιστημονική περιοχή, στην οποία αναπτύσσεται η παρούσα διατριβή, που εστιάζει το ενδιαφέρον της στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση με έμφαση στη Λυκειακή βαθμίδα (Γενική και Επαγγελματική), περιοχή με λίγα ερευνητικά δεδομένα σχετικά με το αντικείμενο της έρευνάς της. Ακολουθώντας τις ιδιαίτερες ανάγκες, τις προτιμήσεις και τους τρόπους μάθησης των μαθητών και βασισμένοι στα χαρακτηριστικά και τις δεξιότητες της συγκεκριμένης μαθητικής ομάδας, η παρούσα διατριβή παρουσιάζει την σημασία της εξατομικευμένης διδασκαλίας αλλά και των συνεργατικών μεθόδων και διδακτικών προσεγγίσεων, οι οποίες προωθούν την δημιουργικότητα των μαθητών, βελτιώνουν την εννοιολογική κατανόηση και ενισχύουν την μάθηση με την βοήθεια σύγχρονων διδακτικών μοντέλων και εργαλείων (πραγματικά πειράματα, εικονικά πειράματα, εκπαιδευτικά λογισμικά, ιδιοκατασκευές, δημιουργία μοντέλων των ίδιων των μαθητών). Αντλώντας στοιχεία από τις κοινωνικοπολιτιστικές θεωρίες μάθησης εποικοδομητικού τύπου, στις οποίες σημαντική θέση κατέχουν οι προϋπάρχουσες γνώσεις των μαθητών, των οποίων η μάθηση συντελείται μέσα σε ένα πλαίσιο κοινωνικής αλληλεπίδρασης, αλλά και την ανακαλυπτική-διερευνητική μάθηση, στην οποία ο μαθητής ανακαλύπτει την γνώση, λειτουργώντας ο ίδιος ως «μικρός ερευνητής», σχεδιάσαμε και υλοποιήσαμε διδακτικές παρεμβάσεις, ακολουθώντας τα βήματα του ερευνητικά εξελισσόμενου διδακτικού μοντέλου στα προτεινόμενα διδακτικά σενάρια και φύλλα εργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι σύγχρονες διδακτικές προσεγγίσεις, με έμφαση στα ιδιοκατασκευασμένα μοντέλα και πραγματικά πειράματα, λόγω και της φύσης των σχολείων της Λυκειακής βαθμίδας εκπαίδευσης, ενίσχυσαν την εννοιολογική κατανόηση των μαθητών για τις βασικές έννοιες του ηλεκτρισμού και των Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων. Αξίζει δε να σημειωθεί ότι η εναλλαγή των διδακτικών μεθόδων και εργαλείων ανανεώνει το ενδιαφέρον των μαθητών για τα διδακτικά αντικείμενα και γενικότερα για την μάθηση, διευκολύνοντας την εκπαιδευτική διαδικασία και ενισχύει ταυτόχρονα το διδακτικό κύρος του εκπαιδευτικού, μέσω των επικοινωνιακών του δεξιοτήτων και των διδακτικών του προσεγγίσεων. Με δεδομένο των σημαντικό ρόλο των Νέων Τεχνολογιών στην σημερινή εκπαιδευτική πραγματικότητα και βασισμένοι στα αποτελέσματα της έρευνάς μας, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε το «eΕπίκουρος – Από το Α στο Ω», ένα αλληλεπιδραστικό εκπαιδευτικό μαθησιακό περιβάλλον με επικουρικό χαρακτήρα και ρόλο στην διδακτική διαδικασία, το οποίο εστιάζει στις αρχές της εξατομικευμένης μάθησης, προσφέρει στους μαθητές δυνατότητες επιλογής του καταλληλότερου για τους ίδιους εκπαιδευτικού λογισμικού, με δυνατότητες πρόσβασης σε σχετικό εκπαιδευτικό υλικό, όπως αρχεία, εικόνες, βίντεο, και το οποίο ο μαθητής μπορεί να αξιοποιεί και να επεξεργάζεται σύμφωνα με τις δικές του ανάγκες ή προτιμήσεις. Τέλος, σημαντικό στοιχείο του εκπαιδευτικού-μαθησιακού αυτού περιβάλλοντος είναι η δυνατότητα υλοποίησης διαφόρων μορφών αξιολόγησης όπως αρχικής (διαγνωστικής), τελικής αλλά κυρίως διαμορφωτικής αξιολόγησης της διδακτικής και μαθησιακής διαδικασίας.