Η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα γίνεται ως επί το πλείστων χρησιμοποιώντας παραδοσιακές δασκαλοκεντρικές μεθόδους. Τα πειράματα που διεξάγονται γίνονται συνήθως μετωπικά με παρουσίαση ενός προσχεδιασμένου πειράματος το οποίο σπάνια αποτυγχάνει και μέσα από έναν επαγωγικό στοχασμό ο εκπαιδευτικός γενικεύει το αποτέλεσμα, χωρίς πολλές φορές οι μαθητές να πείθονται και στις περισσότερες φορές χωρίς η γνώση που έλαβαν να έχει διάρκεια έναντι των πρότερων αντιλήψεων τους οι οποίες λόγω της λειτουργικότητάς τους και της αντοχής τους στην αλλαγή τείνουν να επανέρχονται σε μικρά ή μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα.
Η παρούσα έρευνα ξεκίνησε από τον προβληματισμό για το πως αυτές οι εναλλακτικές αντιλήψεις των μαθητών μπορούν να αρθούν και να οικοδομηθεί νέα γνώση οργανωμένη σε ισχυρά νοητικά μοντέλα με υποθετικο-παραγωγικό τρόπο όπου οι μαθητές μέσω κατασκευών και υποθέσεων ανακαλύπτουν οι ίδιοι τη γνώση μέσα από διδακτικά σενάρια STEM και αν αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της στάσης τους στα μαθήματα και τα επαγγέλματα του STEM. Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε ήταν οιωνεί πειραματική σε 56 μαθητές της Γ Γυμνασίου του 1ου Γυμνασίου Παπάγου από τον Ιανουάριο έως και τον Μάιο του 2020. Οι μαθητές με βολική δειγματοληψία χωρίστηκαν σε δύο ομάδες, την ομάδα ελέγχου (Ν=34) και την πειραματική ομάδα (Ν=22). Η διδακτική παρέμβαση αποτελούνταν από τρία διδακτικά σενάρια, «Γνωριμία με το Arduino», «Φυτά στον Άρη» και «Επικοινωνώ με τη Γη;» τα οποία έχουν αναπτυχθεί από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή Διαστήματος (ESA) και τα οποία μεταφράστηκαν και προσαρμόστηκαν ώστε να μπορέσουν να ολοκληρωθούν σε 12 διδακτικά δίωρα. Η ομάδα ελέγχου δεν έκανε κάποια επιπρόσθετη δραστηριότητα αλλά ακολούθησε το αναλυτικό πρόγραμμα διδασκαλίας που προβλέπεται, ενώ η πειραματική ομάδα διδάχθηκε επιπρόσθετα τα διδακτικά σενάρια. Πριν την διδακτική παρέμβαση δόθηκε στους μαθητές ένα ερωτηματολόγιο αξιολόγησης ενώ μετά τη διδακτική παρέμβαση δόθηκε ξανά το ίδιο ερωτηματολόγιο στις δύο ομάδες. Η ερευνητική προσέγγιση του ερωτηματολογίου ήταν ποσοτική με επταβάθμιες κλίμακες Likert στο οποίο καταγράφηκαν οι στάσεις τους στα μαθήματα και τα επαγγέλματα του STEM και αυτοαξιολογήθηκε η επίδοσή τους στα μαθηματικά και τις ΦΕ. Η ανάλυση έγινε με το λογισμικό ΙΒΜ SPSS v26.
Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι υπήρξε θετική αλλαγή της στάσης των μαθητών σε κάποιους τομείς των μαθημάτων και των επαγγελμάτων του STEM, όπως και στην αυτοαξιολόγησή τους στα μαθήματα των ΦΕ. Η έρευνα ήταν πρωτότυπη καθώς και τα συγκεκριμένα διδακτικά σενάρια δεν έχουν αξιολογηθεί και δεν έχει μελετηθεί επαρκώς η μεταβολή της στάσης των μαθητών όταν πραγματοποιούνται διδακτικές παρεμβάσεις στον τομέα του STEM.
The teaching of sciences in the Greek educational system is mostly done using traditional teacher-centered methods. The experiments that are carried out are usually done face to face with the presentation of a pre-planned experiment which rarely fails and through an inductive conclusion the teacher generalizes the result without the students being convinced many times and most of the time without the knowledge they received lasting of their previous perceptions which due to their functionality and resistance to change tend to return at shorter or longer intervals.
The present research started from the reflection on how these alternative perceptions of the students can be removed and new knowledge can be constructed organized in strong mental models in a hypothetical-productive way where the students through constructions and hypotheses discover the knowledge themselves through STEM didactic scenarios and whether this results in a change in their attitude towards STEM courses and professions. The research carried out was quasi-experimental in 56 students of the 3rd grade of the 1st Gymnasium of Papagos from January to May 2020. The students, with convenient sampling, were divided into two groups, the control group (N = 34) and the experimental group (N = 22). The teaching intervention consisted of three teaching scenarios, "Introduction to Arduino", "Plants on Mars" and "Am I communicating with the Earth?" which were developed by the European Space Agency (ESA) and which were translated and adapted so that can be completed in 12 teaching hours. The control group did not do any additional activity but followed the detailed teaching program provided, while the experimental group was additionally taught the teaching scenarios. Before the didactic intervention the students were given an evaluation questionnaire (pre-test) while after the didactic intervention the same questionnaire was given again to the two groups (post-test). The research approach of the questionnaire was quantitative with seven-point Likert scales in which their attitudes in STEM courses and professions were recorded and their performance in mathematics and sciences was self-assessed. The analysis was performed with IBM SPSS v26 software.
The results of the research showed that there was a positive change in the attitude of students in some areas of STEM courses and professions, as well as in their self-assessment in the courses of the sciences. The research was original as the specific teaching scenarios have not been evaluated and the change of students' attitude when teaching interventions in the field of STEM has not been sufficiently studied.
Μελέτη της επίδρασης των παρεμβάσεων δράσεων STEM στις στάσεις των μαθητών του Γυμνασίου στα μαθήματα και τα επαγγέλματα του STEM