Εργαστηριακή διδασκαλία του Ηλεκτρισμού στη Φυσική της Γ΄ Γυμνασίου: Η περίπτωση του "Κυκλικού Εργαστηρίου"

Laboratory teaching of Electricity to High School students: the case of "Circular" Physics Laboratory (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Georgiou, Christos
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 28 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-28]
  5. Ελληνικά
  6. 170
  7. Koliopoulos, Dimitris
  8. Stefanidou, Konstantina | Skordoulis, Konstantinos
  9. Circular laboratory | Laboratory teaching | Innovative perspective | Electromagnetism | High school physics
  10. 4
  11. 17
  12. 10
  13. Εικόνα 1: Έλεγχος αν το αλατόνερο «άγει» το ηλεκτρικό ρεύμα. Εικόνα 2: Ένα τζαουλόμετρο (joule-meter) Εικόνα 3: Ένα δυναμό ποδηλάτου Σχήμα 1: Τα σώματα γνώσης που εμπλέκονται στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών Σχήμα 2: Ένα πρότυπο ταξινόμησης αναλυτικών προγραμμάτων Φυσικών Επιστημών Σχήμα 3: Δομή εργαστηριακών ασκήσεων Κυκλικού Εργαστηρίου στον Ηλεκτρομαγνητισμό Πίνακας 1: Ταξινόμηση διαφορετικών τύπων προβλημάτων που συνδέονται με την πειραματική διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών και τη μεθοδολογική συνιστώσα της σχολικής επιστημονικής γνώσης. Πίνακας 2: Εργαστηριακές Ασκήσεις Κυκλικού Εργαστηρίου στον Ηλεκτρομαγνητισμό Πίνακας 3: Προτεινόμενη αναδιάρθρωση της διδασκαλίας (θεωρητική και εργαστηριακή) του Ηλεκτρομαγνητισμού στη Φυσική Γ΄ Γυμνασίου Πίνακας 4: Αναλυτική βαθμολόγηση κάθε ομάδας (κατά σειρά άσκησης) Πίνακας 5: Βαθμολόγηση κάθε ομάδας (ανά ημερομηνία), μέσος όρος (Μ.Ο.) και σχετική % βελτίωση ανά ομάδα Πίνακας 6: Απόλυτη και σχετική % συχνότητα εμφάνισης βαθμών (κλίμακα 0-20) Πίνακας 7: Επιδόσεις μαθητών στην 1η ερώτηση Πίνακας 8: Επιδόσεις μαθητών στην 2η ερώτηση Πίνακας 9: Επιδόσεις μαθητών στην 3η ερώτηση Πίνακας 10: Επιδόσεις μαθητών στην 4η ερώτηση Πίνακας 11: Επιδόσεις μαθητών στην 5η ερώτηση Πίνακας 12: Επιδόσεις μαθητών στην 6η ερώτηση Πίνακας 13: Επιδόσεις μαθητών στις ερωτήσεις 1-6 του Ερωτηματολογίου Pre-test, Post-test Πίνακας 14: Επιδόσεις μαθητών στις ερωτήσεις 1-6 του Ερωτηματολογίου Pre-test, Post-test Πίνακας 15: Απαντήσεις μαθητών σχετικά με το βαθμό δυσκολίας των ασκήσεων Πίνακας 16: Απαντήσεις μαθητών σχετικά με το βαθμό ενδιαφέροντος που τους προξένησαν οι εργαστηριακές ασκήσεις Διάγραμμα 1: Εξελικτική πορεία ομάδων (με σειρά από την άσκηση που ξεκίνησε κάθε ομάδα) Διάγραμμα 2: Σχετική % συχνότητα εμφάνισης βαθμών (κλίμακα 0-20) Διάγραμμα 3: Επίδοση μαθητών στην 1η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διάγραμμα 4: Επίδοση μαθητών στην 2η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διάγραμμα 5: Επίδοση μαθητών στην 3η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διάγραμμα 6: Επίδοση μαθητών στην 4η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διάγραμμα 7: Επίδοση μαθητών στην 5η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διάγραμμα 8: Επίδοση μαθητών στην 6η ερώτηση πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο Διαγράμματα 9-α,β,γ,δ,ε,στ : Επιδόσεις μαθητών στις 6 ερωτήσεις πριν και μετά το Κυκλικό Εργαστήριο (χαρακτηρισμοί βαθμολογίας: Α, Β, Γ, Δ). Οι αριθμοί αποτελούν απόλυτες συχνότητες του πλήθους των μαθητών. Διάγραμμα 10: Απαντήσεις μαθητών στην 1η ερώτηση Διάγραμμα 11: Απαντήσεις μαθητών στην 2η ερώτηση Διάγραμμα 12: Απαντήσεις μαθητών στην 3η ερώτηση Διάγραμμα 13: Απαντήσεις μαθητών στην 4η ερώτηση Διάγραμμα 14: Απαντήσεις μαθητών στην 5η ερώτηση Διάγραμμα 15: Απαντήσεις μαθητών στην 6η ερώτηση Διάγραμμα 16: Απαντήσεις μαθητών στην 7η ερώτηση Διάγραμμα 17: Απαντήσεις μαθητών στην 8η ερώτηση Διάγραμμα 18: Απαντήσεις μαθητών στην 9η ερώτηση Διάγραμμα 19: Απαντήσεις μαθητών στην 10η ερώτηση Διάγραμμα 20: Απαντήσεις μαθητών στην 11η ερώτηση Διάγραμμα 21: Απαντήσεις μαθητών στην 12η ερώτηση Διάγραμμα 22: Απαντήσεις μαθητών στην 13η ερώτηση Διάγραμμα 23: Απαντήσεις μαθητών στην 14η ερώτηση Διάγραμμα 24: Απαντήσεις μαθητών στην 15η ερώτηση Διαγράμματα 25-α,β,γ,δ,ε,στ : Βαθμός δυσκολίας ανά εργαστηριακή άσκηση Διαγράμματα 26-α,β,γ,δ,ε,στ : Βαθμός ενδιαφέροντος ανά εργαστηριακή άσκηση
    • Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της επίδοσης και των αντιλήψεων μαθητών της Γ' τάξης Γυμνασίου σχετικά με έννοιες του ηλεκτρισμού, καθώς και των στάσεών τους προς την εργαστηριακή διδασκαλία, η οποία υπερβαίνει τον παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας [Hodson, 2007; Κολιόπουλος, 1993]. Πιο συγκεκριμένα, διερευνώνται τα παραπάνω κατά την εφαρμογή μιας καινοτομικής προσέγγισης εργαστηριακής διδασκαλίας που αποκαλούμε "Κυκλικό Εργαστήριο" [Καριώτογλου, Κολιόπουλος & Ψύλλος, 1986]. Για τον σκοπό αυτό σχεδιάστηκαν έξι εργαστηριακές ασκήσεις που υλοποιήθηκαν από τους μαθητές, οι οποίοι ήδη είχαν πραγματευθεί τις έννοιες του ηλεκτρισμού κατά τη διάρκεια της θεωρητικής διδασκαλίας. Τα προσδοκώμενα αποτελέσματα είναι η ανάδειξη της γνωστικής προόδου των μαθητών, καθώς και η βελτίωση των στάσεων των μαθητών που λαμβάνουν μέρος στην έρευνα όσον αφορά στη μορφή και τα χαρακτηριστικά του κυκλικού εργαστηρίου. Γίνεται, επίσης, προσπάθεια αποτίμησης της τελικής πρότασης για το πλαίσιο ένταξης της εργαστηριακής διδασκαλίας του ηλεκτρισμού στο υφιστάμενο πρόγραμμα σπουδών της Γ' Γυμνασίου. Η συγγραφή της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας άρχισε να υλοποιείται έπειτα από συζητήσεις και γόνιμο προβληματισμό του γράφοντα με συναδέλφους όλων των βαθμίδων της εκπαίδευσης σχετικά με τον κυρίαρχο ρόλο που - οφείλει να - έχει το πείραμα στη Φυσική της Γ΄ Γυμνασίου και ειδικότερα στην ενότητα του Ηλεκτρο-μαγνητισμού. Αφορμή αποτέλεσε και το γεγονός ότι από τα Αναλυτικά Προγράμματα Σπουδών για τη Φυσική στο Γυμνάσιο και στο Λύκειο προκύπτει ότι η Γ΄ Γυμνασίου αποτελεί τη μοναδική τάξη - ίσως μαζί και με την Α΄ Γυμνασίου - που γίνεται αναφορά στον Ηλεκτρομαγνητισμό, συνεπώς προκύπτει και μια «ανάγκη» εμβάθυνσης και περαιτέρω εξάσκησης των μαθητών ειδικά σε τομείς τέτοιους που είναι απαραίτητοι και στο γνωσιακό τους υπόβαθρο γενικά. Η συγκεκριμένη πρόταση γίνεται υπό το πρίσμα της καινοτομικής αντίληψης για το αναλυτικό πρόγραμμα, ώστε να ενταχθεί στην εκπαιδευτική διαδικασία και να οδηγήσει στη γνωστική πρόοδο των μαθητών με παράλληλη ενεργοποίηση και καλλιέργεια των συναισθηματικών και των ψυχοκινητικών δεξιοτήτων τους. Ειδικά το τελευταίο επιτυγχάνεται και από τη φύση του ίδιου του εργαστηρίου - δεδομένου ότι παραμένουν ανενεργές οι δεξιότητες αυτές με το παραδοσιακό μοντέλο διδασκαλίας. Η εν λόγω πρόταση είναι ρεαλιστική και αποτελεί παράδειγμα εφαρμογής της υποθετικο-παραγωγικής μεθοδολογικής προσέγγισης στον ελληνικό χώρο [Κολιόπουλος, 1993], και πιο συγκεκριμένα υλοποιείται μέσα στο πλαίσιο του κυκλικού εργαστηρίου [Καριώτογλου κ.ά., 1988, 1989, 1993].
    • The purpose of this thesis is to investigate the performance and perceptions of students of the 3rd grade of high school on the fields of Electricity and Electromagnetism as well as their attitudes towards laboratory teaching, which goes beyond the traditional way of teaching [Hodson, 2007; Koliopoulos, 1993]. More specifically, the above is explored in the implementation of an innovative approach to laboratory teaching called the "Circular Laboratory" [Kariotoglou, Koliopoulos and Psyllos, 1986]. For this purpose, six laboratory exercises were designed for students, who had already dealt with the concepts of electricity during theoretical instruction. The expected results are to highlight pupils' cognitive progress as well as to improve the attitudes of the students taking part in the research regarding the structure and the characteristics of the Circular Lab. An effort is also being made to evaluate the final proposal for the framework for the integration of laboratory electricity teaching in the current program of studies of the 3rd Gymnasium. The writing of this thesis began after discussions with colleagues of all levels of education about the dominant role that has or, at least should have, the Eexperiment in Physics of the High School and especially the unit of Electro-Magnetism. The reason for this was the fact that from the curricula for Physics in Gymnasium and Lyceum it emerges that the 3rd grade is the only class - perhaps along with the 1st High School - which refers to electromagnetism, so there is also a "need" to deepen and further educate students especially in areas of necessity and in their cognitive background in general. This proposal is made in the light of the innovative perspective of the curriculum, so that it integrates into the educational process and leads to cognitive progress of pupils while activating and cultivating their emotional and psychosocial skills. Especially the latter is also achieved by the nature of the lab itself, as these skills used to remain inactive with the traditional teaching model. This proposal is realistic and is an example of the application of the hypothetical-productive methodological approach in the greek reality [Koliopoulos, 1993], and more specifically it is implemented within the framework of the circular laboratory [Kariotoglou et al., 1988, 1989, 1993].
  15. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές