Μελέτη διδακτικών δράσεων για τη διδακτική της φυσικής μέσω καταγραφής και αποτίμησης

Abstract

The aim of this thesis was the development, the implementation and the evaluation of various instructional methods in physics lessons based on the utilization of the classroom response systems (also known as clickers). We developed a number of educational scenarios for teaching fundamental concepts of physics from K-12 to higher education students. We have implemented various pedagogical approaches taking into account the fundamental principles for establishing active learning environments and the main outcomes in Physics’ didactics’ research, however we have specially focused our pedagogy in peer instruction and tried to extend it. For the evaluation of the instructional strategies followed we used the gain factor g, the method of concentration analysis and we performed extended statistical analysis. According to our results we documented a remarkable improvement of the effectiveness of our clicker’s enhanced teaching methods from K-12 to higher education. In addition we affirmed the outcomes of abroad researches in the special framework of the Greek educational system.

Η διατριβή αυτή προέκυψε από την ανάγκη βελτίωσης της αποτελεσματικότητας της διδασκαλίας της Φυσικής τόσο στην Τριτοβάθμια όσο και στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση, όπως συνεπάγεται από δεδομένα διεθνών ερευνών. Η βασική υπόθεση της έρευνάς μας ήταν ότι η βελτίωση αυτή μπορεί να επιτευχθεί μέσω της παιδαγωγικής αναπλαισίωσης της παραδοσιακής διδασκαλίας, με την υιοθέτηση μαθητοκεντρικών περιβαλλόντων ενεργούς μάθησης και την αξιοποίηση διαδραστικής εκπαιδευτικής τεχνολογίας. Έτσι, το βασικό κορμό της διατριβής αποτέλεσε ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη, η εφαρμογή και η αποτίμηση μεθόδων διδασκαλίας με την ενσωμάτωση και την αξιοποίηση ενός συστήματος απόκρισης (Classroom Response System - κλίκερς). Η υιοθέτηση/επιλογή του συστήματος απόκρισης έγινε επειδή αφενός προσφέρει δυνατότητες καταγραφής και παροχής ανάδρασης, σε πραγματικό χρόνο, δεδομένων τα οποία σχετίζονται με τη μαθησιακή διαδικασία και αφετέρου, επειδή η ίδια η χρήση του υποστηρίζεται διεθνώς ότι λειτουργεί καταλυτικά στη δημιουργία μαθησιακού περιβάλλοντος που προάγει την αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας της Φυσικής. Η παιδαγωγική προσέγγιση που υιοθετήθηκε στηρίχθηκε, σε ό,τι αφορά τη γνωστική διάσταση, στη θεωρία του εποικοδομητισμού, σε ό,τι αφορά την κοινωνική διάσταση στο έργο του Vygotsky και στο ρόλο της συζήτησης στην εκπαιδευτική διαδικασία, και σε ό,τι αφορά την ψυχολογική διάσταση στη σημασία των κινήτρων και των μηχανισμών αυτορυθμιζόμενης μάθησης. Στο πλαίσιο της διατριβής αναπτύχθηκαν εκπαιδευτικά σενάρια για τη διδασκαλία εννοιών της Φυσικής στην Τριτοβάθμια αλλά και στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Ακολουθήθηκαν διάφορες παιδαγωγικές προσεγγίσεις οι οποίες αν και βασίστηκαν στη στρατηγική της διδασκαλίας μεταξύ ομότιμων επέκτειναν τη μέθοδο αυτή λαμβάνοντας υπόψη βασικές παιδαγωγικές αρχές της ενεργούς μάθησης αλλά και σύγχρονα πορίσματα των ερευνών στη διδακτική της Φυσικής. Για την αποτίμηση της αποτελεσματικότητας των διδακτικών παρεμβάσεων υπολογίστηκε ο δείκτης κέρδους g, έγινε εφαρμογή της μεθόδου ανάλυσης συγκέντρωσης, ενώ κατά περίπτωση υπολογίστηκαν στατιστικοί συντελεστές συσχέτισης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνάς μας επιβεβαιώνονται τα πορίσματα της διεθνούς βιβλιογραφίας ενώ ταυτόχρονα αναδεικνύεται η δυναμική των συστημάτων απόκρισης ως εργαλείων που μπορούν να βελτιώσουν τη μαθησιακή διαδικασία τόσο στην Τριτοβάθμια όσο και στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση.