Σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδασκαλία των φυσικών επιστημών στη μέση εκπαίδευση με βάση αρχές της διδακτικής και υπάρχοντα σχετικά διδακτικά εγχειρίδια

Abstract

In this text we have compared two textbooks from the areas of physics andchemistry, which are not being taught in Greek schools against the correspondingtextbooks used in Greek science education. The textbooks that belong to the firstcategory are:a) An American book named “Physics by Inquiry” of L.C.McDermott and the PhysicsEducation Group, University of Washington (1996).b) A textbook written in Greek named “Introduction to Science” (Physics –Chemistry) of Tsaparlis – Kampourakis (2003).The comparison has been performed in six sections from the field of physics andtwo sections from the field of chemistry. The sections were commons for the non –school as well as the school textbooks.The aim of our research was to investigate if the textbooks written by experts in thefield of Science Education can be beneficial in the understanding of the mainaspects of physics and chemistry.The research was divided in two seperated phases: in phase 1 we have conductedexperiments with 34 teachers of Science and in phase 2 we have performedexperiments with 100 students from the second year in the second year of highschool.In phase 1, a section from every non school textbook were given to the teachers.The teachers have evaluated the non school textbooks using closed – typequestionnaires based on the arithmetic scale Linkert. Additionally, the teacherscould answer on open – type questionnaires about the suggested experiments andtheir personal opinion about the non school textbooks. We have used the statisticalsoftware SPSS 16.0 for the statistical evaluation of the questionnaires. The resultsfrom SPSS have been indicated that the non school textbooks outperform theschool textbooks at a level that varies between 1% to 5% in some areas such ascomprehensibility, methodology etc. Neverthless, in some topics such as structureetc there was not appeared any statistical difference between the textbooks.In phase 2, two sections from the area of physics and one section fromchemistry from the book “Introduction to Science” have been taught to some of thestudents and the same sections from the school textbooks have been taught to theremaining students. Subsequently, all students have performed a written test inphysics and another written test in chemistry. For the evaluation of the results fromthe above tests we have used the statistical package SPSS 16.0. The results fromSPSS have been shown that the students have difficulties in the understanding ofthe non school textbook, even though we have not managed to eliminate themisunderstandings of the students in some areas of physics and chemistry withsome of the textbooks. However, the limited number of students an teachers doesnot allow us to generalize our conclusions.Based on the above resutls, we believe that experts from Science Teachingshould participate in the writing of the school textbooks.

Στην παρούσα εργασία συγκρίναμε δύο διδακτικά εγχειρίδια φυσικής και χημείαςτα οποία δε διδάσκονται στα ελληνικά σχολεία, με τα αντίστοιχα σχολικά εγχειρίδιατου γυμνασίου. Τα μη σχολικά εγχειρίδια ήταν: α. το Αμερικάνικο βιβλίο «Physics byInquiry» («Φυσική με διερώτηση») (1996) των L.C.McDermott and the PhysicsEducation Group at the University of Washington, β. το Ελληνικό βιβλίο «Εισαγωγήστις Φυσικές Επιστήμες» (Φυσική-Χημεία) των Τσαπαρλή-Καμπουράκη (2003). Ησύγκριση έγινε σε έξι ενότητες φυσικής και δύο χημείας που ήταν κοινές για τασυγκρινόμενα εγχειρίδια.Σκοπός της έρευνάς μας ήταν να εξετάσουμε σε ποιο βαθμό τα βιβλία πουγράφονται από ειδικούς της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών με βάση τιςθεωρίες της μάθησης και της διδακτικής βοηθούν τους μαθητές στην κατανόησητων εννοιών της φυσικής και της χημείας.Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε δύο φάσεις με διαφορετική μεθοδολογία. Στηνπρώτη φάση με 34 καθηγητές των φυσικών επιστημών που δίδασκαν φυσική ήχημεία σε γυμνάσια και στη δεύτερη με 100 μαθητές β΄ γυμνασίου.Στην πρώτη φάση δόθηκε στους καθηγητές από μία ενότητα για κάθε μη σχολικόεγχειρίδιο για να τη μελετήσουν και στη συνέχεια να κρίνουν τα βιβλία απαντώνταςσε κλειστά ερωτηματολόγια (κριτήρια αξιολόγησης) με βάση την αριθμητική κλίμακαLinkert, ενώ ταυτόχρονα όσοι ήθελαν απάντησαν και σε τρεις ερωτήσεις ανοικτούτύπου που αφορούσαν τα προτεινόμενα πειράματα και τη γνώμη τους για τα μησχολικά βιβλία. Στις συνολικές βαθμολογίες έγινε στατιστική επεξεργασία με τοSPSS 16.0.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα μη σχολικά βιβλία υπερείχαν στατιστικάσημαντικά των σχολικών εγχειριδίων σε επίπεδο 1% ή 5% σε ορισμένους τομείς(π.χ. μεθοδολογία, κατανοησιμότητα), αλλά σε άλλους τομείς (π.χ δομή-οργάνωση)δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των βιβλίων.Στη δεύτερη φάση οι μαθητές δύο τμημάτων της β΄ γυμνασίου διδάχθηκαν δύοενότητες φυσικής και μια ενότητα χημείας από το βιβλίο Εισαγωγή στις ΦυσικέςΕπιστήμες, ενώ οι μαθητές της ίδιας τάξης δύο άλλων τμημάτων του ίδιουγυμνασίου διδάχθηκαν τις ίδιες ενότητες από τα αντίστοιχα σχολικά εγχειρίδια. Στησυνέχεια όλοι οι μαθητές έγραψαν ένα τεστ φυσικής και ένα τεστ χημείας με τα ίδιαθέματα και στις βαθμολογίες τους έγινε επίσης στατιστική επεξεργασία με το SPSS16.0. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η διδασκαλία από το μη σχολικό βιβλίοπροκάλεσε μεγαλύτερη κατανόηση των εννοιών που διδάχθηκαν στουςσυγκεκριμένους μαθητές από ότι η διδασκαλία από τα σχολικά εγχειρίδια, αν και δενεπιτεύχθηκε η άρση των παρανοήσεων των μαθητών ούτε με το συγκεκριμένοβιβλίο. Το μικρό δείγμα όμως της έρευνας και στις δύο φάσεις δεν μας επιτρέπει ναγενικεύσουμε τα συμπεράσματα της έρευνας.Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνάς μας θεωρούμε ότι στη συγγραφή τωνσχολικών εγχειριδίων φυσικής και χημείας θα πρέπει να συμμετέχουν και ειδήμονεςτης Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών.