Σχεδιασμός εκπαιδευτικών προγραμμάτων από τον κόσμο των φυσικών επιστημών για μη τυπικά περιβάλλοντα μάθησης, υπό το πρίσμα της θεωρίας της δραστηριότητας

Abstract

The present dissertation explores the interaction between formal and non-formal education in the design and planning of complete educational programs, which are directly linked to the curriculum and they utilize innovative tools. It follows the Developmental Work Research methodology which is illustrated with the Expansive Learning cycle (Engeström & Sannino, 2010) and it is governed by the principles of Cultural Historical Activity Theory. The methodology led to the design of the educational program “Thunderbolt Hunt”. The educational program was implemented at the Archaeological Museum of Ioannina and not at a Science Museum or Center, as in Greece their number is very limited. The ultimate goal of the research is to improve teaching Science Education. Towards that, the research proposes the disengagement of science from formal education and class and its engagement with culture through the cultural institutions such as those of general interest. The characteristics of these institutions are in line with the principles of Activity Theory and offer many advantages as alternative communities of learning and places of cultivating scientific methods processes.The Cultural Historical Activity Theory was used in this research as a theoretical framework for the design and analysis of educational programs with an emphasis on active and interactive learning processes. It is a predominantly cultural and historical theory offering a wide field of design and application linking science to culture and society.More specifically, the research attempts to identify the scientific method processes that take place during the educational program “Thunderbolt Hunt” at the Archaeological Museum of Ioannina as well as the student-student, student-coordinator and student-teacher interactions, and finally, the teachers. It also studies the role of the Activity Theory and its structural components in the operation of the central activity system and finally, identifies the contradictions arisen during the design and implementation of the educational program “Thunderbolt Hunt” at the Archaeological Museum of Ioannina through the analysis of both central activity system and its neighboring systems.The educational program was implemented in 8 grades of 6 to 8-year-old students over 2 months (20/10/2017 - 22/12/2017). Research data was processed and analyzed in the environment of the Qualitative Data Analysis software, NVivo 9. The overall research data was 12.7 hours of video recordings which were divided into 61 individual episodes for effective management, as well as 136 student designs/texts produced by students during the research process. The individual episodes were enriched by complementary field notes recorded by the researcher – coordinator as a result of observation as well as snapshots of the actions of the educational program depicted in the form of photographs. The data was analyzed in three levels, with respect to the scientific method processes that appear, the interactions that take place and the structural components of the extended triangle of the Activity Theory. Multi-layered data analysis was performed within NVivo 9 software by the coding process.The interpretation of the results suggests that the Archaeological Museum of Ioannina, despite its limitations, has served as a fertile field of design and implementation of an educational program of the Science Education field. In the museum’s alternative learning community, students cultivated scientific methods processes, interacted with the exhibits of the museum as well as with their classmates, coordinator and teachers, actively participating in the actions of the educational program “Thunderbolt Hunt”. The Cultural Historical Activity Theory provides a conceptual view through which the system's interactions were analyzed during the educational program at the museum. In addition, the analysis of the examined system in the light of the Activity Theory, has helped to identify and analyze the contradictions between it and its neighboring systems by providing potential for its expansion and evolution. All the above leads to the conclusion that the Archaeological Museum, as an area of socio-cultural and historical aspects of the evolution of human activity in the light of the Activity Theory, is an ideal meeting place for students with their socio-cultural context.The output of the research was the development of a design framework for Scientific Educational Programs for Informal settings of General Interest (SciEPIGI). In particular, it incorporates the principles of the Activity Theory and proposes the implementation of educational programs in informal institutions of general interest. The design framework can be used by museum staff as well as teachers who want to design their own Science Education program tailored to their students’ needs as well as the specific features of the institution of general interest in which it will be applied.

Η παρούσα διατριβή εξετάζει την αλληλεπίδραση της τυπικής με τη μη τυπική εκπαίδευση στο σχεδιασμό και την οργάνωση ολοκληρωμένων εκπαιδευτικών προγραμμάτων, άμεσα συνδεδεμένων με το Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών, που αξιοποιούν καινοτόμα εργαλεία. Ακολουθεί την αναπτυξιακή έρευνα εργασίας (developmental work research) ως μεθοδολογία, η οποία αποτυπώνεται στον επεκτατικό κύκλο μάθησης (Engeström & Sannino, 2010) και διέπεται από τις αρχές της πολιτισμικής και ιστορικής θεωρίας της Δραστηριότητας. Η εφαρμογή της μεθοδολογίας οδήγησε στο σχεδιασμό του εκπαιδευτικού προγράμματος «Το κυνήγι του χαμένου κεραυνού». Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα πραγματοποιήθηκε στο Αρχαιολογικό μουσείο Ιωαννίνων και όχι σε μουσείο ή κέντρο Φυσικών Επιστημών καθώς στην Ελλάδα, το πλήθος αυτών είναι ιδιαίτερα περιορισμένο. Απώτερος στόχος της έρευνας αποτελεί η βελτίωση της διδασκαλίας των μαθητών στις Φυσικές Επιστήμες. Για να επιτευχθεί αυτό προτείνεται η απαγκίστρωση της επιστήμης από την τυπική εκπαίδευση και την τάξη και η αναγωγή της στο πολιτισμό και τα πολιτισμικά ιδρύματα όπως είναι οι χώροι μη τυπικής εκπαίδευσης γενικού ενδιαφέροντος. Τα χαρακτηριστικά των ιδρυμάτων αυτών συνάδουν με τις αρχές της θεωρίας της Δραστηριότητας και προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα ως εναλλακτικές κοινότητες μάθησης και καλλιέργειας διαδικασιών επιστημονικής μεθόδου. Η πολιτισμική και ιστορική θεωρία της Δραστηριότητας χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα έρευνα ως θεωρητικό πλαίσιο σχεδιασμού και ανάλυσης εκπαιδευτικών προγραμμάτων με έμφαση στις ενεργητικές και αλληλεπιδραστικές διαδικασίες μάθησης. Αποτελεί μια κατεξοχήν πολιτισμική και ιστορική θεωρία προσφέροντας ένα ευρύ πεδίο σχεδιασμού και εφαρμογής για τη σύνδεση της επιστήμης με τον πολιτισμό και την κοινωνία. Πιο συγκεκριμένα, η έρευνα επιχειρεί να προσδιορίσει τις διαδικασίες επιστημονικής μεθόδου που λαμβάνουν χώρα κατά τη διεξαγωγή του εκπαιδευτικού προγράμματος «Το κυνήγι του χαμένου κεραυνού» στο Αρχαιολογικό μουσείο Ιωαννίνων καθώς και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μαθητών αλλά και μεταξύ της εμψυχώτριας και των εκπαιδευτικών. Μελετά ακόμα, το ρόλο της θεωρίας της Δραστηριότητας και των δομικών της στοιχείων στη λειτουργία του εξεταζόμενου συστήματος δραστηριότητας και τέλος, προσδιορίζει τις αντιφάσεις που εκδηλώθηκαν κατά το σχεδιασμό και την υλοποίηση του εκπαιδευτικού προγράμματος στο Αρχαιολογικό Μουσείο Ιωαννίνων μέσα από την ανάλυση τόσο του εξεταζόμενου συστήματος δραστηριότητας όσο και των γειτονικών του συστημάτων. Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα υλοποιήθηκε σε 8 τάξεις μαθητών 6 – 8 ετών σε χρονικό διάστημα 2 μηνών (20/10/2017 – 22/12/2017). Για την επεξεργασία και την ανάλυση των δεδομένων αξιοποιήθηκε το λογισμικό ποιοτικής ανάλυσης NVivo9. Τα συνολικά δεδομένα της έρευνας αποτέλεσαν 12,7 ώρες βίντεοσκοπημένων εφαρμογών οι οποίες διατμήθηκαν σε 61 επιμέρους επεισόδια για αποτελεσματικότερη διαχείριση καθώς και 136 σχέδια/κείμενα μαθητών τα οποία παρήγαγαν τα παιδιά κατά τη διάρκεια της ερευνητικής διαδικασίας. Τα δεδομένα κάθε αποσπάσματος εμπλουτίστηκαν από τις συμπληρωματικές σημειώσεις πεδίου τις οποίες κατέγραψε η ερευνήτρια – εμψυχώτρια ως αποτέλεσμα παρατήρησης όπως επίσης και από στιγμιότυπα των δράσεων του εκπαιδευτικού προγράμματος που αποτυπώθηκαν σε μορφή φωτογραφιών. Τα δεδομένα αναλύθηκαν σε τρία επίπεδα, ως προς τις διαδικασίες επιστημονικής μεθόδου που εμφανίζονται, τις αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα και τα δομικά στοιχεία του εκτεταμένου τριγώνου της θεωρίας της Δραστηριότητας. Η πολυεπίπεδη ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε εντός του περιβάλλοντος του NVivo 9 με τη διαδικασία της κωδικοποίησης. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι το Αρχαιολογικό μουσείο Ιωαννίνων, παρά τους περιορισμούς που συνεπάγεται, λειτούργησε ως εύφορο πεδίο σχεδιασμού και εφαρμογής εκπαιδευτικού προγράμματος Φυσικών Επιστημών. Σε μια εναλλακτική κοινότητα μάθησης, αυτή του μουσείου, οι μαθητές καλλιέργησαν διαδικασίες επιστημονικής μεθόδου, αλληλεπιδρώντας με τα εκθέματα του μουσείου αλλά και τους συμμαθητές τους, όπως και με την εμψυχώτρια και τους εκπαιδευτικούς τους, συμμετέχοντας ενεργά στις δράσεις του εκπαιδευτικού προγράμματος. Η πολιτισμική και ιστορική θεωρία της Δραστηριότητας παρέχει ένα εννοιολογικό πρίσμα μέσω του οποίου αναλύθηκαν οι αλληλεπιδράσεις του συστήματος κατά τη διεξαγωγή του εκπαιδευτικού προγράμματος στο μουσείο. Επιπλέον, η ανάλυση του εξεταζόμενου συστήματος υπό το πρίσμα της θεωρίας της Δραστηριότητας, συνέβαλε στον προσδιορισμό και την ανάλυση των αντιφάσεων μεταξύ αυτού και των γειτονικών του συστημάτων παρέχοντας δυνατότητες επέκτασης και εξέλιξής του. Όλα τα προηγούμενα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το Αρχαιολογικό Μουσείο ως εν γένει χώρος κοινωνικο-πολιτισμικών και ιστορικών πτυχών της εξέλιξης της ανθρώπινης δραστηριότητας καθίσταται υπό το πρίσμα της θεωρίας της Δραστηριότητας ιδανικό σημείο συνάντησης των μαθητών με το κοινωνικο-πολιτισμικό τους πλαίσιο.Το προϊόν της έρευνας αποτέλεσε η ανάπτυξη ενός πλαισίου σχεδιασμού εκπαιδευτικών προγραμμάτων Φυσικών Επιστημών (SciEPIGI). Ειδικότερα, ενσωματώνει τις αρχές της θεωρίας της Δραστηριότητας και προτείνει τη διεξαγωγή των εκπαιδευτικών προγράμματων σε μη τυπικά ιδρύματα γενικού ενδιαφέροντος. Το πλαίσιο σχεδιασμού μπορεί να αξιοποιηθεί τόσο από προσωπικό μουσείων όσο και από εκπαιδευτικούς που επιθυμούν να σχεδιάσουν το δικό τους εκπαιδευτικό πρόγραμμα Φυσικών Επιστημών προσαρμοσμένο στις ανάγκες των μαθητών τους καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του ιδρύματος γενικού ενδιαφέροντος στο οποίο θα εφαρμοστεί.