Μελέτη της επίδρασης κιναισθητικών δραστηριοτήτων στην κατανόηση εννοιών της μηχανικής από μαθητές Δημοτικού

Abstract

Decades of research support the benefits of movement for human physical and cognitive development; however, this link is still not widely recognized in the school environment. The growing academic demands have cultivated the condition of devoting limited time to recess, free play and kinesthetic learning activities. Considering the evidence of the existing literature for action-based learning as promising, the purpose of this dissertation is to design, apply and evaluate a kinesthetic approach with learning content from various concepts of Mechanics. The choice of the content is primarily based on the direct connection of the specific concepts with the human body and their presence in the daily life of the students, from a young age. The theoretical foundations of the dissertation are: (a) the theory of embodied cognition, as it proposes that thoughts and actions are influenced by sensory experience, and (b) the brain-based learning theory, as it promotes learning outside the classroom environment, structured around real problems of everyday life. Since the physical actions that we perform, as well as the actions that take place around us, shape our mental experience, it was decided to study two types of interventions. The first experimental group participated in activities designed for whole-body movement, while the second group observed the manipulation of objects by the researcher, allowing tactile intervention by its members. This dichotomy has made it possible to explore the impact of high and low physical involvement/embodiment on the understanding of the concepts. 86 Elementary School students answered a performance test (pre-test) in the form of a structured interview, and then they were divided into three groups, two of which formed the experimental groups (of execution and observation) and the third was the group control, participating in no intervention. Immediately after the interventions, students of the experimental groups answered the same performance test as before and four months later, all students answered the final test, with differentiated questions. The decision for the control group was made to safely assess the progress of the performance of the experimental groups over time, thus controlling the impact factor of the differentiated content. The videotaping of the process allowed the, from time-to-time analysis of the conversation, which led to the production of a multimodal text (both spoken word and any other physical expression such as posture and gestures) of the students. The answers to each question of the performance tests were classified into categories, from which the students' pre-existing ideas emerged, in order to determine the persistence of the insufficient ideas and the differentiation to the scientifically accepted point of view. The categories of responses were narrowed down to two main categories, namely adequate and inadequate responses, followed by statistical processing of the data. The results showed that both the intervention of high bodily involvement and the intervention of low physical involvement, effectively contributed to the improvement of the performance of students. Regarding the comparison of the effectiveness of each intervention, it was clarified that the difference in performance immediately after the interventions is no different, while the full body intervention resulted in a higher final performance four months later. It was also found that the performance of the groups varies according to the context of the question, and that a higher performance is achieved in questions that resemble the intervention in which the members participated in. Given that we have ensured that the material infrastructure and the objectives of the two interventions are in line with the capabilities of the Greek schools and the cognitive level of the specific age group, we hope that this proposal can be used by Primary Education teachers in order to effectively introduce the concepts of mechanics, the majority of which are not part of the official Curriculum. At the same time, through this proposal we want to emphasize that through such planned kinesthetic activities, a bridge between the experiential activity and the conceptual understanding can be built.

Έρευνες δεκαετιών υποστηρίζουν τα οφέλη της κίνησης για την σωματική και γνωστική ανάπτυξη του ανθρώπου, ωστόσο, αυτή η σύνδεση εξακολουθεί να μην αναγνωρίζεται σημαντικά στο σχολικό περιβάλλον. Με τις αυξανόμενες απαιτήσεις που αναμένονται από τους/τις μαθητές/τριες, ο περισσότερος χρόνος στην Δημοτικό Σχολείο αφιερώνεται στην απόκτηση ακαδημαϊκών δεξιοτήτων, ενώ την ίδια στιγμή ο διαλειμματικός χρόνος, το ελεύθερο παιχνίδι και οι μαθησιακές δραστηριότητες που ενέχουν κίνηση περιορίζονται. Θεωρώντας ελπιδοφόρα τα στοιχεία της υπάρχουσας βιβλιογραφίας για την μάθηση μέσω δράσης, σκοπός της παρούσας διατριβής είναι ο σχεδιασμός, η εφαρμογή και η αξιολόγηση κιναισθητικής προσέγγισης με γνωστικό περιεχόμενο έννοιες της Μηχανικής. Η επιλογή του συγκεκριμένου περιεχομένου οφείλεται στην άμεση σύνδεση των συγκεκριμένων εννοιών με το ανθρώπινο σώμα και στη σημαντική παρουσία τους στην καθημερινή ζωή των μαθητών/τριών, από μικρή ηλικία. Ως θεωρητικά θεμέλια της διατριβής λειτούργησαν: (α) η θεωρία την ενσώματης γνωστικής λειτουργίας (embodied cognition), καθώς προτάσσει πως οι σκέψεις και οι δράσεις επηρεάζονται από την αισθητηριακή εμπειρία, και (β) η βασισμένη στον εγκέφαλο θεωρία μάθησης (brain-based learning theory), καθώς προάγει τη μάθηση σε χώρους εκτός της σχολικής αίθουσας, δομημένης γύρω από πραγματικά προβλήματα της καθημερινής ζωής. Δεδομένου ότι, σύμφωνα με βιβλιογραφία της ενσώματης γνωστικής λειτουργίας οι σωματικές ενέργειες που εκτελούμε, καθώς και οι ενέργειες που λαμβάνουν χώρα γύρω μας, διαμορφώνουν τη νοητική μας εμπειρία, αποφασίστηκε η μελέτη δύο τύπων παρεμβάσεων. Η πρώτη πειραματική ομάδα συμμετείχε σε δραστηριότητες κίνησης ολόκληρου του σώματος και η δεύτερη σε παρατήρηση της χειραγώγησης αντικειμένων από τον ερευνητή, με επιτρεπτή την απτική παρέμβαση από τα μέλη της. Η διχοτόμηση αυτή, επέτρεψε τη διερεύνηση του αντίκτυπου που φέρουν οι, υψηλής και χαμηλής σωματικής εμπλοκής, δραστηριότητες στην κατανόηση των εννοιών. 86 μαθητές/τριες Στ’ τάξης Δημοτικών Σχολείων, απάντησαν ένα τεστ επίδοσης (προέλεγχος) υπό μορφή δομημένης συνέντευξης, και στη συνέχεια χωρίστηκαν σε τρία τμήματα, τα δύο εκ των οποίων αποτέλεσαν τις δύο πειραματικές ομάδες (εκτέλεσης και παρατήρησης) και το τρίτο την ομάδα ελέγχου, άνευ παρέμβασης. Ακριβώς μετά τις παρεμβάσεις διεξήχθη ο πρώτος μετέλεγχος με το ίδιο τεστ επίδοσης του προελέγχου (πλην της ομάδας ελέγχου) και τέσσερις μήνες μετά, ο τελικός μετέλεγχος στα τρία τμήματα, με διαφοροποιημένες ερωτήσεις. Η απόφαση ύπαρξης του τρίτου τμήματος ελήφθη ώστε, να αξιολογηθεί με ασφάλεια η εξέλιξη της επίδοσης των πειραματικών ομάδων στον χρόνο, ελέγχοντας με αυτόν τον τρόπο τον παράγοντα επίδρασης των νέων ερωτήσεων. Η βιντεοσκόπηση της διαδικασίας, επέτρεψε την, από στιγμή σε στιγμή ανάλυση της συνομιλίας με προϊόν, ένα πολυτροπικό κείμενο με καταγραφή τόσο του προφορικού λόγου, όσο και οποιαδήποτε άλλης σωματικής έκφρασης (στάση σώματος, χειρονομίες) των μαθητών/τριών. Οι απαντήσεις σε κάθε ερώτηση του τεστ επίδοσης ταξινομήθηκαν σε ειδικές κατηγορίες, από τις οποίες προέκυψαν οι προϋπάρχουσες εντυπώσεις των μαθητών/τριών, για να διαπιστωθεί στη συνέχεια, η ανθεκτικότητα των μη επαρκών ιδεών ή η διαφοροποίηση προς την επιστημονικά αποδεκτή άποψη. Οι ειδικές κατηγορίες των απαντήσεων, στη συνέχεια διακρίθηκαν σε δύο γενικές κατηγορίες, επαρκείς και μη επαρκείς απαντήσεις, και ακολούθησε η στατιστική επεξεργασία των δεδομένων, ώστε να είναι πρόδηλη η πρόοδος των συμμετεχόντων/ουσών. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως τόσο η παρέμβαση υψηλής σωματικής εμπλοκής, όσο και η παρέμβαση χαμηλής σωματικής εμπλοκής, συνέβαλαν αποτελεσματικά στην βελτίωση της επίδοσης των μαθητών/τριών. Σχετικά με τη σύγκριση της αποτελεσματικότητας της κάθε παρέμβασης, αποσαφηνίστηκε πως η διαφορά επίδοσης αμέσως μετά τις παρεμβάσεις, δεν διαφέρει, ενώ η παρέμβαση εκτέλεσης επέφερε μεγαλύτερη τελική επίδοση των μαθητών/τριών, σε σχέση με τα μέλη της παρέμβασης παρατήρησης, τέσσερις μήνες μετά. Τέλος, διαπιστώθηκε, πως η επίδοση των ομάδων διαφοροποιείται ανάλογα με το πλαίσιο της ερώτησης, και πως υψηλότερη επίδοση επιτυγχάνεται σε ερωτήσεις που μοιάζουν της παρέμβασης που τα μέλη συμμετείχαν. Δεδομένου ότι φροντίσαμε η υλικοτεχνική υποδομή και οι στόχοι των δύο παρεμβάσεων να εναρμονίζονται με τις δυνατότητες των ελληνικών σχολείων και το γνωστικό επίπεδο της συγκεκριμένης ηλικιακής ομάδας, ευελπιστούμε ότι η παρούσα πρόταση μπορεί να αξιοποιηθεί από τους εκπαιδευτικούς Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης, προκειμένου να εισάγουν αποτελεσματικά τους/τις μαθητές/τριές τους στις έννοιες της Μηχανικής, η πλειοψηφία των οποίων, δεν εντάσσεται στο επίσημο Αναλυτικό Πρόγραμμα. Ταυτόχρονα, μέσα από τη συγκεκριμένη πρόταση επιθυμούμε να υπογραμμιστεί πως μέσα από τέτοιου είδους προσχεδιασμένες κιναισθητικές δραστηριότητες, μπορεί να οικοδομηθεί μια γέφυρα μεταξύ της βιωματικής εμπειρίας και της εννοιολογικής κατανόησης.