H ανάπτυξη των δεξιοτήτων επιχειρηματολογίας των φοιτητών/τριών του Π.Τ.Δ.Ε. με αφορμή θέματα φυσικής

Abstract

This thesis examines the possibility of the development of undergraduate (Primary Education- NKUA) students’ argumentation skills on physics problems and, in specific, the development of the students’ individual and group argumentation while they were involved in five topics of Newtonian Mechanics. The two parameters/variables of argumentation that were taken into account were structure and scientific content. The research was conducted via Skype due to the Covid-19 pandemic. The sample consisted of seventeen undergraduate students of Primary Education (NKUA). The students who participated were divided into four groups. The research was based on the students’ discussions on five topics of Newtonian Mechanics, alternating with the researcher’s interventions. The twenty students’ discussions (four groups on five topics) as well as the researcher’s interventions were videotaped and recorded. Before and after the intervention, students were given questionnaires (pre- & post-tests), which consisted of five open-ended problems focused on Newtonian Mechanics. Qualitative methods of analysis of the research data were applied selected (content analysis). The students’ oral argumentation was analyzed and classified into group and individual argumentation levels following the model of Clark & Sampson (2007, 2008). The students’ written arguments that emerged from the pre- and post-tests were analyzed and evaluated according to McNeill & Krajcik’s model (2007, 2008, 2012). Based on the results of the research, the students’ involvement in group argumentation contributes both to the development of students’ argumentation skills and to the improvement of their scientific level in most problems of Newtonian Mechanics. In addition, although most students found it difficult to fully overcome their alternative conceptions of some Newtonian Mechanics problems, the expression of different views on these problems helped them develop rebuttals and, thus, improve the quality of their arguments, both in terms of structure and of scientific content.

Η παρούσα διατριβή ερευνά τη δυνατότητα ανάπτυξης δεξιοτήτων επιχειρηματολογίας των φοιτητών/τριών του Π.Τ.Δ.Ε. (Ε.Κ.Π.Α) σε θέματα φυσικής και, συγκεκριμένα, την εξέλιξη της ατομικής και ομαδικής επιχειρηματολογίας των φοιτητών/τριών με αφορμή την άσκησή τους σε πέντε θέματα Νευτώνειας Μηχανικής. Οι δύο παράμετροι της επιχειρηματολογίας που εξετάζονται είναι η δομή και η γνώση περιεχομένου. Η έρευνα διεξήχθη μέσω Skype λόγω της πανδημίας Covid-19. Το δείγμα αποτελούνταν από δεκαεπτά προπτυχιακούς/ες φοιτητές/τριες του Π.Τ.Δ.Ε. του Ε.Κ.Π.Α. Οι φοιτητές/τριες που συμμετείχαν κατανεμήθηκαν σε τέσσερις ομάδες. Η έρευνα βασίστηκε στις συζητήσεις των φοιτητών/τριών σε πέντε θέματα της Νευτώνειας Μηχανικής, εναλλασσόμενες με τις παρεμβάσεις του ερευνητή. Οι είκοσι συζητήσεις (τέσσερις ομάδες επί πέντε θέματα) των φοιτητών/τριών καθώς και οι παρεμβάσεις του ερευνητή βιντεοσκοπήθηκαν και καταγράφηκαν. Πριν και μετά την παρέμβαση δόθηκαν στους/στις φοιτητές/τριες ερωτηματολόγια (pre- & post-tests) τα οποία αποτελούνταν από πέντε προβλήματα ανοικτού τύπου εστιασμένα στη Νευτώνεια Μηχανική. Αξιοποιήθηκαν ποιοτικές μέθοδοι ανάλυσης των δεδομένων της έρευνας και, συγκεκριμένα, ανάλυση περιεχομένου. Η προφορική επιχειρηματολογία των φοιτητών/τριών αναλύθηκε και κατατάχθηκε σε επίπεδα ομαδικής και ατομικής επιχειρηματολογίας με βάση το μοντέλο των Clark & Sampson (2007, 2008). Τα γραπτά επιχειρήματα των φοιτητών/τριών που προέκυψαν από τα αρχικά και τελικά ερωτηματολόγια (pre- & post-tests) αναλύθηκαν και αξιολογήθηκαν με βάση το μοντέλο των McNeill & Krajcik (2007, 2008, 2012). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, η εμπλοκή των φοιτητών/τριών στην ομαδική επιχειρηματολογία συμβάλλει στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων επιχειρηματολογίας των φοιτητών/τριών και στη βελτίωση του επιστημονικού τους επιπέδου στις περισσότερες εφαρμογές της Νευτώνειας Μηχανικής. Επίσης, παρ’ όλο που οι περισσότεροι/ες φοιτητές/τριες δυσκολεύτηκαν να ξεπεράσουν πλήρως τις εναλλακτικές αντιλήψεις τους σε ορισμένα προβλήματα Νευτώνειας Μηχανικής, η έκφραση διαφορετικών απόψεων για τα προβλήματα αυτά τους/τις βοήθησε να αναπτύξουν αντικρούσεις και, επομένως, να βελτιώσουν την ποιότητα των επιχειρημάτων τους, τόσο ως προς τη δομή όσο και ως προς τη γνώση περιεχομένου.