Η συμβολή της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών στην ανάπτυξη κριτικής σκέψης: η περίπτωση των κινητών τηλεφώνων και των ακτινοβολιών τους

Abstract

In this research we attempt to shed light onto a proposal for fostering critical thinking through appropriate teaching interventions of modern physics subjects related to students' daily experience and interests in order to increase their active participation in the classroom. The research method we followed is mixed, quantitative and qualitative, while structured questionnaires and semi-structured interviews were used as data collection three times: once before and twice after the intervention. Meanwhile, a broad statistical analysis of the questionnaires was carried out using SPSS, as well as a qualitative and quantitative analysis of 6 (six) semi-structured interviews. Initially, in order to highlight the value of critical thinking, a review on critical thinking related papers since 1910 and a historical retrospection from antiquity to the present day were attempted. The link between critical thinking and international science curricula was also examined, as fostering competences and skills has been the focus of international organizations such as UNESCO, EU, OECD and IBO with competitions, projects and public reports in the recent years. Subsequently, a 10-week teaching intervention was designed, developed and applied to 63 high school students attending an upper secondary school (Lyceum) in the city of Thessaloniki. Our intervention was based on, the cultural-historical Theory of Activity (CHAT) and expansive learning. Three worksheets with 41 activities have been developed. The selection of the activities, their structure and their content focused on presenting knowledge and removing misconceptions about mobile phones and their radiation. Such a topic is not included in current curricula although it is highly related to students’ daily lives. The intervention was implemented in the context of formal education with a combination of face-to-face learning with synchronous and asynchronous e-learning and the use of ICT. The purpose of the intervention was not only science literacy, but mainly fostering critical thinking, while recording of the development of critical thinking before and after the implementation of the activities and the recognition of skills and competences of critical thinking, so that adolescents as future citizens, become aware of global and everyday problems, change attitudes and behaviors regarding the use of mobile phones and their protection from electromagnetic radiation. The current research showed that it had benefits for students not only on the cognitive, but also on the metacognitive and emotional dimension of teaching and learning science.

Στην έρευνα αυτή επιχειρούμε να μελετήσουμε μία πρόταση για την καλλιέργεια της κριτικής σκέψης μέσα από κατάλληλες διδακτικές προτάσεις διδασκαλίας σύγχρονων θεμάτων Φυσικής που σχετίζονται με την καθημερινή εμπειρία και τα ενδιαφέροντα των μαθητών και των μαθητριών που αυξάνουν την ενεργό συμμετοχή τους στην τάξη. Η μέθοδος έρευνας που ακολουθήσαμε είναι μεικτή, ποσοτική και ποιοτική, και ως εργαλεία συλλογής δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν δομημένα ερωτηματολόγια και ημιδομημένες συνεντεύξεις σε τρεις διαφορετικές χρονικές στιγμές. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση των ερωτηματολογίων με το SPSS και ανάλυση περιεχομένου των συνεντεύξεων, ποιοτική και ποσοτική. Αρχικά για την ανάδειξη της αξίας της κριτικής σκέψης επιχειρήθηκε μία εννοιολογική επισκόπηση της κριτικής σκέψης από το 1910 και μία ιστορική αναδρομή από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, ενώ επιπλέον διερευνήθηκε η σύνδεση της με διεθνή αναλυτικά προγράμματα σπουδών στις φυσικές επιστήμες, μέσα από την καλλιέργεια ικανοτήτων και δεξιοτήτων που επιχειρούν τα τελευταία χρόνια διεθνείς οργανισμοί όπως UNESCO, Ε.Ε. OECD και ΙΒΟ με διαγωνισμούς, προγράμματα και δημόσιες αναφορές. Στη συνέχεια σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε μία διδακτική πρόταση χρονικής διάρκειας 10 βδομάδων, σε 63 μαθητές και μαθήτριες Λυκείου της πόλης της Θεσσαλονίκης. Η διδακτική μας πρόταση βασίστηκε στην πολιτισμική-ιστορική Θεωρία της Δραστηριότητας (CHAT) και στην επεκτατική μάθηση και περιείχε 3 φύλλα εργασίας με 41 δραστηριότητες. Η επιλογή των δραστηριοτήτων, η δομή και το περιεχόμενό τους είχε στόχο την γνώση, την άρση των παρανοήσεων και την προσέλκυση του ενδιαφέροντος των μαθητών και των μαθητριών σε θέματα Φυσικής που απουσιάζουν από τα αναλυτικά προγράμματα σπουδών και άπτονται της καθημερινότητάς τους, όπως οι ακτινοβολίες και η χρήση των κινητών τηλεφώνων. Η διδακτική πρόταση υλοποιήθηκε στα πλαίσια της τυπικής εκπαίδευσης με συνδυασμό δια ζώσης μάθησης με σύγχρονη και ασύγχρονη τηλεκπαίδευση και χρήση ΤΠΕ. Σκοπός της διδακτικής πρότασης δεν ήταν μόνο ο εγγραμματισμός στα παραπάνω θέματα της Φυσικής, αλλά κυρίως η καλλιέργεια της κριτικής σκέψης, η αποτύπωση της πριν και μετά την εφαρμογή της διδακτικής πρότασης και η αναγνώριση δεξιοτήτων και διαθέσεων της κριτικής σκέψης, ώστε να μπορέσουν οι μαθητές και οι μαθήτριες ως μελλοντικοί πολίτες ευαισθητοποιημένοι σε παγκόσμια και καθημερινά προβλήματα, να αλλάξουν στάσεις ζωής και συμπεριφορές ως προς τη χρήση των κινητών και την προστασία τους από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι είχε οφέλη στους μαθητές και στις μαθήτριες όχι μόνο στο γνωσιακό, αλλά και στο μεταγνωσιακό και συναισθηματικό επίπεδο.