Πρόγραμμα HIPST [History & Philosophy of Science in Science Teaching]

Το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HIPST, 2008-2010

GW716H606.jpg


About the HIPST Project

HIPST pursues general objectives: a better integration of science in society and society in science, the promotion of young people’s interest in science, to encourage their critical and creative ways of thinking and to improve science education, and the uptake of scientific careers. Sustained learning of science implies many different dimensions. One often ignored, but important dimension is the process of knowledge generation in science itself. Moreover, the objectives and motivations to do science, the disposition of scientific skills and methods, the empirical fundament of science, social and cultural aspects are as important as philosophical foundations of science, scientific concepts and their use. The acquisition of knowledge about the nature of science is essential for democratic and knowledge based societies which partly rest their decision making on rational and scientific criteria.

HIPST works with 10 partners from 7 EU countries and Israel covering R&D, policy and implementation aspects of the acknowledgement of science in their daily work.

HIPST aims at the raising of understanding the relationship between science, technology and society, and to foster science education and public understanding of science on a European level.

The project HIPST (History and Philosophy in Science Teaching) presents an effort by some science education scholars to promote science education by the development of materials for teaching and learning science which are informed by the history and philosophy of science. We suggest the use of the HPS (History and Philosophy of Science) in science education as an approach to foster public understanding of science for a wide audience. We assume this objective as central for the development of a modern civil society. Research area: SiS-2007-2.2.1.1 Links between science education and research, SiS.2007-2.2.1.2 Teaching methods.


Σχετικά με το Πρόγραμμα HIPST

Το Πρόγραμμα HIPST επιδιώκει: μια καλύτερη ενσωμάτωση της επιστήμης στην κοινωνία αλλά και της κοινωνίας στην επιστήμη, την προώθηση του ενδιαφέροντος των νέων ανθρώπων για την επιστήμη, την ενθάρρυνση του κριτικού και δημιουργικού τρόπου σκέψης στην εκπαίδευση των φυσικών επιστημών, καθώς και την ενίσχυση των δυνατοτήτων για να ακολουθήσουν οι νέοι μια επαγγελματική καριέρα στις επιστήμες. Η υποστηριζόμενη διαδικασία μάθησης στις φυσικές επιστήμες προϋποθέτει πολλούς και διάφορους παράγοντες. Ένας, συχνά παραγνωρισμένος, αλλά σημαντικός παράγοντας είναι η διαδικασία παραγωγής της γνώσης μέσα στο επιστημονικό πεδίο καθεαυτό. Επιπλέον, οι στόχοι και τα κίνητρα για να κάνει κανείς επιστήμη, η διάθεση επιστημονικών δεξιοτήτων και μεθόδων, τα εμπειρικά θεμέλια της επιστήμης, οι κοινωνικές και πολιτισμικές πτυχές είναι επίσης σημαντικά φιλοσοφικά θεμέλια της επιστήμης, των επιστημονικών εννοιών και της χρήσης τους. Η απόκτηση της γνώσης για τη φύση της επιστήμης είναι ουσιαστική για τις δημοκρατικές κοινωνίες της γνώσης, οι οποίες εν μέρει εδράζουν τη διαδικασία λήψης αποφάσεων σε ορθολογικά και επιστημονικά κριτήρια.

Στο Πρόγραμμα HIPST συνεργάζονται 10 εταίροι από 7 Ευρωπαϊκές χώρες και το Ισραήλ, οι οποίοι πραγματεύονται ζητήματα έρευνας και ανάπτυξης, καθώς επίσης άσκησης πολιτικής και εφαρμογής πτυχών της εκπαίδευσης των φυσικών επιστημών στην καθημερινή τους δραστηριότητα.

Ο κυρίαρχος σκοπός του Προγράμματος HIPST είναι η αναβάθμιση της κατανόησης και της σχέσης ανάμεσα στην επιστήμη, την τεχνολογία και την κοινωνία και η καλλιέργεια της εκπαίδευσης στις φυσικές επιστήμες και τη δημόσια κατανόηση της επιστήμης σε Ευρωπαϊκό επίπεδο.

Το πρόγραμμα HIPST (History & Philosophy in Science Teaching) συγκροτεί μια προσπάθεια εκπαιδευτικών και ερευνητών της εκπαίδευσης των φυσικών επιστημών, μέσα από την ανάπτυξη διστακτικών και μαθησιακών περιεχομένων που σχετίζονται με την ιστορία και φιλοσοφία των επιστημών. Προτείνουμε να χρησιμοποιείται η Ιστορία και Φιλοσοφία των Επιστημών ως μια προσέγγιση καλλιέργειας της δημόσιας κατανόησης της επιστήμης για το ευρύτερο κοινό. Θεωρούμε αυτό το στόχο ως κεντρικό για την ανάπτυξη μιας σύγχρονης κοινωνίας.

Η συμβολή του Εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών στο Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HIPST

ant_microscope.JPG

Το εκπαιδευτικό μέρος της έρευνας αυτής διεξήχθη με μια έκτη τάξη δημοτικού σχολείου χωρισμένη σε δύο τμήματα. Πρόκειται για την ανάπτυξη και εφαρμογή ενός εκπαιδευτικού σεναρίου μιας διερευνητικής προσέγγισης για τη διδασκαλία και μάθηση των φυσικών επιστημών στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Τα παιδιά δούλεψαν μέσα στο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών στο 9ο Δημοτικό Σχολείο Ρεθύμνου. Κάθε παιδί είχε τα υλικά και τη βοήθεια για να κατασκευάσει ένα απλό ανακλαστικό μικροσκόπιο με σύγχρονα υλικά, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για σχετικές μελέτες. Κατά τη διαδικασία κατασκευής και ανάπτυξης των μελετών μικροσκοπίου τα παιδιά είχαν τη βοήθεια από το δάσκαλό τους, ο οποίος είχε και ρόλο ερευνητή, καθώς επίσης και από 4 φοιτητές του ΠΤΔΕ που έκαναν την πρακτική τους άσκηση στο Σχολείο. Συγκροτήθηκε έτσι μια μικρή ομάδα διευκόλυνσης και επίβλεψης των παιδιών σε όλη τη διάρκεια ανάπτυξης αυτό του εκπαιδευτικού σεναρίου.

Αυτό το εκπαιδευτικό σενάριο αποτελείται από δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος τα παιδιά αρχικά δούλεψαν σε ζευγάρια και στη συνέχεια ατομικά προκειμένου να κατασκευάσουν ένα απλό μικροσκόπιο (βλ. διπλανή φωτογραφία). Σε πρώτη φάση τα παιδιά κατασκεύασαν μια τροποποιημένη εκδοχή μικροσκοπίου (με μεγέθυνση 20χ), το οποίο έχει προταθεί από ερευνητές του Istituto e Museo di Storia Della Scienza της Φλωρεντίας (τώρα ονομάζεται Galileo Museum), και τοποθετείται χρονολογικά στα τέλη του 16ου αιώνα και αρχές του 17ου. Έχει κυρίως επηρεαστεί από το πρώτο μικροσκόπιο της περιοχής του Middelburg, εφεύρεση που αποδίδεται στους Hans & Zacharias Janssen, γύρω στο 1590-1595 (βλ. παρακάτω εικόνα). Τα παιδιά χρησιμοποίησαν ένα σωλήνα PVC και δύο πλαστικούς φακούς (αντικειμενικό και προσοφθάλμιο), τους οποίου είχαν αποσπάσει από φωτογραφικές μηχανές μιας χρήσης. Έπειτα στερέωσαν το σωλήνα του μικροσκοπίου τους μέσα σε μία κόγχη που σχημάτιζαν δύο άλλα κομμάτια σωλήνα που ήταν κολλημένα πάνω σε ένα τρίτο μεγαλύτερο που είχε στερεωθεί πάνω σε ένα χαρτόνι βάσης. Με αυτό το μικροσκόπιο έκαναν τις πρώτες διερευνήσεις τους κοιτάζοντας μικρά αντικείμενα. Ένα μικρό και φτηνό σποτάκι διαβάσματος χρησιμοποιήθηκε για να φωτίζει τα υπό μελέτη αντικείμενα. Σχετικά σύντομα αντιληφθήκαμε ότι μπορούσαμε να κάνουμε μια βελτίωση στο μικροσκόπιό μας προσθέτοντας ένα τρίτο ενδιάμεσο φακό πεδίου, προκειμένου να έχουμε πιο ακριβείς και καθαρές απεικονίσεις, χωρίς παραμόρφωση. Έτσι, προεκτείνοντας το σωλήνα μικροσκοπίου με ένα κατάλληλο σύνδεσμο (μούφα) προσθέσαμε τον τρίτο φακό. (δείτε σχετικές φωτογραφίες από τη διαδικασία κατασκευής του μικροσκοπίου σε αυτή τη σελίδα). Ο σωλήνας του μικροσκοπίου σταθεροποιήθηκε πάνω στη βάση στήριξης με ένα φτηνό πλαστικό δεματικό καλωδίων, το οποίο επέτρεπε στους μαθητές να κρατάνε εστιασμένο το μικροσκόπιό του για όση ώρα χρειάζονταν, προκειμένου να καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους. Σε αυτή τη φάση κάθε παιδί κατασκεύασε το δικό του μικροσκόπιο και έτσι τελικά όλα είχαν από ένα. Με αυτές τις βελτιώσεις ολοκληρώθηκε η κατασκευή του μικροσκοπίου με απλά υλικά που θα χρησιμοποιούσαν τα παιδιά στις μελέτες τους.

janssen1_.jpg

Στο δεύτερο μέρος της ανάπτυξης αυτού του σεναρίου, οι μελέτες μικροσκοπίου συνδέθηκαν με ένα κλασικό κείμενο μικροσκοπίας, τη Μικρογραφία (Micrographia, 1665) του Robert Hooke. Επιλέχθηκαν συγκεκριμένα κομμάτια αυτού του κειμένου και διασκευάστηκαν ως φύλλα εργασίας, προκειμένου να δώσουν έμπνευση και κάποιας μορφής καθοδήγηση στα παιδιά και στις διερευνήσεις τους. Έτσι, κατασκευάστηκαν 7 φύλλα εργασίας, κατάλληλα μεταφρασμένα στα ελληνικά και μετασχηματισμένα προκειμένου να ταιριάζουν με το πλαίσιο της μελέτης (αυτά τα φύλλα εργασίας είναι επίσης διαθέσιμα και στα αγγλικά εδώ). Ζητήθηκε από τα παιδιά να καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους πάνω στα φύλλα εργασίας και να σκιτσάρουν ό,τι παρατηρήσουν, με ένα τρόπο παρόμοιο με εκείνο του Hooke στη Micrographia και στη συνέχεια να τα συζήτησουν με τους συμμαθητές τους. Βαθμιαία διαμόρφωσαν σημειωματάρια με κείμενα και σκίτσα, τα οποία αντάλλαξαν και συζήτησαν μέσα στην τάξη. Η ανάλυση των κειμένων και των σκίτσων αποκάλυψε σημαντικές πτυχές των προσεγγίσεων των παιδιών για τις μελέτες μικροσκοπίου που διεξήγαγαν σε θεματικές περιοχές των φυσικών επιστημών του δημοτικού σχολείου. Διαβάστε περισσότερα για τις μελέτες μικροσκοπίου με τα παιδιά στην αντίστοιχη σελίδα του wiki για το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HIPST, η οποία φιλοξενείται στο ΠΤΔΕ του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, που ήταν και ο συντονιστής της ελληνικής ερευνητικής ομάδας του έργου.

Δείτε παρακάτω ένα βίντεο με δείγματα από τις μελέτες μικροσκοπίου για έντομα (μυρμήγκια & ισόποδα), που έκαναν τα παιδιά με τα μικροσκόπιά τους, από το κανάλι του ΕΦΕΠΕ Ρεθύμνου

Δείτε εδώ περισσότερες πληροφορίες την ανάπτυξη αυτού του μικροσκοπίου, καθώς επίσης για την κατασκευή του με τα παιδιά στη σχολική τάξη.

Ακολουθούν σχετικά κείμενα και διαφάνειες για την ανάπτυξη αυτής της ιδέας και την εφαρμογή της στη σχολική τάξη, σε αρχεία .pdf.

Good_Practice.jpg 4page_microscope_construction.jpg Microscope_construction_traparencies.jpg
Κείμενο της επιλεγμένης Καλής Πρακτικής Αρχική ιδέα κατασκευής του μικροσκοπίου Διαφάνειες με την κατασκευή του μικροσκοπίου
Worksheets_gr.jpg Science_in_Education_paper.jpg Tsagliotis_p.21-30.jpg
Τα Φύλλα Εργασίας που χρησιμοποιήθηκαν Δημοσίευση στο περιοδικό "Science in School" Δημοσίευση στο περιοδικό "ΦΕ στην Εκπαίδευση"
cc.jpg
Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License