Η επίδραση διδακτικών παρεμβάσεων που βασίζονται σε νέες τεχνολογίες για τις φυσικές σταθερές χημικών ουσιών στις ικανότητες επιχειρηματολογίας των μαθητών του γυμνασίου

Abstract

Ένας βασικός στόχος της εκπαίδευσης των Φυσικών Επιστημών αποτελεί η παραγωγή επιχειρημάτων από τους μαθητές. Οι περισσότερες έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί για αυτόν τον σκοπό, διερευνούν την ποιότητα των γραπτών επιχειρημάτων που συγκροτούν οι μαθητές. Παραμένει ιδιαίτερα περιορισμένος ο αριθμός των ερευνών που διερευνά την επίδραση διδακτικών παρεμβάσεων στην ποιότητα των γραπτών επιχειρημάτων των μαθητών καθώς και στην ικανότητα κρίσης επιχειρημάτων από τους μαθητές. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη διερεύνηση της επίδρασης μιας διδακτικής παρέμβασης για τις φυσικές σταθερές που εδράζεται στη διδακτική προσέγγιση της μάθησης μέσω πρακτικών με χρήση ψηφιακών μέσων που παρέχει στους μαθητές μαθησιακή υποστήριξη στη συγκρότηση επιχειρημάτων στις ικανότητες των μαθητών της Β΄ τάξης του Γυμνασίου σχολείου να συγκροτούν και να αξιολογούν επιχειρήματα. Επιπροσθέτως η εργασία στοχεύει στη σύγκριση των μαθησιακών αποτελεσμάτων (σχετικά με την ποιότητα των επιχειρημάτων των μαθητών και την ικανότητα κρίσης επιχειρημάτων), της συγκεκριμένης διδακτικής παρέμβασης με μια άλλη διδακτική παρέμβαση για τις φυσικές σταθερές που βασίζεται στην ίδια μαθησιακή προσέγγιση με τα ίδια ψηφιακά μέσα χωρίς να παρέχει στους μαθητές μαθησιακή υποστήριξη στη συγκρότηση επιχειρημάτων. Για τις ανάγκες της έρευνας συγκροτήθηκε εκπαιδευτικό υλικό για τις φυσικές σταθερές που εδράζεται στη διδακτική προσέγγιση της μάθησης μέσω πρακτικών με χρήση ψηφιακών μέσων που παρέχει στους μαθητές μαθησιακή υποστήριξη στη συγκρότηση επιχειρημάτων, το οποίο διδάχθηκε σε 18 μαθητές της Β΄ τάξης Γυμνασίου (πειραματική ομάδα). Στους υπόλοιπους 19 μαθητές της Β΄ τάξης (ομάδα ελέγχου) ακολουθήθηκε η ίδια διδακτική παρέμβαση που βασίστηκε στην ίδια μαθησιακή προσέγγιση με τα ίδια ψηφιακά μέσα χωρίς να παρέχει στους μαθητές μαθησιακή υποστήριξη στη συγκρότηση επιχειρημάτων. Επιπλέον, αναπτύχθηκε ερωτηματολόγιο στου οποίου τις ερωτήσεις απάντησαν οι μαθητές των δύο ομάδων πριν και μετά τις διδακτικές παρεμβάσεις. Δεδομένα της έρευνας αποτέλεσαν τα γραπτά επιχειρήματα που παρήγαγαν οι μαθητές κατά τις απαντήσεις τους στο ερωτηματολόγιο. Ακολούθησε η ανάλυση των δεδομένων μέσω των κλιμάκων διαβαθμισμένων κριτηρίων που αξιολογούν τη δομή, το περιεχόμενο των επιχειρημάτων, καθώς και την ικανότητα κρίσης επιχειρημάτων από τους μαθητές. Η ανάλυση των δεδομένων κατέδειξε ότι εφαρμόζοντας μια διδακτική παρέμβαση που εδράζεται στη διδακτική προσέγγιση της μάθησης μέσω πρακτικών με χρήση ψηφιακών μέσων που παρέχει στους μαθητές μαθησιακή υποστήριξη στη συγκρότηση επιχειρημάτων, είναι δυνατή η βελτίωση της ποιότητας των γραπτών επιχειρημάτων των μαθητών, καθώς και η βελτίωση των ικανοτήτων αξιολόγησης των επιχειρημάτων από τους μαθητές.

One of the main goals of Natural Science education is the production of arguments by students. Most of the research conducted to address that, they mainly investigate the quality of the written arguments that students construct. However, the number of studies investigating the effect of teaching interventions on the quality of students' written arguments and on students' ability to judge arguments still remains limited. Aim of this thesis is the investigation of the impact of a teaching intervention on physical constants, which is based on teaching approach of learning through practices with the use of digital means that provides to students learning support on constructing of arguments, on the abilities of students of the second grade of the School Gymnasium to construct and evaluate arguments. In addition, this study aims also to compare the learning outcomes (relevant to the quality of the arguments of the students and to their ability to judge arguments) of this particular teaching intervention, with those of another teaching intervention on physical constants, which is based on the same learning approach and the same digital means, but without providing to students learning support for constructing arguments. For the needs of this research study, educational material for physical constants was developed that is based on the teaching approach of learning through practices using digital means, providing to students learning support on constructing arguments, which was taught to a group of 18 students of the Second grade of Gymnasium (Experimental Group). In the rest 19 students of the Second grade of Gymnasium (Control Group), the same teaching intervention was applied, which was based on the same learning approach with the same digital means, but without providing to students learning support on constructing arguments. In addition, an appropriate questionnaire was developed, which was answered by the students of both groups before and after the teaching interventions. The written arguments produced by the students within their answers to the questions of this questionnaire constructed the research data of this study. Then, analysis of these data was performed, by using gradual criteria that evaluate the structure, the content of the arguments, as well as the ability of the students to judge arguments. The results obtained by this data analysis showed that by applying a teaching intervention that is based in a teaching approach of learning through practices using digital means, which provides learning support to students in constructing arguments, the improvement of the quality of written arguments of students is possible, as well as the abilities of students to evaluate arguments.