1. Αγόρια και κορίτσια γεννημένα τον εικοστό πρώτο αιώνα.
2. Δεοντολογία
3. Τα «Φυσικά Δημοτικού»
4. Φυσική στην Α΄ Γυμνασίου
5. Η προτεινόμενη «Φυσική με πειράματα»
6. Να κρίνουμε, να επικρίνουμε αλλά και να προτείνουμε
7. Η Φυσική.
8. Τα ραντεβού της αισθητηριακής εμπειρίας με την Αφαίρεση.
1. Αγόρια και κορίτσια γεννημένα τον 21οαιώνα.Εκείνος, ένας συνήθης «πι έψιλον τέσσερα», η κλειστή πόρτα της σχολικής αίθουσας και οι εικοσιεπτά καθισμένοι σε θρανία, όλοι τους γεννημένοι τον 21οαιώνα, μαζί και αρκετοί εκείνοι που δεν έχουν την ελληνική γλώσσα ως “μητρική ”. Καθένας τους και καθεμία τους πλάσμα ανθρώπινο με οσφυϊκούς σπονδύλους και όνειρα ένα σωρό, πλάσμα που αναζητεί βεβαιότητες και απεχθάνεται την απροσδιοριστία, έχει βαθύτατη ανάγκη από έναν ΙΣΤΟ που να συνδέει τους επτά νάνους με τους οποίους μεγάλωσε, με τον Παναθηναϊκό, με το βίντεο γκέημ και με το πυθαγόρειο θεώρημα και ταυτόχρονα πλάσμα μοναδικό με εντελώς δικές του ιδέες για το “τι ακριβώς συμβαίνει με το υπόλοιπο σύμπαν”, με αναπαραστάσεις – εσωτερικές εικόνες- απολύτως προσωπικές, σε εποχή που η νόηση έχει μόλις αρχίσει το ανηφορικό της ταξίδι από το συγκεκριμένο και το χειροπιαστό προς τη χώρα της Αφαίρεσης, και πέρα από όλα αυτά, ένα πλάσμα με ένα σωρό απωθήσεις στο προσωπικό του υπόγειο, ποσότητες πίκρας και δυσφορίας, που δεν θα τις ομολογήσει σε κανέναν και ποτέ. Μάθημα Φυσικής στην Α΄ Γυμνασίου με τους δωδεκάχρονους «ψαρωμένους» από την αλλαγή, μέχρι πέρυσι ήταν οι μεγαλύτεροι του Δημοτικού, τώρα στο Γυμνάσιο έχουν γίνει «τα πιτσιρίκια». Φυσική στην Α΄ Γυμνασίου, η ιδέα άρεσε σε όλους τους φυσικούς , αλλά οι Οδηγίες για τη διδασκαλία μόλις έφθασαν και η πρώτη γεύση, για εκείνον τουλάχιστον, είναι στην περιοχή του «ωχ ! ». Ωστόσο, οι καθισμένοι απέναντί του συνιστούν μια ποσότητα ενεστώτα σε αποχρώσεις άνοιξης και ακόμα περισσότερο ένα «διάνυσμα» με κατεύθυνση προς το Αύριο, η παράσταση « οι εικοσιεπτά και ο ένας που σχεδόν ποτέ δεν γίνονται εικοσιοκτώ» πρέπει να αρχίσει κι εκείνος μολονότι συμπεπιεσμένος», όχι μόνο από τις Οδηγίες αλλά και από το κοινωνικό θερμοκήπιο του ελληνικού σήμερα, πρέπει να προχωρήσει και να κάνει ότι καλύτερο μπορεί. Εξάλλου,κάθε ώρα διδασκαλίας μπορεί να γεννήσει έναν νέο τρόπο διδακτικής πρακτικής, να δώσει μια καινούρια ιδέα, να δώσει ένα απόσταγμα εμπειρίας το οποίο με τη σειρά του , από τη στιγμή που θα γνωστοποιηθεί και σε άλλους «πι έψιλον τέσσερα», ενδεχομένως να προκαλέσει εναύσματα για νέες προοπτικές.
2. Δεοντολογία.Εδώ και πολλές δεκαετίες σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες, αλλά και στην Ελλάδα, η κυρίαρχη αντίληψη είναι ότι τα Προγράμματα Σπουδών – ειδικά για τη Διδασκαλία των επιστημών – έχουν ανάγκη από αδιάκοπη ανανέωση. Από τη σκοπιά της δεοντολογίας η ακολουθούμενη πρακτική είναι μία και συγκεκριμένη α. συγκρότηση μιας ομάδας εμπειρογνωμόνων για την εκπόνηση ενός νέου Προγράμματος.β. εκπόνηση νέου Προγράμματος ύστερα από διαδικασίες αρκετών μηνών γ. Διακήρυξη για συγγραφή νέων βιβλίων – ενός ή περισσότερων – τα οποία να υλοποιούν το νέο Πρόγραμμα δ. Συγγραφή των βιβλίων αυτών σε χρονικό διάστημα μεγαλύτερο από εκείνο που απαιτήθηκε για την εκπόνηση του Προγράμματος, ε. Εφαρμογή του νέου Προγράμματος, στ. καταγραφή του «τι έγινε με την εφαρμογή του» με άμεσο στόχο μια ενδεχόμενη βελτίωσή και ζ. στα επόμενα χρόνια εκπόνηση ενός άλλου Προγράμματος που όχι μόνο θα αξιοποιεί την καταγραφείσα εμπειρία αλλά θα συμπεριλαμβάνει τόσο τις νέες τάσεις για τη διδασκαλία των επιστημών μέχρι και τις διαφοροποιήσεις σε ζητήματα κοινωνικών αναγκών Βέβαια στη δική μας κοινωνία του ελληνικού σήμερα η απόσταση από τη δεοντολογία μέχρι την εκπαιδευτική πραγματικότητα είναι «αρκετές χιλιάδες χιλιόμετρα». Προγράμματα και σχολικά βιβλία τα οποία στις συνειδήσεις διδασκόντων και διδασκομένων έχουν απορριφθεί – οι περιπτώσεις Φυσική στην Α΄ Λυκείου και Φυσική στη Β΄ Γυμνασίου είναι χαρακτηριστικές - διατηρούνται άθικτα και το «έργο» ξαναπαίζεται από την αρχή.
3. Τα «Φυσικά» στο Δημοτικό σχολείο. Μετά από πολλά χρόνια εφαρμογής του ίδιου Αναλυτικού Προγράμματος για τη Διδασκαλία των Φυσικών επιστημών στο Δημοτικό σχολείο, και αφού η μοναδική κριτική που έχει ακουστεί – σε περιορισμένο αριθμό ημερίδων και δημοσιεύσεων –ήταν αρνητική, η πολιτεία, πριν τρία χρόνια έκρινε ότι τα προγράμματα αυτά και τα αντίστοιχα σχολικά βιβλία χρειάζονται αλλαγή . Είναι χαρακτηριστικό ότι μία άλλη ομάδα εμπειρογνωμόνων έχει εκπονήσει νέα Προγράμματα για το Δημοτικό σχολεία τα οποία δοκιμάζονται ήδη πιλοτικά. Για να γίνει κατανοητό το γιατί έχουν καταγραφεί αρνητικές κριτικές , τόσο από παιδαγωγούς όσο και από φυσικούς, σταχυολογώ και σχολιάζω ορισμένα μόνο από τα γραφόμενα στα βιβλία του Δημοτικού. Πολλά από αυτά τα έχει ήδη παρουσιάσει, το 2009, ο καθηγητής, στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Παναγιώτης Κουμαράς
Διαβάζουμε στο σχολικό βιβλίο
|
Πιθανές σκέψεις κάποιου 10χρονου ή 11χρόνου
|
Σκέψεις ενός φυσικού
|
Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται και αυτά απο μικρότερα σωματίδια , τακουάρκ Ε΄ Δημοτικού σελ. 14 .
|
Η σκέψη του 10χρονου : Το πιστεύω . . . αφού το λέει η δασκάλα
|
Η Φυσική είναι κάτι όπως οι δέκα εντολές του Μωϋσή. Ο 10χρονος πρέπει να εκφωνήσει το σύμβολο της πίστεως«Πιστεύω εις ένα κουάρκ».
|
Η μάζα ενός σώματος εκφράζει το ποσό της ύλης από το οποίο αποτελείται Ε΄ Δημοτικού σελ16.
|
Η σκέψη του 10χρονου : Φοβάμαι ότι πρέπει να μάθω να το λέω «απέξω» και να προσέχω ότι ένα σώμα αποτελείται «από ποσό» της ύλης .
|
Η διδασκαλία της Φυσικής οφείλει να θεμελιώνεται σε συνδυασμό εμπειρίας και νόησης. Όχι να παρουσιάζεται έτοιμη και εξοπλισμένη με τη δύναμη της απόλυτης Αλήθειας. Ειδικά μάλιστα όταν απευθύνεται σε ανθρώπους 10 ετών.
|
Τη θερμική ενέργεια την αντιλαμβανόμαστε από τη θερμοκρασία του σώματος. Όσο περισσότερη θερμική ενέργεια έχει ένα σώμα τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία του Ε’τάξη Δημοτικού σελ. 42
|
Η σκέψη του 10χρονου : Είναι όμως όλα αυτά δύσκολα. Πώς να ξεχωρίσωθερμοκρασία, θερμότητα και θερμική ενέργεια; Νομίζω όμως ότι αυτό που γράφει το κατάλαβα. «ένα πορτοκάλι έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία από ένα παγόβουνο, άρα έχει περισσότερη θερμική ενέργεια από το παγόβουνο»
|
Η διατύπωση χρειάζεται εδώ και πολλά χρόνια αναδιατύπωση.
Αλλά το σοβαρότερο είναι ότι τέτοιος ορυμαγδός εννοιών δεν υπάρχει σε κανένα Αναλυτικό πρόγραμμα για διδασκαλία σε παιδιά 10 ετών, σε καμία ευρωπαϊκή χώρα, εξ όσων τουλάχιστον γνωρίζω.
|
Ο δυνατότερος κερδίζει. Το παιχνίδι με το δύσκολο όνομα "διελκυστίνδα" . Κάθε ομάδα κρατάει ένα τμήμα ενός τεντωμένου σκοινιού και ασκώντας του δύναμη, τραβά το σκοινί προς το μέρος της.Προφανώς νικάει κάθε φορά η ομάδα που θα ασκήσει συνολικά μεγαλύτερη δύναμη προς μία κατεύθυνση. Ε’ τάξη Δημοτικού σελ. 111
|
Η σκέψη του 10χρονου : Όταν
ο πελώριος μπαμπάς με έσπρωχνε, τον έσπρωχνα κι εγώ αλλά αφού είναι πιο δυνατός, η δύναμη που ασκούσε πάνω μου ήταν μεγαλύτερη από τη δύναμη
που του ασκούσα εγώ , γι
αυτό και με νίκησε.
|
Εντάξει το λάθος " να το πάρουμε αγκαλιά". Όλοι κάνουμε λάθη . . Αλλά εκείνο το"Προφανώς" πώς να το αγκαλιάσεις; Γιατί δεν τσαλακώνει μόνο τον νόμο δράσης αντίδρασης, λέγοντας ότι προφανώς δεν ισχύει,δεν αγνοεί σε σημείο πρόκλησης την έννοια μάζα,υποδηλώνοντας ότι προφανώς δεν παίζει κάποιο ρόλο,δεν αγνοεί τον ρόλο που παίζει το έδαφος με τη στατική τριβήαλλά και κυρίως διότι συμβάλλει στην εδραίωση του σχετικού misconception.
|
Η πίεση τόσο στα στερεά όσο και στα υγρά και αέρια σώματα οφείλεται στις κινήσεις των μορίων τους. Ε΄ Δημοτικού σελ. 114
|
Η σκέψη του 10χρονου : Για να γράφει έτσι το βιβλίο έτσι θα είναι. Αν με ρωτήσει κάποιος που οφείλεται η πίεση στο νερό της θάλασσας πρέπει να πω στις κινήσεις των μορίων του.
|
Με όλο τον σεβασμό αλλά μόνο για τα αέριαη ύπαρξη πίεσης ερμηνεύεται με τη θεωρία για έναν Μικρόκοσμο κινουμένων σωματιδίων.
|
Τον μαγευτικό μικρόκοσμο μας τον αποκαλύπτουν τα μικροσκόπια.
ΣΤ’ τάξη Δημοτικού σελ. 10
|
Η σκέψη του 11χρονου:Να πω στη θεια τη μικροβιολόγο να μου δείξει με το μικροσκόπιο μερικά πρωτόνια. Προβλέπω ότι θα είναι στρογγυλά. Ίσως μπορέσω να δω και τα κουάρκ γιατί ομολόγησα στη δασκάλα ότι «πιστεύω» πως υπάρχουν. Αυτά μπορεί να μην είναι στρογγυλά. Αλλά και το μποζόνιο Χιγγς, που το φαντάζομαι κατακόκκινο, μήπως θα μπορούσα κι αυτό να το δω με κάποιο ισχυρό μικροσκόπιο ;
|
Με όλο τον σεβασμό αλλά αυτό που βλέπουμε στο κομμένο κρεμμύδι, σε ένα κομμάτι αλουμινίου και στο αίμα δεν είναι «Μικρόκοσμος»
Το ηλεκτρόνιο, το πρωτόνιο και το νετρίνο δεν μας τα αποκάλυψε το μικροσκόπιο.
Μήπως επειδή και οι δύο λέξεις έχουν συνθετικό το «μίκρο» γίνεται εννοιακή σύγχυση ;
|
Το σύμπαν προήλθε από έναν μετασχηματισμό ενέργειας σε μάζα . . .
Η ενέργεια δεν δημιουργείται ούτε χάνεται αλλάζει όμως μορφή και μεταφέρεται
Η ενέργεια μετατρέπεται από μία μορφή σε άλλη
Η ενέργεια μετακινείται συνεχώς
ΣΤ’ τάξη Δημοτικού σελ. 11
|
Η σκέψη του 11χρονου : Δεν μπορώ να τα φανταστώ όλα αυτά σε μία σελίδα, χωρίς κάποιος να μου έχει πει κάτι πριν. Τουλάχιστον να αποστηθίσω τα ρήματα. Και είναι ένα σωρό. Μετασχηματίζεται, χάνεται, αλλάζει, μεταφέρεται, αποθηκεύεται, μετατρέπεται, μετακινείται. Αναρωτιέμαι σε τι διαφέρει το «η ενέργεια μεταφέρεται» από το «η ενέργεια μετακινείται»
|
Εφόσον η ενέργεια «μετασχηματίζεται» σε μάζα σημαίνει ότι χάνεται . Δυο γραμμές παρακάτω διαβάζουμε ότι «δεν χάνεται».
Από τη σκοπιά της Διδακτικής το να παρουσιάζονται όλα αυτά πριν από την οποιαδήποτε εμπειρία, δεν συνιστά προσέγγιση διδακτικά αποδεκτή.
|
4. Φυσική στην Α΄ Γυμνασίου. α. Τον Ιούνιο του 2013 ανακοινώνεται η απόφαση για διδασκαλία Φυσικής στην Α΄ Γυμνασίου χωρίς να έχει εκπονηθεί κάποιο Αναλυτικό Πρόγραμμα . β. Λίγες πριν από την έναρξη του σχολικού έτους – τέλη Αυγούστου- το Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής συνειδητοποιεί το μέγεθος του προβλήματος. Σε λίγες μέρες θα ξεκινούσε διδασκαλία της Φυσικής σε πάνω από εκατό χιλιάδες 12χρονους χωρίς να υπάρχει καμία απάντηση στο «τι θα διδαχθούν» και στο «πώς θα γίνει η διδασκαλία» και το αντιμετωπίζει με το να αναθέσει σε συγκεκριμένη ομάδα την εκπόνηση κάποιου, τέλος πάντων, Προγράμματος μέσα από διαδικασίες συνοπτικές έως ανύπαρκτες. Και η ομάδα στην οποία γίνεται η ανάθεση είναι η ομάδα που είχε εκπονήσει το ισχύον Πρόγραμμα για τα Φυσικά στο Δημοτικό σχολείο. Το αποτέλεσμα ήταν «μέσα σε τρεις εβδομάδες» να εκπονηθεί νέο Πρόγραμμα στην ίδια φιλοσοφία με εκείνο του Δημοτικού αλλά και ταυτόχρονα και μέσα στις ίδιες τρεις εβδομάδες ένα νέο σχολικό βιβλίο, να κάνει την εμφάνισή του . Νέο Αναλυτικό Πρόγραμμα και νέο σχολικό βιβλίο «μέσα σε τρεις εβδομάδες» δεν έχει ξαναγίνει. Ας δούμε όμως «τι προτείνεται» γιατί παρόλη την «ελάχιστη ποσότητα χρόνου» δεν αποκλείεται το να έχει προκύψει μια πρόταση ενδιαφέρουσα.
5. Η προτεινόμενη «Φυσική με πειράματα» για την Α΄ Γυμνασίου Τα πρώτα ερωτήματα είναι : α. Ποια μέθοδος προτείνεται ; β. Με ποια κριτήρια έχουν επιλεγεί τα συγκεκριμένα γνωστικά αντικείμενα και όχι κάποια άλλα ; και γ. Ποιοι είναι οι σκοποί της διδασκαλίας του μαθήματος ;Οι απαντήσεις υπάρχουν στο «Φυσική με πειράματα» και τις διαβάζουμε:
Ποια μέθοδος προτείνεται ;η εφαρμογή της επιστημονικής/εκπαιδευτικής μεθόδου με διερεύνηση, η οποία ακολουθείται και στο δημοτικό σχολείο και προϋποθέτει την πραγματοποίηση αποδεικτικού πειραματισμού, σε κάθε θεματική ενότητα ( Το διαβάζεις και αναρωτιέσαι κατά πόσο αυτά που γίνονται εδώ και χρόνια στο «Φυσικά» του Δημοτικού συνιστούν επιστημονική εκπαιδευτική μέθοδο, διαβάζεις για «πραγματοποίηση αποδεικτικού πειραματισμού» και μάλιστα σε κάθε ενότητα αναρωτιέσαι σε πόσες από τις θεματικές ενότητες εμπεριέχεται «αποδεικτικός πειραματισμός») . Με ποια κριτήρια έχουν επιλεγεί τα συγκεκριμένα γνωστικά αντικείμενα και όχι κάποια άλλα ;
α. την εισαγωγική αντιμετώπισή τους ήδη στο δημοτικό σχολείο β. Τη γενικότητα των φυσικών εννοιών γ. τη σπουδαιότητα των φαινομένων μελέτης τους και κυρίως δ. τη δυνατότητα εκτέλεσης απλού πειραματισμού στο σχολείο
Ποιοι είναι οι σκοποί της διδασκαλίας του μαθήματος ; Σκοπός του μαθήματος είναι η ομαλή μετάβαση των μαθητών από την περιγραφική προσέγγιση των φυσικών εννοιών και των φυσικών φαινομένων στο δημοτικό σχολείο στηναυστηρότερη και κυρίως ποσοτική προσέγγισή τους ως φυσικά μεγέθη και φυσικές διαδικασίες, αντίστοιχα στο γυμνάσιο. Ας δούμε τι ακριβώς υποδηλώνει το «ομαλή μετάβαση από την περιγραφική προσέγγιση των εννοιών στηναυστηρότερη και κυρίως ποσοτική προσέγγισή της ως φυσικό μέγεθος», εστιάζοντας, για παράδειγμα, στην τρίτη ενότητα, στην έννοια μάζα
α. Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ . Στο βιβλίο της Ε΄ Δημοτικού για την πρώτη γνωριμία των 10χρονων με τη έννοια μάζα, περιμένει κανείς να δει η «περιγραφική» αυτή προσέγγιση να σχετίζεται με το «αισθητηριακή εμπειρία – νόηση – πρώτα συμπεράσματα», θα περίμενε λοιπόν κανείς να δει τίποτα τενεκεδάκια με άμμο ή χωρίς άμμο τα οποία ο μαθητής σπρώχνει ή σηκώνει παρατηρώντας ότι το ένα εμπεριέχει περισσότερο υλικό και οδηγούμενος σε συμπεράσματα. Αντί γι αυτό, χωρίς να έχει προηγηθεί η παραμικρή εμπειρία, στη σελίδα 16, εμφανίζεται με τη μορφή μαθήματος Θρησκευτικών το ««Η μάζα ενός σώματος ΕΚΦΡΑΖΕΙ το ποσό της ύλης από το οποίο αποτελείται». Αυτό σημαίνει ότι οι καθισμένοι στα θρανία 10χρονοι πρέπει χωρίς να έχουν δει, αγγίξει, πιάσει, τραβήξει κρατήσει, το παραμικρό να λένε το - σύμφωνα και με τα ελληνικά του βιβλίου « ένα σώμα αποτελείται από ένα ποσό ύλης και ότι το ποσό αυτό ύλης το εκφράζει η μάζα». Και η προσέγγιση αυτή περιγράφεται τώρα ως «περιγραφική». Μας μένει να ελπίζουμε ότι στο Πρόγραμμα της Α΄ Γυμνασίου τα πράγματα θα είναι διαφορετικά. Αλλά θα δούμε παρακάτω ότι «δεν είναι
β. ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΠΟΙΟΤΙΚΗ . Το σημείωμα εξαγγέλλει τη μετάβαση σε μια προσέγγιση ποσοτική η οποία δεν γίνεται στο Δημοτικό. Διαβάζοντας ωστόσο το Ε΄ Δημοτικού στη σελίδα 109 διαπιστώνουμε ότι η ποσοτική προσέγγιση σαφώς διδάσκεται. Στη σελίδα 109 παρουσιάζεται με σαφήνεια ότι «Τη μάζα τη μετράμε με ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες. Το βάρος των σωμάτων το μετράμε με δυναμόμετρο όπως όλες τις δυνάμεις. Μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το χιλιόγραμμο ( 1 kg ) . Μονάδα μέτρησης του βάρους είναι το Newton (1 N).
γ. Η ΑΥΣΤΗΡΟΤΕΡΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ . Απομένει το προσέγγιση «αυστηρότερη» Ας δούμε τι ακριβώς υποδηλώνει αυτό.
Στο βιβλίο για την Α΄ Γυμνασίου διαβάζουμε :Στα βιβλία του Δημοτικού σχολείου « ΦΥΣΙΚΑ – Ερευνώ και ανακαλύπτω» της Ε΄ τάξης υπάρχει αρκετή πληροφορία για τη μάζα των σωμάτων και τη δύναμη της βαρύτητας σε αυτά, το βάρος. Άλλο μάζα κι άλλο βάρος ! Όταν σε ένα τόπο δύο σώματα έχουν την ίδια μάζα έχουν και το ίδιο βάρος Τη μάζα τη μετράμε με ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες. Το βάρος των σωμάτων το μετράμε με δυναμόμετρο όπως όλες τις δυνάμεις. Μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το χιλιόγραμμο ( 1 kg ) . Μονάδα μέτρησης του βάρους είναι το Newton ( 1 N).Συμπληρωματικά αναφέρεται ότι συνήθως χρειαζόμαστε και ΜΕΤΡΑΜΕ τη μάζα των σωμάτων . . . Αν θέλουμε να ΥΠΟΛΟΓΙΣΟΥΜΕ και το βάρος τους , συνήθως πολλαπλασιάζουμε επί έναν αριθμό που είναι περίπου ίσος με 9,8 και προκύπτει το βάρος σε Newton.Τι σημαίνει αυτό ; Ότι η πρόταση για την οικοδόμηση της έννοιας στην Α΄Γυμνασίου περιέχει δύο στοιχεία και το ένα είναι το «Υπάρχει αρκετή πληροφορία» με επανάληψη του κειμένου για τους μαθητές της Ε΄Δημοτικού αν και η παραπομπή στο βιβλίο της Ε΄ Γυμνασίου έχει αφήσει έξω εκείνο το « μάζα που εκφράζει ποσά ύλης τα οποία ποσά περιέχονται στα σώματα» θεωρώντας το ίσως «γνωστό».To άλλο είναι το καινούριο, αυτό που δεν έχουν κάνει στο Δημοτικό. Αυτό το νέο στοιχείο το οποίο θα ικανοποιήσει την εξαγγελία για μια ΑΥΣΤΗΡΟΤΕΡΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ είναι ότι «τη μάζα ΤΗ ΜΕΤΡΑΜΕ, ενώ το βάρος το ΥΠΟΛΟΓΙΖΟΥΜΕ». Οι 12χρονοι δηλαδή διδάσκονται α. τα ίδια με αυτά που διδάχτηκαν ως 10χρονοι και β. την καινοφανή αποσαφήνιση ό
τι ενώ τη μάζα την μετράμε, το βάρος δεν το μετράμε αλλά το υπολογίζουμε. Και είναι, βέβαια πιθανό ότι κάποια από τις χιλιάδες μαθήτριες ίσως να σηκώσει το χέρι και να ρωτήσει: «Κυρία στο δυναμόμετρο που μας δείξατε διάβασα Νιούτον και Νιούτον είναι βάρος. Εξ άλλου στο δημοτικό είχαμε μάθει ότι το βάρος το ΜΕΤΡΑΜΕ με δυναμόμετρο. Όταν μας λέτε ότι «τη μάζα τη μετράμε ενώ το βάρος το υπολογίζουμε» μήπως κάνετε λάθος και το βάρος μπορούμε κι αυτό να το μετρήσουμε ;»
Η οικοδόμηση των εννοιών μάζα και βάρος έχει ολοκληρωθεί,χωρίς καμία αναφορά σε κάποιο τέλος πάντων καρότσι που μετακινείται ( μετακίνηση θεωρούμε το “από την ακινησία στην κίνηση” ) πιο εύκολα αν είναι άδειο σε σχέση με το να είναι μ
έσα και το μωρό, σε κάποια μπίλια που μετακινείται πιο εύκολα από μιαν άλλη παρόμοια και συγχρόνως είναι και βαρύτερη, χωρίς καμία αναφορά σε τενεκεδάκια άδεια και γεμάτα με περισσότερο υλικό που θα οδηγούσε στο τρίπτυχο « Μεγαλύτερη δυσφορία στη μετακίνηση, βαρύτερο, περισσότερο υλικό», χωρίς έστω και το μικρό βίντεοhttp://gkatsikogiorgos.blogspot.gr/2009/02/blog-post_2940.html που έχει μεταφράσει ο Βασίλης Γαργανουράκης και το οποίο θα μπορούσαμε να το παρουσιάσουμε στους δεκάδες χιλιάδες μαθητές μας στην τάξη, ώστε να διακρίνουν τουλάχιστον ότι το συμπαγές σχετίζεται με το βαρύ ενώ το ογκώδες των εσωτερικών τους αναπαραστάσεων ( ένα κιλό βαμβάκι ) είναι κάτι διαφορετικό από το βαρύ ( ένα κιλό σίδηρο).
Η διδασκαλία της έννοιας μάζας οφείλει α. να εστιάζει στο ΕΜΠΕΙΡΙΚΟ τρίπτυχο «δυσκολότερο να μετακινηθεί -βαρύτερο-περιέχει περισσότερο υλικό» και ο β. δρόμος προς την κατανόηση πρέπει να περνά και από το «μάζα και όγκος» μέσα από τις εμπειρίες για «ογκώδες και συμπαγές».
6. Να κρίνουμε, να επικρίνουμε αλλά και να προτείνουμε Μέτρηση του μήκους. Διαβάζουμε με προσοχή τις Οδηγίες ( σελ.3) και αντιπροτείνουμε : Καλούμε τους μαθητές να καταγράψουν σε φύλλο εργασίας την εκτίμησή τους για το μήκος του θρανίου. Ζητούμε στη συνέχεια από αρκετές δυάδες μαθητών να μετρήσουν και καταγράφουμε τα αποτελέσματα.
Και η εντελώς προσωπική απάντηση στην ερώτηση « Πόσο είναι ένα μέτρο;»
Ακολουθεί συζήτηση α. για τη διαφορά των αποτελεσμάτων των μετρήσεων και β. για τη διαφορά ανάμεσα στη προηγηθείσα εκτίμηση καθενός και στα αποτελέσματα των μετρήσεων. Ο μέσος όρος ο οποίος προτείνεται δεν είναι η μέση τιμή που θα μπορούσε να καταγράψει σφάλμα μέτρησης. Για να ισχύσει αυτό πρέπει οι μετρήσεις να γίνονται πολλές φορές από τους ίδιους ώστε να περιορίζεται το σφάλμα αντίληψης των συγκεκριμένων ανθρώπων. Η ερώτηση«πώςνομίζεις ότι μετράμε την απόσταση Γης – Σελήνης ;» είναι ατυχής γιατί είναι ιδιαίτερα δύσκολο να βρεθεί κάποιος 12χρονος που «να νομίζει κάτι». Πόσοι 12χρονοι ξέρουν ότι υπάρχουν τρεις ανακλαστήρες τοποθετημένοι εδώ και 40 περίπου χρόνια από Αμερικανούς στο σεληνιακό έδαφος αλλά και ένας ακόμα από τους Σοβιετικούς; Ωστόσο η αναδιατύπωση «Υπάρχουν τέσσερις ανακλαστήρες εγκατεστημένοι στο σεληνιακό έδαφος. Μπορείτε να φανταστείτε πώς μετρούν οι ερευνητές της εποχής μας ότι η απόσταση Γης Σελήνης είναι 384.000 περίπου χιλιόμετρα ; » μπορεί να οδηγήσει σε κάτι γόνιμο αλλά και στη συζήτηση εάν τους ανακλαστήρες τους εγκατέστησαν άνθρωποι που βρέθηκαν στο φεγγάρι. Βλέπε το αρχείο με διδακτικές προτάσεις για «Μετρήσεις του χώρου» .
Μέτρηση του χρόνου. 1. Στην πρόταση της σελίδας 7 «Να χρονομετρήσετε 10 αιωρήσεις» δεν περιέχεται η «ανακάλυψη»του σφάλματος αντίληψης που εμφανίζεται στη χρονομέτρηση μιας αιώρησης από την οποία θα μπορούσαν να αρχίσουν. Και η ανακάλυψη είναι πιθανό να γεννήσει την εξαιρετική ιδέα να χρονομετρήσουν περισσότερες από μία αιωρήσεις και να προτείνουν 2, 3,4, . . 10 χρονομετρήσεις ώστε το σφάλμα να περιοριστεί. Για τη γέννηση της ιδέας όχι σε έναν αλλά σε περισσότερους διδασκόμενους θα συνέβαλε και ο πίνακα ζωγραφικής με τον Γαλιλαίο, με έμφαση στην αποδοχή του ισόχρονου. Βλέπε τη σχετική ανάρτηση «Μέτρηση του χρόνου». Η προτροπή «η μέτρηση να αρχίσει όχι τη στιγμή που αφήνεται η μπίλια αλλά από τη στιγμή που έχει ολοκληρώσει μία πλήρη αιώρηση» βοηθά στο να κατανοηθεί καλύτερα το σφάλμα αντίληψης Εξάλλου ο προτεινόμενος μέσος όρος των μετρήσεων πολλών μαθητών δεν είναι η μέση τιμή που θα μπορούσε να καταγράφει και σφάλμα μέτρησης.. Το να χρονομετρηθούν, από τον ίδιο μαθητή 3 αιωρήσεις και στη συνέχεια 7 και 10 θα μπορούσε να φωτίσει κάπως το σφάλμα αντίληψης.
2. Το πείραμα 2 ( εναλλακτικό) δεν πρέπει να είναι εναλλακτικό υπό την έννοια «μην αξιοποιήσετε το εκκρεμές». Αντίθετα θα μπορούσε προηγηθεί ώστε να φανεί η δυσκολία της χρονομέτρησης των δύο περίπου δευτερολέπτων που διαρκεί η κίνηση δεδομένου ότι δεν προσφέρει ίσες ποσότητες χρόνου ώστε στη συνέχεια να εμφανιστεί το εκκρεμές με το σοβαρότατο πλεονέκτημά του.
3. Η αναζήτηση για το ατομικό ρολόι – η λειτουργία του οποίου απαιτεί γνώση και κατανόηση ιδιαίτερα ευαίσθητων εννοιών της Φυσικής οδηγεί σε «μη κατανόηση» και πιθανή αντιγραφή λέξεων με αγνοούμενο σημαινόμενο από 12χρονους. Το αφήνουμε για το «όταν μεγαλώσουν» διότι το ζητούμενο είναι να κατανοήσουν δεδομένου 4. Όπως και στη μέτρηση του μήκους αγνοείται απόλυτα η εξοικείωση με συμβολισμούς – όπως λόγου χάρη t = 2,3 s – σαν να πρόκειται για μαθητές του Δημοτικού σχολείου. Μα η εμφάνιση συμβόλων είναι κοινός τόπος της διαφοράς της διδασκαλίας στην Δευτεροβάθμια εκπαίδευση σε σχέση με την αντίστοιχη στην Πρωτοβάθμια για όλα τα εκπαιδευτικά συστήματα Βλέπε το αρχείο με διδακτικές προτάσεις για «Μέτρηση του χρόνου» .
Μέτρηση της μάζας.Με αισθητή την απουσία εννοιακής οικοδόμησης δύσκολα θα μπορέσει ο διδάσκων να αντιμετωπίσει, εκτός των άλλων, και τον αντίπαλο «γλώσσα της καθημερινής ζωής» στην ο
ποία κάτι ανάλογο με το massive της αγγλικής ή το massif της γαλλικής δεν «κυκλοφορεί» στην ελληνική της καθημερινής μας ζωής . Το «συμπαγές» είναι ίσως το πλησιέστερο αλλά «συμπαγές» σημαίνει περισσότερο «χωρίς καθόλου κενά» ενώ από την άλλη η λέξη βαρύ έχει διεισδύσει για τα καλά μέσα στη σημασία του «μάζα» με τους μεγαλύτερης μάζας παλαιστές να χαρακτηρίζονται «βαρέων βαρών» ενώ εμπεριέχεται στη γλωσσική δεξαμενή των 12χρονων και το «ογκώδες». Χωρίς να έχει προηγηθεί κανενός είδους βοήθεια στην υφιστάμενη σύγχυση ανάμεσα σε μάζα, βάρος και όγκο οι διδασκόμενοι καλούνται να κάνουν δύο κατασκευές με φύλλα εργασίας. Ζυγό με ξύλινη κρεμάστρα και δυναμόμετρο με ελατήριο. Βέβαια το «να κάνουν κάτι με τα χέρια τους» προκαλεί οπωσδήποτε ένα συναίσθημα τέρψης αλλά και μια αύξηση του ενδιαφέροντος για τα συμβαίνοντα και είναι γεγονός ότι στη δική μας διδακτική παράδοση της Φυσικής η αισθητηριακή εμπειρία η συνδεόμενη με το «κάνω διάφορα πράγματα με τα χέρια μου» έχει υποτιμηθεί. Το ζήτημα είναι εάν η επιλογή του «να φτιάχνουν οι διδασκόμενοι κάτι για να μετρούν τη μάζα χωρίς να έχει προηγηθεί κανενός είδους αποσαφήνιση στη σκέψη τους σχετικά με το είναι αυτό το «μάζα» το οποίο μετρούν και γιατί «αυτό που μετρούν είναι μάζα και δεν είναι βάρος» δεν οδηγεί στην προσέγγιση κάποιων στόχων για τη διδασκαλία της Φυσικής στο Γυμνάσιο.
Από την άλλη η πρόταση - στη δραστηριότητα με το ελατήριο- να γίνει η γραφική παράσταση με μάζα και επιμήκυνση δεν οδηγεί στην κατανόηση της έννοιας μάζα, ούτε στο ενδεχόμενο να αναζητηθεί μια αναλογία ανάμεσα σε δύναμη και επιμήκυνση. Η όλη πρόταση περισσότερο σκοτεινιάζει παρά φωτίζει την σοβαρά αντιστεκόμενη σύγχυση μάζας και βάρους. Παράλληλα το «σκέψου πως θα μπορούσες να μετρήσεις την μάζα ενός σώματος με δυναμόμετρο» (σελίδα 11) θα κλονίσει το αρχικό «τη μάζα τη μετράμε με ζυγό», αντί για γραφική παράσταση μήκους- μάζας χρειάζεται να γίνει γραφική παράσταση μήκους και δύναμης-βάρος ώστε να φαίνεται ότι η ασκούμενη δύναμη συνιστά αιτία της μήκυνσης και όχι η μάζα. Για διδακτικές προτάσεις υπάρχει το αρχείο « Η μάζα και η μέτρησή της»
Μέτρηση της θερμοκρασίας. Πείραμα 1 . Στις δύο φωτογραφίες της σελίδας 16 που υποτίθεται ότι παρουσιάζονται οι διεργασίες «βαθμονόμησης» οι ενδείξεις του θερμομέτρου δεν είναι καλυμμένες με λευκό χαρτί . Κι αυτό γιατί το χαρτί θα γίνει μούσκεμα στην πρώτη και στη δεύτερη θα «περικυκλωθεί» από τους υδρατμούς με τις γνωστές συνέπειες και η προσπάθεια να γράψουμε πάνω έχει μόνο μικρή πιθανότητα να ευοδωθεί . Αναρωτιέται κανείς εάν το σχετικό πείραμα έχει γίνει. Πάντως οι φωτογραφίες δεν δείχνουν ότι το πείραμα έχει γίνει . Εκτός αυτού δεν θα μπορούσαμε να εμπιστευτούμε ομάδες μαθητών, με 12χρονους να διαχειρίζονται καυτό νερό ή να πιάνουν με το χέρι το θερμόμετρο σε θερμοκρασία 90οC. Πείραμα 2. Το να κοιτάξεις ένα θερμόμετρο, ένα βολτόμετρο η το να κοιτάξεις στον καθρέφτη δεν είναι πείραμα. Είναι δραστηριότητα που μπορεί να γίνει, αλλά ας μην τη λέμε και «Πείραμα 2»
Τις επόμενες μέρες θα αναρτήσουμε αρχείο με διδακτικές προτάσεις σχετικά με την «έννοια θερμοκρασία και τη μέτρησή της»
7. Η Φυσική. Με τον ζυγό καταγράφεται ισότητα ροπών και εφόσον ο ζυγός είναι ακριβής, η φ
υσική σκέψη οδηγείται σε ισότητα δυνάμεων. Ο ζυγός με τους ίσους βραχίονες μπορεί να συγκρίνει και τιςδυνάμεις που ασκεί ο μαθητής όταν σπρώχνει με τα δύο χέρια τους δίσκους προς τα κάτω, όλα τα δυναμόμετρα καταγράφουν δύναμη και ενδεχομένως κάποια από αυτά «μεταφράζουν» σε μάζα, ενώ ο ηλεκτρονικός ζυγός – ο οποίος δεν αναφέρεται πουθενά – βασιζόμενος στο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο, αν και «δείχνει» γραμμάρια μάζας καταγράφει επίσης την ασκούμενη πιεστική δύναμη- αρκεί να τον σπρώξει με το χέρι ο μαθητής οπότε κάτι θα δείξει – και η πιεστική δύναμη σε αδρανειακό σύστημα και μόνο παρουσία βαρύτητας αποδεικνύεται ίση με την δύναμη βάρος. Η τόσο σοβαρή υπόθεση για αναλογία ανάμεσα σε μάζα και βάρος είναι εκείνη στην οποία βασίζεται το ότι με τον ζυγό – παρουσία βαρύτητας και μόνο – μπορούμε και μετράμε μάζα. Η υπόθεση για αναλογία μάζας και βάρους «δεν διαψεύδεται» από την εμπειρία . Και δεν είναι βέβαια ο ζυγός που την ενισχύει, ο ζυγός την έχει ήδη αποδεχτεί . Αυτά που ενισχύουν την υπόθεση είναι ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ στα οποία θα συνυπάρχουν η αδρανειακή διάσταση και η βαρυτική. Και ο Νεύτων εστίασε ιδιαίτερα στην αναλογία επικαλούμενος δύο κυρίως φαινόμενα. Την αιώρηση του εκκρεμούς και την ελεύθερη πτώση. Πειραματίστηκε επανειλημμένα μετρώντας αιωρήσεις μικρού πλάτους και διαπιστώνοντας το ισόχρονο. Και δεδομένου ότι η θεωρητική σκέψη οδηγούσε – σχηματοποιώντας το – στην Τ = 2π √(μήκος) (μάζα)/ ( βάρος) ενώ η πειραματική εμπειρία έδειχνε την τ
ιμή της περιόδου ανεξάρτητη από τη μάζα και το βάρος του σφαιριδίου κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το (μάζα)/ (βάρος) είναι σταθερό για όλα τα σφαιρίδια, ότι η μάζα είναι ανάλογη με το βάρος. Αυτό είναι δύσκολο να αξιοποιηθεί για διδασκαλία. Αλλά το άλλο φαινόμενο – η ελεύθερη πτώση με την εμφανή εκδήλωση του ταυτόχρονου – οδηγεί τη σκέψη στο ότι κατά την ταυτόχρονη πτώση της βαριοπούλας και του φτερού μπορεί να συμπεράνει ότι αν το βάρος της βαριοπούλας είναι 1000 φορές μεγαλύτερο από το βάρος του φτερού και η «δυσφορία» της στις αλλαγές της κίνησης – η μάζα της- είναι 1000 φορές – όχι 999 , αλλά 1000 – μεγαλύτερη από τη δυσφορία- μάζα του φτερού.
8. Τα ραντεβού της αισθητηριακής εμπειρίας με την Αφαίρεση .Σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες – και όχι μόνο– το Αναλυτικό Πρόγραμμα για τη διδασκαλία των επιστημών καταγράφει με σαφήνεια τις ομοιότητες και τις διαφορές της διδασκαλίας στις δύο πρώτες βαθμίδες της εκπαίδευσης. Οι διαφορές εντοπίζονται τόσο σε στόχους – στο «τι επιδιώκουμε ως κοινωνία των ενηλίκων με τη διδασκαλία μας» – σε περιεχόμενο και σε διαδικασίες μάθησης. Κατά τη Διδασκαλία στη Δευτεροβάθμια, η πληροφορία «περιορίζεται» χωρίς βέβαια να συρρικνώνεται και η «διαδρομή» έχει ως αφετηρία – στο βαθμό πάντα του εφικτού – την ΕΜΠΕΙΡΙΑ, είτε χειρωνακτική είτε σχετιζόμενη με Νέες Τεχνολογίες, σε ένα ευαίσθητο «ραντεβού» με τη ΝΟΗΣΗ σε επίπεδα Αφαίρεσης. Και η νόηση έχει ένα ρόλο σημαντικότερο από εκείνο στην Πρωτοβάθμια. Η διδασκαλία ξεκινά από την εμπειρία αλλά οι έννοιες – τέκνα της Αφαίρεσης - παρουσιάζονται σιγά σιγά αλλά όλο και περισσότερο μέσα από την οικοδόμησή τους. Και η οικοδόμηση των εννοιών είναι μία από τις πιο ενδιαφέρουσες συναντήσεις της αισθητηριακής εμπειρίας με τη νόηση. Σε αυτό το ευαίσθητο σημείο η Διδασκαλία της Φυσικής διαφέρει από τη διδασκαλία της Τεχνολογίας. Το άλλο κομβικό σημείο διαφοράς από τη διδασκαλία στην Πρωτοβάθμια είναι ότι εμφανίζονται και τα Μαθηματικά. Αρχικά αθόρυβα και στη συνέχεια κάπως περισσότερο. Κάποια – αρχικά ελάχιστα – στοιχεία από τη Άλγεβρα με τη χρήση αλγεβρικών συμβόλων και ελάχιστων αλγεβρικών δομών και από την Αναλυτική Γεωμετρία του Καρτέσιου – γραφικές παραστάσεις- κάνουν «δειλά» την εμφάνισή τους .
Σε ένα εκπαιδευτικό σύστημα όπως το δικό μας έχει εδραιωθεί μια παράδοση η Φυσική να διδάσκεται σχεδόν χωρίς εργαστηριακή διδασκαλία με συνέπεια η διδασκαλία να απαντά από ελάχιστα έως καθόλου στο «τι είναι Φυσική». Μια από τις συνέπειες της αρνητικής αυτής παράδοσης είναι και η «δαιμονοποίηση» των Μαθηματικών και η διάδοση απόψεων του τύπου «εάν οι τα παιδιά μας κάνουν πειράματα – πράττουν χωρίς λογικομαθηματικές δομές ακόμα και χωρίς να σκέφτονται – η διδασκαλία της Φυσικής θα απογειωθεί ή τουλάχιστον θα μετακινηθεί από το σημερινό της τέλμα». Η άποψη δεν με βρίσκει σύμφωνο. Εξάλλου η Φυσική ήταν και είναι ένα «εκκρεμές» αιωρούμενο συμμετρικά από τον Αριστοτέλη προς τον Πλάτωνα και με επιστροφή. Αυτό είναι και το μεγάλο της πλεονέκτημα σε σχέση με άλλες μορφές ανθρώπινης γνώσης. Χωρίς εμπειρία δεν υπάρχει Φυσική αλλά και χωρίς λογικομαθηματικές δομές πάλι δεν υπάρχει. Αν η διδασκαλία στη βαθμίδα Λύκειο οφείλει να δείχνει πληρέστερα τη συμμετρία της αιώρησης, στη βαθμίδα Γυμνάσιο μια σχετική μύηση για τον ρόλο των εννοιών και των μαθηματικών δομών είναι αναγκαία. Άμεση βέβαια προτεραιότητα έχει η ανατροπή της παράδοσης «διδασκαλία χωρίς καμία αισθητηριακή εμπειρία». Αυτό όμως δεν πραγματοποιείται με το «οι μαθητές κάνουν ακριβείς μετρήσεις κάποιας ποσότητας χωρίς να έχουν υποψιαστεί τη φυσική της σημασία». Η διδασκαλία της Φυσικής πρέπει να μοιάζει όλο και περισσότερο με «αυτό που είναι η Φυσική» και η φυσική είναι μία αδιάκοπη αφομοίωση του πειραματικού δεδομένου σε λογικομαθηματικές δομές. Από την άλλη, η Φυσική δεν είναι μάθημα Θρησκευτικών. Για την επιστήμη δεν υπάρχει αμετακίνητη αλήθεια , υπάρχει κυρίως ΕΜΠΕΙΡΙΑ , ΙΔΕΕΣ, ΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΕΝΝΟΙΩΝ, η γλώσσα των ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ και ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΘΕΩΡΙΩΝ που είναι δυνατόν να ανατραπούν και η ανατροπή τους μπορεί να γίνει μόνο με την επιστροφή στην εμπειρία.
Ορισμένες από τις παραπάνω απόψεις έχουν διαμορφωθεί μετά από συζήτηση με τον Γιώργο Φασουλόπουλο
