Ο Κύκλος του Νερού (Α' Μέρος)

   Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα αλλά και παράλληλα δύσκολο,  λόγω του τρόπου σκέψης των νηπίων, στην προσέγγισή του θέμα είναι ο κύκλος του νερού. Προτού σας παρουσιάσω τη διαθεματική μου προσέγγιση, κρίνω σκόπιμο να αναφερθώ σε βασικά στοιχεία του τρόπου διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών

Γιατί διδάσκουμε Φυσικές Επιστήμες;

    Όπως προβλέπεται από το Αναλυτικό μας Πρόγραμμα, θα μπορούσαμε να κατατάξουμε τους στόχους σε τρεις κατηγορίες: (α) κατανόηση βασικών εννοιών και νόμων που διέπουν τον φυσικό κόσμο, (β) καλλιέργεια δεξιοτήτων έρευνας, συνεργασίας και επικοινωνίας και (γ) συσχέτιση της επιστήμης με την καθημερινή ζωή (Μπερερής, 2005). Μάλιστα, όπως χαρακτηριστικά υποστηρίζει ο Ραβάνης (2002), πρωταρχικός σκοπός μας στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών είναι να υποστηρίξουμε τη νοητική αυτονόμηση των παιδιών και να τα οδηγήσουμε από την απλή παρατήρηση των φυσικών φαινομένων στη συστηματική διερεύνηση και στη διαμόρφωση κριτικής κι ερευνητικής στάσης.

Πώς διδάσκουμε Φυσικές Επιστήμες;

Η εξοικείωση των παιδιών με τα χαρακτηριστικά της επιστημονικής έρευνας περιλαμβάνει ανάπτυξη δεξιοτήτων (α) παρατήρησης φαινομένων (με αξιοποίηση των αισθήσεων αλλά και χρήση απλών οργάνων) και περιγραφής αυτών, (β) διατύπωσης ερωτημάτων και αναζήτησης απαντήσεων τόσο βάσει όσων ήδη γνωρίζουν όσο και μέσω πειραματισμού ή διερεύνησης, (γ) διατύπωσης υποθέσεων και προβλέψεων, (δ) διατύπωσης λειτουργικών ορισμών, (ε) συλλογής, ανάλυσης και ερμηνείας δεδομένων και (στ) γενίκευσης και εξαγωγής συμπερασμάτων (Μπερερής, 2005, Δαφέρμου κά., 2006). 

Βήματα Διδακτικής Προσέγγισης

Το εποικοδομητικό μοντέλο, κατά τους Driver et al. περιλαμβάνει πέντε φάσεις, α) του προσανατολισμού, β) της ανάδειξης των ιδεών των μαθητών, γ) της αναδόμησης των ιδεών, δ) της εφαρμογής των νέων ιδεών και ε) της ανασκόπησης.

1. Η Φάση του Προσανατολισμού

Πρόκειται για το ξεκίνημα της διδασκαλίας που πρέπει να είναι οργανωμένο με τρόπο που να προσελκύει την προσοχή και το ενδιαφέρον των παιδιών.Στην περίπτωση μας, μια καλή αφόρμηση είναι μια βροχερή μέρα στο σχολείο

2. Η Φάση της Ανάδειξης των Ιδεών

     Βασική θέση των εποικοδομητικών προσεγγίσεων είναι ότι τα παιδιά στη μαθησιακή διαδικασία αντιμετωπίζουν τα νέα στοιχεία χρησιμοποιώντας αυτά που ήδη γνωρίζουν

    Αναμφισβήτητα είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τις αντιλήψεις των παιδιών για το προς διδασκαλία φαινόμενο, προκειμένου,  προκαλώντας “γνωστικές συγκρούσεις”, να τα ενθαρρύνουμε να τις επανεξετάσουν και τελικά να τις αναθεωρήσουν. Με τη μέθοδο της ιδεοθύελλας τα παιδιά καλούνται να αποτυπώσουν αυθόρμητα και συνειρμικά σκέψεις και προηγούμενες γνώσεις τους για μία έννοια ή ένα φαινόμενο (Δημοπούλου κά., 2007).

Στη συγκεκριμένη περίπτωση μπορούμε να θέσουμε ερωτήματα ‘όπως:

•   Γιατί βρέχει;
•   Από τι αποτελούνται τα σύννεφα;
•  Πού υπάρχει νερό στη φύση; σε τι μορφές είναι;
•   Πού πάει το νερό της βροχής;
•  Πώς βρέθηκε το νερό στον ουρανό;

Να είστε σίγουροι ότι ο τρόπος που σκέφτονται τα παιδιά θα σας εντυπωσιάσει!

    Είναι, όμως, εξίσου σημαντικό να καταγράψουμε και τις αντιλήψεις των παιδιών μετά το εκπαιδευτικό πρόγραμμα, ώστε να αξιολογήσουμε το βαθμό στον οποίο άλλαξαν. Με αυτόν τον τρόπο τα παιδιά αναγνωρίζουν τη σπουδαιότητα αυτών που ανακάλυψαν κατά τη μαθησιακή διαδικασία. Τα παιδιά ανακαλούν τις αρχικές τους ιδέες, τις συγκρίνουν με τις τωρινές και στοχάζονται πάνω στη γνωστική πορεία της αλλαγής. Με άλλα λόγια ασκούνται σε μια μεταγνωστική δραστηριότητα, σε αυτό που αποκαλούμε “κριτικό αναστοχασμό” (Tobin & Tippins, 1993).

    Τις αντιλήψεις αυτές, αρχικές και μεταγενέστερες, μπορούμε να τις καταγράψουμε με τη μορφή ιστογράμματος, χρησιμοποιώντας διαφορετικό χρώμα για κάθε κατηγορία

3. Η Φάση της Αναδόμησης των Ιδεών

Σε αυτό το στάδιο τα παιδιά ενθαρρύνονται να ελέγξουν τις ιδέες τους και τελικά να τις επεκτείνουν, να τις αντικαταστήσουν ή και να αναπτύξουν νέες

Ένας αποτελεσματικός τρόπος στην προσπάθεια δημιουργίας γνωστικών συγκρούσεων που θα ωθήσει πιθανόν σε εννοιολογική αλλαγή, είναι το πείραμα

Βάση για την προσέγγιση του κύκλου του νερού αποτελεί η κατανόηση των φυσικών καταστάσεων του νερού και ειδικότερα η αλλαγή  από τη μια κατάσταση στην άλλη. Πιο συγκεκριμένα, τα παιδιά, προκειμένου να κατανοήσουν σε βάθος το φαινόμενο πρέπει να κατακτήσουν τρεις βασικές έννοιες, την εξάτμιση, τη συμπύκνωση, που συνδέεται με τον σχηματισμό των σύννεφων, και τη βαρύτητα στην οποία οφείλεται το φαινόμενο της κατακρήμνισης.

Γι' αυτό, στην περίπτωσή μας, εφαρμόζουμε 1 πείραμα τήξης-πήξης και 1 εξάτμισης-συμπύκνωσης

α) Τήξη-πήξη

    Τι θα γίνει αν βάλουμε νερό στην κατάψυξη; Αναμφισβήτητα τα περισσότερα παιδιά γνωρίζουν εμπειρικά ότι θα γίνει πάγος. Αυτό που αξίζει να επισημάνουμε είναι η συμβολή της θερμοκρασίας στη μετατροπή αυτή καθώς και το γεγονός ότι ο πάγος δεν είναι κάτι διαφορετικό από το νερό αλλά είναι νερό σε άλλη μορφή.

    Βγάζουμε το νερό που έχει μετατραπεί σε πάγο από την κατάψυξη. Τι θα συμβεί τώρα; Γιατί ο πάγος αρχίζει να λιώνει; Με αυτόν τον τρόπο γίνεται πιο εύκολα αντιληπτό ότι νερό και πάγος έχουν την ίδια σύσταση αλλά αλλάζουν μορφή λόγω της θερμότητας

β)Εξάτμιση-Συμπύκνωση

    Αναμφισβήτητα πρόκειται για έννοιες που δύσκολα γίνονται αντιληπτές καθώς περιλαμβάνουν την αέρια φυσική κατάσταση του νερού που δεν είναι ορατή. Εδώ αξίζει να επισημάνουμε ότι η χρήση μοντέλων νερού που βράζει για την κατανόηση της εξάτμισης, αν και είναι συνήθης διδακτική πρακτική, οδηγεί εύκολα σε παρανοήσεις καθώς τα παιδιά συνήθως ταυτίζουν τους “ορατούς συμπυκνωμένους υδρατμούς” με την αέρια κατάσταση του νερού (English & Hipkins, 1999). Επίσης, εύκολα μπορεί να γίνει η σύγχυση μεταξύ βρασμού (αφορά όλη τη μάζα του υγρού) κι εξάτμισης (αφορά μόνο την επιφάνεια)

Το πείραμα, λοιπόν, που ενδείκνυται είναι το παρακάτω:

Βάζουμε ζεστό νερό σε ένα βάζο. (Αν είναι μέρα με ήλιο μπορούμε να βάλουμε λίγο νερό σε ένα πιατάκι, να το σκεπάσουμε με ένα κυπελλάκι και να το αφήσουμε στον ήλιο). Το σκεπάζουμε με ένα πιατάκι στο οποίο τοποθετούμε πάγο. 

Πριν το σκεπάσουμε, καλούμε τα παιδιά να κάνουν προβλέψεις (“το ζεστό νερό θα κρυώσει… το παγάκι θα λιώσει…”) Αυτό που συμβαίνει στην πραγματικότητα είναι ότι μέρος του νερού εξατμίζεται, κάτι που δεν είναι ορατό αλλά μπορούν να νιώσουν τα παιδιά με την αφή, βάζοντας το χέρι τους πάνω στο βάζο και νιώθοντας τη ζέστη.

   Το νερό ως αέριο ανεβαίνει προς τα πάνω και συναντώντας κρύα επιφάνεια (στα τοιχώματα του βάζου και στο πιατάκι) μετατρέπεται και πάλι σε νερό (συμπύκνωση). Τον  πάγο τον βάζουμε στο πιατάκι για να εστιάσουμε την προσοχή των παιδιών στην χαμηλή θερμοκρασία που προκάλεσε τη μετατροπή του αερίου σε υγρό.

    Οι σταγόνες που δημιουργούνται λόγω βαρύτητας πέφτουν, κάτι στο οποίο πρέπει να εστιάσουμε την προσοχή των παιδιών, ώστε αργότερο να το συνδέσουν με το φαινόμενο της βροχής (κατακρήμνιση)

Μετά το πείραμα μπορούμε να ζητήσουμε από τα παιδιά να το ζωγραφίσουν και να το περιγράψουν

Στη συνέχεια, συγκεντρώνουμε τις παρατηρήσεις μας, καταλήγουμε σε συμπεράσματα και τα καταγράφουμε με μορφή όπως η παρακάτω:

Εδώ αξίζει να σημειώσουμε ότι αν κρίνουμε ότι το γνωστικό επίπεδο των παιδιών το επιτρέπει μπορούμε να εισάγουμε και τους σχετικούς επιστημονικούς όρους (τήξη-πήξη, εξάτμιση-συμπύκνωση…). Αναμφισβήτητα είναι σημαντικό τα παιδιά να περιγράφουν φυσικά φαινόμενα της καθημερινής ζωής χρησιμοποιώντας γλώσσα που ήδη κατέχουν. Με βάση αυτή τη γλώσσα της καθημερινής εμπειρίας οικοδομείται σταδιακά η επιστημονική ορολογία. Γι’ αυτό είναι σημαντικό να εισάγουμε και επιστημονικούς όρους κατά τη μελέτη ενός φαινομένου

4. Η Φάση της Εφαρμογής

Τα παιδιά σε αυτή τη φάση συσχετίζουν αυτό που έμαθαν με τις καθημερινές τους εμπειρίες και ερμηνεύουν φαινόμενα που δε μπορούσαν πριν να ερμηνεύσουν. Με αυτόν τον τρόπο εμπεδώνουν τη νέα έννοια ενώ παράλληλα αναγνωρίζουν την αξία και τη λειτουργικότητά της στην εκτός σχολείου ζωή, κάτι που αποτελεί βασικό στόχο της Εκπαίδευσης (English & Hipkins, 1999, Βλάχος, 2004).

Άλλωστε, η σύνδεση της σχολικής γνώσης με τα βιώματα και τα ενδιαφέροντα των παιδιών μπορεί να λειτουργήσει ως κίνητρο για μάθηση (Μπερερής, 2005) και να διευκολύνει την εμπέδωση φυσικών εννοιών (English & Hipkins, 1999). Όπως χαρακτηριστικά επισημαίνουν οι Κόκκοτας κά. (2007), “όσο πιο ενταγμένη είναι η μάθηση σε αυθεντικά πλαίσια, δηλαδή σε πλαίσιο µε παραδείγματα από τον καθημερινό βίο, τόσο καλύτερες συνθήκες δημιουργούνται µε στόχο τη σταδιακή οικειοποίηση της γνώσης και τη μεταφορά / εφαρμογή της σε νέες καταστάσεις” (σ.10). 

Έτσι, με αφορμή τα παραπάνω πειράματα μπορούμε να αναφερθούμε στα παγάκια που λιώνουν στο αναψυκτικό,  στην εξάτμιση του νερού στο σφουγγάρισμα και το στέγνωμα των ρούχων, στους υδρατμούς που υγροποιούνται στον καθρέφτη όταν κάνουμε μπάνιο κ.ά.

Μάλιστα, μπορούμε να ζητήσουμε από τα παιδιά να αναζητήσουν στο σπίτι τους περιπτώσεις στις οποίες το νερό είναι υγρό, στερεό και αέριο, συμπληρώνοντας το παρακάτω φύλλο καταγραφής

5. Η φάση της Ανασκόπησης

Η διαδικασία ολοκληρώνεται με την αναγνώριση της σπουδαιότητας αυτών που ανακάλυψαν τα παιδιά κατά τη μαθησιακή διαδικασία. Τα παιδιά ανακαλούν τις αρχικές τους ιδέες, τις συγκρίνουν με τις τωρινές και στοχάζονται πάνω στη γνωστική πορεία της αλλαγής. Με άλλα λόγια ασκούνται σε μια μεταγνωστική δραστηριότητα, σε αυτό που αποκαλούμε “κριτικό αναστοχασμό” (Tobin & Tippins, 1993). Μια εικαστική αναπαράσταση, η δημιουργία μιας ιστορίας ή ακόμη κι ένα κινητικό παιχνίδι (θα παρουσιαστούν σε επόμενη ανάρτηση) μπορούν να αναδειχθούν σε αξιόλογα μέσα ανάσκοπησης κι αναστοχασμού

Το παραπάνω εποπτικό υλικό θα το βρείτε στον σύνδεσμο

Ο Κύκλος του Νερού (Α΄Μέρος)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ελληνική Βιβλιογραφία

Βλάχος, Ι. (2004). Εκπαίδευση στις φυσικές επιστήμες : η πρόταση της εποικοδόμησης. Αθήνα : Γρηγόρη.

Βοσνιάδου, Σ. (2003). Εισαγωγή στην Ψυχολογία (τόμος Α΄). Αθήνα: Gutenberg.

Δαφέρμου, Χ., Κουλούρη, Π. & Μπασαγιάννη, Ε. (2006). Οδηγός νηπιαγωγού, Εκπαιδευτικοί σχεδιασμοί, δημιουργικά περιβάλλοντα μάθησης, Αθήνα: Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων.

Δημοπούλου, Μ., Ζόμπολας, Τ., Μπαμπίλα, Ε.   Σκαναβή, Κ., Φραντζή, Α.  & Χατζημιχαήλ, Μ. (2007). Μελέτη Περιβάλλοντος Β΄ Δημοτικού, Βιβλίο δασκάλου. Αθήνα: Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων.

Κόκκοτας, Π.,  Αλεξόπουλος, Δ., Μαλαµίτσα, Α. Μαντάς, Γ. Παλαµαρά, Μ. & Παναγιωτάκη, Π. (2007). Μελέτη Περιβάλλοντος Γ΄ Δημοτικού, Βιβλίο δασκάλου. Αθήνα: Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων.

Κουλαϊδής, Β. (1994). Αναπαραστάσεις του φυσικού κόσμου. Αθήνα: Gutenberg

Κουλουμπαρίτση, Α. (2005). Η Μελέτη Περιβάλλοντος στο διαθεματικό ενιαίο πλαίσιο προγραμμάτων σπουδών: διδασκαλία και σχολικά βιβλία. Στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο (2005). Επιμόρφωση σχολικών συμβούλων και εκπαιδευτικών πρωτοβάθμιας και προσχολικής εκπαίδευσης στο ΔΕΠΠΣ και τα ΑΠΣ. Αθήνα

Μπερερής, Π. (2005) Το ΔΕΠΠΣ και το ΑΠΣ στο μάθημα των Φυσικών Επιστημών Ε΄ και Στ΄ Δημοτικού. Στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο (2005). Επιμόρφωση σχολικών συμβούλων και εκπαιδευτικών πρωτοβάθμιας και προσχολικής εκπαίδευσης στο ΔΕΠΠΣ και τα ΑΠΣ. Αθήνα

Driver, R., Squires, A., Rushworth, P. & Wood-Robinson, V. (2000). Οικοδομώντας τις έννοιες των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα: Τυπωθήτω.

Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. (2003). Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο Προγραμμάτων Σπουδών, ΦΕΚ 303/ 13-3-2003, τχ. Β.

Ραβάνης, Κ. (2002). Οι Φυσικές Επιστήμες στην προσχολική εκπαίδευση. Αθήνα: Τυπωθήτω

Ξενόγλωσση  Βιβλιογραφία

Duit, R (2001). The constructivist view in science education - what it has to offer and what should not be expected from it. May, 12, 2008 from http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/N1/3artigo.htm

English, C. & Hipkins, R. (1999, July). Supporting primary teachers in their understanding of some key science concepts while focussing on the development of provisional concepts. Paper presented at Australasian Science Education Research Association Conference, Rotorua, New Zealand.

Glasersfeld, Ε. (1993). Questions and answers about radical constructivism. Cited in Tobin, K. (1993). The practice of constructivism in Science Education. Lawrence Erlbaum Associates.

Gopal, H. Kleinsmidt, J., Case, J. & Musonge, P. (2004).  An investigation of tertiary students' understanding of evaporation, condensation and vapor pressure. International Journal of Science Education, 26, 1597 - 1620

Henriques, L.  (2002) Children's  ideas about weather: a review  of  the literature. School  Science  and Mathematics, 102, 202-215

Tobin, K. & Tippins. D. (1993). Constructivism as referent for teaching and learning. Cited in Tobin, K. (1993). The practice of constructivism in Science Education. Lawrence Erlbaum Associates.