διδακτική των φυσικών επιστημών


διδακτική των φυσικών επιστημών - atlaswikiδιδακτική των φυσικών επιστημών - atlaswiki



Διδάσκοντας τις φυσικές επιστήμες ενταγμένες στο ευρύτερο κοινωνικό και πολιτισμικό πλαίσιο



Φανή Σέρογλου

Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Παιδαγωγική Σχολή
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
seroglou@eled.auth.gr



Αλλάζοντας την εικόνα των φυσικών επιστημών

Οι φυσικές επιστήμες για πάρα πολλά χρόνια διδάχτηκαν στην πρωτοβάθμια, τη δευτεροβάθμια και την τριτοβάθμια εκπαίδευση ως μια τεχνοκρατική και μαθηματικοποιημένη ερμηνεία του κόσμου που απευθύνονταν και αποσκοπούσε στη δημιουργία και διατήρηση μιας ελίτ ειδικών επιστημόνων, καταρτισμένων σε βάθος, εξειδικευμένων και πλήρως αποκομμένων από την καθημερινότητα, τον πολιτισμό, την κοινωνία αλλά και μεταξύ τους κατακερματισμένων σε μια σειρά από πεδία μελέτης και ειδικότητες. Έρευνες που έχουν γίνει σε πολλές χώρες του κόσμου, καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι οι φυσικές επιστήμες που διδάχτηκαν όλα αυτά τα χρόνια σε χιλιάδες σχολεία, γυμνάσια, λύκεια και πανεπιστήμια αφορούσαν και συνεχίζουν να αφορούν μόλις το 1% του πληθυσμού. Κάθε εκπαιδευτικός που διδάσκει φυσικές επιστήμες σε ένα δημοτικό σχολείο τα τελευταία τουλάχιστον 60 χρόνια, επικοινωνεί στους μαθητές και τις μαθήτριές του γνώσεις οι οποίες αφορούν μόλις 1 στα 100 παιδιά που μπαίνουν στο πέρασμα του χρόνου στις τάξεις του. Φυσικά, η κατάσταση αυτή εξυπηρετούσε μια πολιτική σκοπιμότητα που γεννήθηκε από την εκτόξευση του Σπούτνικ του πρώτου δορυφόρου που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη από τους Σοβιετικούς και οδήγησε σε μία κούρσα μεταξύ των διαφόρων χωρών για πρωτιά στην επιστημονική και τεχνολογική εξειδίκευση και τεχνογνωσία. Τα τελευταία όμως 30 χρόνια η κούρσα αυτή έχει επιβραδυνθεί και σε πολλές περιπτώσεις έχει λήξει. Πολλές χώρες στον κόσμο, η μια μετά την άλλη αναζητούν νέους τρόπους να διδάξουν φυσικές επιστήμες αλλά και νέους τρόπους να «δουν» τις φυσικές επιστήμες και να τις παρουσιάσουν στους μαθητές και τις μαθήτριες προκειμένου αυτά που συμβαίνουν και συζητιούνται σε μια τάξη των φυσικών επιστημών να αφορούν το 100% των παιδιών, όλους τους μαθητές και όλες τις μαθήτριες. Ο εναλλακτικός αυτός τρόπος θέασης και παρουσίασης των φυσικών επιστημών από πολλούς αποκαλείται «η συνολική εικόνα των φυσικών επιστημών» και πρόκειται για μια ενεργή «αναπλαισίωση» των φυσικών επιστημών ως επιστημονικού κλάδου, ως αντικειμένου διδασκαλίας και ως δημόσιας εικόνας προς το ευρύ κοινό.

Σαν επιστημονικός κλάδος οι φυσικές επιστήμες αναπλαισιώνονται από τη στιγμή που οι διεπιστημονικές γέφυρες στην έρευνα δίνουν επιστημονικές και τεχνολογικές εφαρμογές χρήσιμες στην ίδια την κοινωνία περισσότερο απ’ ότι οι εξειδικευμένες εις βάθος έρευνες που προάγουν κύρια ένα πολύ συγκεκριμένο πεδίο γνώσεων χρήσιμο πολλές φορές μόνο για μια μικρή ομάδα ειδικών ερευνητών (Basalla 1968). Τα τελευταία 40 χρόνια η έρευνα στις φυσικές επιστήμες κάνει αυτά τα θαρραλέα βήματα προς την εξέλιξη διεπιστημονικών θεωριών που οδηγούν σε επιστημονικά και τεχνολογικά προϊόντα που θα ήταν αδύνατα εάν διαφορετικοί επιστημονικοί κλάδοι δεν συναντιούνταν και οι ερευνητές και οι ερευνήτριες αυτών των χώρων δεν συνεργάζονταν ορίζοντας νέους διεπιστημονικούς τόπους. Για παράδειγμα, η πυρηνική ιατρική είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο που στόχο έχει την παραγωγή θεωριών και προϊόντων για την βελτίωση της υγείας των πολιτών αλλά που για να υπάρξει χρειάζεται τη συμβολή επιστημονικών γνώσεων και ανθρώπινου δυναμικού τόσο από την περιοχής της φυσικής όσο και από την περιοχή της ιατρικής. Και φυσικά δεν γίνεται να μην αναφερθεί εδώ ως παράδειγμα το διεπιστημονικό πεδίο της διδακτικής των φυσικών επιστημών, όπου οι φυσικές επιστήμες, η παιδαγωγική και η ψυχολογία συναντιούνται για να παράγουν θεωρίες και μεθοδολογικά εργαλεία για την μελέτη της διδασκαλίας και μάθησης των φυσικών επιστημών με στόχο τη βελτίωση της παιδείας των πολιτών.

Η αναπλαισίωση των φυσικών επιστημών ως αντικειμένου διδασκαλίας επιχειρείται από το 1982 σε πολλές χώρες του κόσμου μέσα από έρευνες στη διδακτική των φυσικών επιστημών, μέσα από τον σχεδιασμό και την εφαρμογή αναλυτικών προγραμμάτων και μέσα από αξιόλογες εφαρμογές στις σχολικές τάξεις. Η αποτυχία στην εκπαίδευση των πολιτών στις φυσικές επιστήμες του παραδοσιακού μοντέλου διδασκαλίας των φυσικών επιστημών που ήταν εμπνευσμένο από την εξειδίκευση και οδηγούσε στην εξειδίκευση επιβεβαιώθηκε και συνεχίζει να επιβεβαιώνεται μέσα από έρευνες τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό. Τα τελευταία 30 χρόνια, οι φυσικές επιστήμες όλο και πιο δυναμικά αρχίζουν να εντάσσονται μέσα στο ευρύτερο κοινωνικό και πολιτισμικό πλαίσιο προκειμένου να διδαχθούν (Aikenhead 1997, Arons 1990, Trefil 1996, AAAS 1989). Επιλέγοντας ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο από τις φυσικές επιστήμες (έννοιες, θεωρίες, μοντέλα, ερμηνείες φαινομένων κτλ.) και τοποθετώντας το στο ευρύτερο πλαίσιο της ιστορίας και του πολιτισμού της ανθρωπότητας, οι φυσικές επιστήμες μετατρέπονται σε μια ενδιαφέρουσα αφήγηση που αποκαλύπτει όψεις του ποιοι είμαστε σήμερα και πως φτάσαμε στον συγκεκριμένο πολιτισμό του 21ου αιώνα (Adas 1989, Holton 1996, Wong et al. 2011). Οι φυσικές επιστήμες απομυθοποιούνται καθώς οι επιστήμονες και οι επιστημόνισσες που δημιούργησαν τις επιστημονικές θεωρίες αποκτούν υπόσταση και αποκαλύπτεται η προσωπική τους διαδρομή, των κοινωνικό περιβάλλον, οι φιλοσοφικές τους θέσεις που αποτέλεσαν έμπνευση για την έρευνά τους, οι οικονομικοί και πολιτικοί παράμετροι που διαμόρφωσαν την εποχή τους και που τους ενέπλεξαν σε τοπικές ή παγκόσμιες ιστορικές εξελίξεις. Το περιεχόμενο των φυσικών επιστημών που εμφανίζεται για διδασκαλία μέσα στην τάξη αποκτά νόημα και ενδιαφέρον γιατί εντάσσεται στην ευρύτερη εικόνα της ιστορίας και της εξέλιξης των φυσικών επιστημών, αλλά και στην συνολική εικόνα του πολιτισμού μας.

Η δημόσια εικόνα των φυσικών επιστημών εξελίσσεται και αυτή τα τελευταία χρόνια, αν και με πιο βραδύ ρυθμό. Ερευνητές από το χώρο της διδακτικής των φυσικών επιστημών τα τελευταία 15 χρόνια μελετούν όλο και πιο συστηματικά τον τρόπο που οι φυσικές επιστήμες παρουσιάζονται από τα μέσα μαζικής επικοινωνίας. Για ολόκληρο τον εικοστό αιώνα η θετικιστική εικόνα των φυσικών επιστημών που άλλωστε καλλιέργησε και οδήγησε στην κυριαρχία της έρευνας και της διδασκαλίας με στόχο την εξειδίκευση, έχει επικρατήσει στα τρόπο που τα μέσα μαζικής ενημέρωσης προβάλλουν τις φυσικές επιστήμες (ιδέες, ανθρώπους, μεθόδους από τον χώρο των φυσικών επιστημών). Οι φυσικές επιστήμες σε έναν σημαντικό βαθμό αποτέλεσαν μια νέα «θρησκεία»: οι επιστημονικές θεωρίες δεν αμφισβητούνται για την ορθότητά τους, οι εκφραστές τους φέρουν το «αλάθητο», μια επιστημονική ελίτ υλοποιεί και εμπνέει έναν νέο δογματισμό. Όλη αυτή όμως η κατασκευασμένη εικόνα που προβάλλεται για περίπου 100 χρόνια στο ευρύ κοινό δεν αντανακλά τη φύση των φυσικών επιστημών: οι ερμηνείες των φυσικών επιστημών εξελίσσονται, αλλάζουν, βελτιώνονται, αντικαθιστούνται, έχουν έναν συγκεκριμένο χρόνο ζωής μέχρι νέα επιστημονικά δεδομένα να τις μετασχηματίσουν ή να τις απορρίψουν (Lederman 1992). Αυτή είναι και η πρόκληση για τους επιστήμονες και τις επιστημόνισσες για να ερευνήσουν παραπέρα: όλοι οι δρόμοι είναι ανοιχτοί για να οδηγηθούμε στο καινούργιο (νέες θεωρίες, νέες ερμηνείες) και να αφήσουμε πίσω το παλιό (ξεπερασμένα θεωρητικά μοντέλα και ερμηνείες), για να αλλάξουμε τον κόσμο ή τουλάχιστον τον τρόπο που βλέπουμε τον κόσμο. Ταυτόχρονα οι δράσεις των επιστημόνων κουβαλούν και αντικατοπτρίζουν τις αξίες και τις στάσεις της κοινωνίας που τους φιλοξενεί, διαφορετικές στάσεις και αξίες μπορούν να οδηγήσουν σε διαφορετικές μεθοδολογίες και στόχους έρευνας και σίγουρα σε διαφορετικά ερευνητικά και τεχνολογικά προϊόντα.

Για να προβληθεί όμως από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης η φύση των φυσικών επιστημών με στόχο την δημόσια κατανόηση, θα πρέπει να προηγηθεί η εκπαίδευση των ανθρώπων που εργάζονται στα μέσα μαζικής ενημέρωσης, γεγονός που έχει ήδη υλοποιηθεί σε μεταπτυχιακά προγράμματα σπουδών στο εξωτερικό. Και φυσικά, για να διδαχθούν οι φυσικές επιστήμες ενταγμένες στο ευρύτερο κοινωνικό και πολιτισμικό τους πλαίσιο θα πρέπει να εκπαιδευθούν οι εκπαιδευτικοί σε αυτή την προσέγγιση της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών και να μυηθούν σε αυτήν την «νέα κουλτούρα» για τις φυσικές επιστήμες που προϋποθέτει την εισαγωγή των εκπαιδευτικών σε όψεις της φύσης των φυσικών επιστημών, αλλά και σε επιλεγμένες θεματικές από την ιστορία των φυσικών επιστημών, τη φιλοσοφίας των φυσικών επιστημών και την κοινωνιολογία των φυσικών επιστημών (Wandersee 1990, Slezak 1994). Αυτή η στροφή στην εκπαίδευση δεν είναι καθόλου εύκολο να πραγματοποιηθεί (Bartholomew et al. 2004, Bianchini et al. 2003, Wong et al. 2010). Είναι η πρώτη φορά εδώ και 100 χρόνια που ζητάμε από τους εκπαιδευτικούς σε ολόκληρο τον κόσμο να ξεπεράσουν και να αφήσουν πίσω τον τρόπο που διδάχθηκαν φυσικές επιστήμες, τον τρόπο που εκπαιδεύτηκαν να διδάξουν φυσικές επιστήμες και τον τρόπο που τις δίδαξαν για χρόνια μέχρι σήμερα. Αυτή η αλλαγή κουλτούρας για τη διδασκαλία των φυσικών επιστημών είναι μια πρόκληση για τους ανθρώπους της εκπαίδευσης αλλά αποτελεί απαίτηση της σύγχρονης κοινωνίας για μια εκπαίδευση για όλους και όλες.


Βιβλιογραφία

Adas, M. (1989). Machines as the measure of men: Technology and ideologies of western dominance, Cornell University Press, Ithaca, NY.
Aikenhead, G. S. (1997). Towards a first nations cross-cultural science and technology curriculum. Science Education, 81(2), 217-238.
American Association for the Advancement of Science – AAAS (1989). Project 2061: Science for all Americans, AAAS, Washington, DC.
Arons, A. B. (1990). What science should we teach? In Curriculum development in the year 2000, BSCS, Colorado Springs, CO.
Basalla, G. (ed.) (1968). The rise of modern science: External and internal factors? Heath, Lexington, MA.
Bartholomew, H., Osborne, J., & Ratcliffe, M. (2004). Teaching students “ideas-about-science”: Five dimensions of effective practice. Science Education, 88, 655–682.
Bennett, J. A. (1985). The longitude and the new science. Vistas in Astronomy, 28.
Bianchini, J. A., Johnston, C. C., Oram, S. Y., & Cavazos, L. M. (2003). Learning to teach science in contemporary and equitable ways: The successes and struggles of first-year science teachers. Science Education, 87, 419–443.
Boxer, C. R. (1969). The Portuguese seaborn empire, 1415 – 1825. Hutchinson, London.
Cohen, H. F. (1994). The scientific revolution: A historiographical inquiry, University of Chicago Press, Chicago.
Crombie, A. C. (1994). Styles of scientific thinking in the European tradition, three volumes, Duckworth, London.
Holton, G. (1996). Science education and the sense of self. In P. R. Gross, N. Levitt & M. W. Lewis (eds.) The flight from science and reason, New York Academy of Science, New York, 551-560.
Lederman, N. G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions of the nature of science: A review of the research. Journal of Research in Science Teaching, 29(4), 331-359.
Morgan, C. (1980), From sundial to atomic clock. In C. Wilson (ed.), The book of time, Westbridge Books, North Pomfret, Vermont, 84-128.
Slezak, P. (1994). Sociology of science and science education: Part I, Science & Education, 3(3), 265-294.
Trefil, J. S. (1996). Scientific literacy. In P. R. Gross, N. Levitt & M. W. Lewis (eds.) The flight from science and reason, New York Academy of Science, New York, 543-550.
Wandersee, J. H. (1990), On the value and the use of the history of science in teaching today’s science: Constructing historical vignettes. In D. E. Herget (ed.) More history and philosophy of science in science teaching, Florida State University, Tallahassee, 278-283.
Wong, S. L., Yung, B. H. W., & Cheng, M. W. (2010). A blow to a decade of effort on promoting teaching of nature of science. In Y.-J. Lee (Ed.), The world of science education: Handbook of research in Asia, Rotterdam. Sense Publishers, 259-276. Wong, S. L., Wan, Z., & Cheng, M. M. W. (2011). Learning nature of science through socioscientific issues. In Sadler Troy (Ed.), Socio-scientific issues in the classroom: teaching, learning and research, 245-270.