"Διδακτικές διαστάσεις της διδασκαλίας των μεγάλης κλίμακας συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση" Άρθρο της Νίκης Σισσαμπέρη και του Δημήτρη Κολιόπουλου (αγγλικά)

“A didactical approach of large-scale electricity generation systems at the elementary school level”

ABSTRACT

This work refers to the organising principles and content of a didactical intervention (addresses to children aged 11-12) related to the concept of energy on large- scale electricity generation systems (thermoelectric power plants, hydroelectric power plants, wind farms, photovoltaic farms). These organising principles refer to: (a) the structure and the content of school knowledge of the teaching subject where we distinguish four levels of approach: the phenomenological, the technological, the scientific and the environmental level, (b) the constructivist approach of teaching and learning science which is based on the assumptions that children in the age of 11-12 years using the linear causal reasoning and the systemic thinking will be able to construct a semi-quantitative energy model that is proper to the description and the explanation of large-scale electricity generation systems, and (c) the pedagogical context based on the practice of problem situations and the socio-cognitive approach of teaching. There will also be presented the didactical aims and some elements of the content of didactical intervention which derive from the basic organising principles above mentioned.

SISSAMPERI&KOLIOPOULOS_2015

"Διδασκαλία και Μάθηση της Ενέργειας στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση" Κριτική βιβλίου από τον Δημήτρη Κολιόπουλο (αγγλικά)

"Teaching and Learning of Energy in K-12 Education"
BOOK REVIEW_ENERGY IN K-12 EDUCATION

"Επιστημολογικές και διδακτικές διαστάσεις της διδασκαλίας των μεγάλης κλίμακας συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση" Διδακτορική Διατριβή της Νίκης Σισσαμπέρη

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Σκοπός της διατριβής είναι ο σχεδιασμός, η εφαρμογή και η αξιολόγηση μιας διδακτικής ακολουθίας για τη διδασκαλία των μεγάλης κλίμακας Συστημάτων Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΠΗΕ) στην Στ΄ τάξη του Δημοτικού Σχολείου. Η διδακτική αυτή ακολουθία, στα πλαίσια της οποίας τα ΣΠΗΕ διδάσκονται ως αυτόνομο αντικείμενο διδασκαλίας, δομείται βάσει των αρχών της “καινοτομικής” και “εποικοδομητικής” αντίληψης για τη συγκρότηση αναλυτικού προγράμματος των Φυσικών Επιστημών. Η έρευνα διενεργείται σε τρεις φάσεις: της ανάλυσης, του σχεδιασμού και της εφαρμογής. Η φάση της ανάλυσης περιλαμβάνει τρία στοιχεία: την επιστημολογική ανάλυση της επιστημονικής γνώσης αναφοράς, την ανάλυση των νοητικών παραστάσεων των μαθητών/ριών για τα ΣΠΗΕ και την ανάλυση των απαιτήσεων της καινοτομικής και εποικοδομητικής αντίληψης για το αναλυτικό πρόγραμμα των Φυσικών Επιστημών. Η φάση του σχεδιασμού περιλαμβάνει τη διατύπωση των διδακτικών στόχων και τη διαμόρφωση του περιεχομένου της διδακτικής ακολουθίας. Ο προτεινόμενος διδακτικός μετασχηματισμός της επιστημονικής σε σχολική γνώση (α) βασίζεται σε μια πολυεπίπεδη προσέγγιση της γνώσης που απαιτείται για την μελέτη των ΣΠΗΕ (φαινομενολογική, τεχνολογική, επιστημονική, περιβαλλοντική), (β) αναδεικνύει το συστημικό χαρακτήρα αυτής της γνώσης μέσω της χρήσης διαφορετικών αναπαραστατικών μοντέλων της δομής και λειτουργίας των ΣΠΗΕ, (γ) στηρίζεται στην υιοθέτηση της διερευνητικής προσέγγισης της διδασκαλίας η οποία επιτυγχάνεται μέσω δραστηριοτήτων-προβλημάτων που επιλύουν οι μαθητές και (δ) δίδει έμφαση στην πολιτισμική διάσταση της γνώσης αναδεικνύοντας τις συνέπειες που έχει η λειτουργία των ΣΠΗΕ στο περιβάλλον. Τέλος, η φάση της εφαρμογής περιλαμβάνει την πειραματική εφαρμογή της διδακτικής ακολουθίας και την αξιολόγηση της γνωστικής προόδου των μαθητών/ριών που υποθέτουμε ότι θα σημειώσουν. Τα αποτελέσματα αυτής της αξιολόγησης δείχνουν ότι η πλειονότητα των μαθητών του δείγματος μας είναι δυνατόν να σημειώσουν σημαντική γνωστική πρόοδο οικοδομώντας συνεκτικές νοητικές παραστάσεις συμβατές με τα χαρακτηριστικά της προτεινόμενης σχολικής γνώσης, ιδιαίτερα σε σχέση με την ενεργειακή εξήγηση της λειτουργίας των ΣΠΗΕ.

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ_ΝΙΚΗ ΣΙΣΣΑΜΠΕΡΗ

"Κατασκευάζοντας μια εκπαιδευτική υπολογιστική προσομοίωση για τις θερμοδυναμικές μεταβολές των ιδανικών αερίων: επιστημολογικές και διδακτικές προσεγγίσεις" Διπλωματική Εργασία της Καλλιόπης Μέλη

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΜΣ_ΜΕΛΗ ΚΑΛΛΙΟΠΗ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Κύριος άξονας της έρευνας είναι η δημιουργία μιας υπολογιστικής προσομοίωσης για τη διδασκαλία των θερμοδυναμικών μεταβολών ιδανικών αερίων με τη βοήθεια του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου για τη Β’ Λυκείου. Η προσομοίωση έχει ως στόχο να σταθεί ως γέφυρα μεταξύ της διδασκαλίας και της μάθησης για το προαναφερθέν κεφάλαιο της σχολικής φυσικής. Εξετάζονται μια σειρά από πεδία, τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά τη δημιουργία ενός εκπαιδευτικού υλικού. Από τη μια μεριά λοιπόν, ερευνώνται οι επιστημολογικές διαστάσεις για τη μοντελοποίηση της επιστημονικής γνώσης και, από την άλλη μεριά, οι μαθησιακές και διδακτικές προσεγγίσεις. Επιπλέον, εξετάζονται τα ειδικά πλεονεκτήματα που έχουν παρουσιάσει οι προσομοιώσεις για τη διδασκαλία και τη μάθηση στο χώρο των φυσικών επιστημών και οι διάφορες κατηγορίες που έχουν προκύψει μέσα από την πράξη τις τελευταίες δεκαετίες. Για την προσομοίωση των θερμοδυναμικών μεταβολών, αναλύονται πρώτα τα μορφολογικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά της και κατόπιν γίνεται εμβάθυνση στα επιστημολογικά και μαθησιακά χαρακτηριστικά της. Επιπρόσθετα, η προσομοίωση ως μέσο διδασκαλίας και μάθησης των θερμοδυναμικών μεταβολών και του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου αξιολογείται από μαθητές στο πλαίσιο μιας πιλοτικής εφαρμογής του λογισμικού στην τάξη.

"Designing an educational computer simulation for the thermodynamic process of ideal gases: epistemological and didactical approaches" Master Thesis by Kalliopi Meli

ABSTRACT

The main focus of this research is the developing of a computer simulation for the teaching and learning of the thermodynamic processes of ideal gases using the first thermodynamic law for the students of the second year of upper secondary school. The simulations aims to bridge teaching and learning for the above mentioned chapter of school physics. A series of fields have been investigated, as they interact with each other during the developing of educational material. On the one hand, the epistemological approaches and, on the other hand, the didactical approaches for the modeling of epistemological knowledge have been both scrutinized. Additionally, the research refers to the special advantages of the simulations for the learning and teaching of physical sciences and to the variety of simulations categories that came up through their practical use during the last decades. Regarding the simulation of the thermodynamic processes, the paper includes an analysis of its interface characteristics, as well as of its epistemological and didactical characteristics. Furthermore, the simulation, as a mean of teaching and learning of the thermodynamic processes and the first thermodynamic law, has been evaluated by students, who have acquainted to the software during a pilot application of it in their classroom.