Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

 

 

Η Φυσική των φυσικών 
και η Φυσική των μαθητών
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


     

                 

 

 

 

 

 

1. Preconceptions και Misconceptions
 


                                       

   Αυτό που σε πληγώνει δεν είναι αυτό που δεν ξέρεις. Σε πληγώνει  αυτό που ήξερες και τώρα μαθαίνεις ότι δεν ήταν έτσι

Mark Twain

 

 

Αυτό που τόσο γλαφυρά διατύπωσε o Μαρκ Τουέην, οι σύγχρονοι γνωσιοθεωρητικοί το ανακαλύπτουν καθημερινά. Κάθε άνθρωπος πλησιάζει τη μάθηση με ένα σετ από προϊδεάσεις για το πώς λειτουργεί ο κόσμος. Ενίοτε οι  ιδέες αυτές βασίζονται σε ενσυνείδητες πεποιθήσεις, ενώ άλλοτε είναι ασυνείδητες προκαταλήψεις οι οποίες είναι ικανές να φιλτράρουν κάθε παρατήρηση και κάθε άκουσμα. 

 

Για να δούμε καθαρά τον Κόσμο, πρέπει να κοιτάξουμε τον εαυτό μας τη στιγμή που εκείνος βλέπει τον Κόσμο

Edgar Morin

 

Ο Johnson-Lairde στην εργασία του Mental Models (νοησιακά μοντέλα) ουσιαστικά επαναφέρει την άποψη του Εντγκάρ Μορέν αλλά με δικό του τρόπο.

 « Η άποψη κάθε  ανθρώπου  για τον Κόσμο καθορίζεται αιτιοκρατικά και από το πώς είναι ο Κόσμος αλλά και από το πώς είναι αυτός που τη διατυπώνει».

 

Υπάρχει μία  αυτονόητη και ταυτόχρονα σημαντική συσχέτιση: Η γνώση μας για τον Κόσμο εξαρτάται από την ικανότητά μας να οικοδομούμε μοντέλα για αυτόν. Τα νοησιακά αυτά μοντέλα καθρεφτίζουν τόσο τη συνολική μας εμπειρία όσο και τις υποψίες ή πεποιθήσεις που έχουμε για τον Κόσμο.

 

Όταν λοιπόν ο διδασκόμενος έρχεται στο «ραντεβού» με την επιστημονική γνώση, έχει μαζί του τις «δικές του  αποσκευές». Εκεί μέσα διατηρεί τακτοποιημένες τις προϊδεάσεις  του για το πώς είναι και για το πώς λειτουργεί ο Κόσμος καθώς και για το τι είναι επιστήμη. Πρέπει βέβαια να τονίσουμε ότι οι προϊδεάσεις1  αυτές (αγγλικά preconceptions1) δεν αντιστοιχούν όλες σε δυσαντιλήψεις (λανθασμένες αντιλήψεις, αγγλικά misconceptions2)

 

Κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες έχει κυριαρχήσει η άποψη ότι «το περιεχόμενο των αποσκευών επηρεάζει τη μάθηση». Ανεξάρτητα από το τι λέει ο διδάσκων, ο μαθητής «ακούει» και υιοθετεί κυρίως αυτά που εναρμονίζονται κάπως περισσότερο με τις προϊδεάσεις του.

 Στο ραντεβού έχει έρθει βέβαια και ο καθηγητής. Και αυτό που συνήθως κάνει είναι να παρουσιάζει με διάφορους τρόπους κάποιο γνωσιακό υλικό το οποίο κάπου έχει διαβάσει. Ο τρόπος που το παρουσιάζει σχετίζεται με το πώς εκείνος κατανοεί γενικότερα την επιστήμη και ειδικότερα το συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο.   

   Χρειάζεται ίσως να θυμίσουμε ότι τα γνωστικά αντικείμενα που συγκροτούν ένα Πρόγραμμα Σπουδών δεν είναι ισοδύναμα με την έννοια ότι «ορισμένα από αυτά εναρμονίζονται με τις προϊδεάσεις των μαθητών μας και απαιτούν νοησιακές δομές τις οποίες εκείνοι διαθέτουν», ενώ άλλα «σχετίζονται από καθόλου έως ελάχιστα με το υλικό των δικών του αποσκευών και τις νοησιακές του δομές».

   Σε σχέση με αυτά τα «σκληρά» γνωστικά αντικείμενα – εάν δεχθούμε ότι  ο τρόπος που  κάθε  μαθητής αντιλαμβάνεται τα πράγματα είναι γενικά διαφορετικός από εκείνον του καθηγητή- υπάρχει το σοβαρό ενδεχόμενο ο μαθητής να αποδίδει σε αυτά που του παρουσιάζουμε ένα νόημα εντελώς διαφορετικό από εκείνο που αποδίδουμε οι διδάσκοντες και να συγκροτεί τις προσωπικές του ιδέες.   Ορισμένες από αυτές είναι οι ίδιες οι προϊδεάσεις του αναλλοίωτες, ενώ άλλες πάλι είναι καινούργιες δικές του ιδέες, μη αποδεκτές από την επιστήμη3, στην οικοδόμηση των οποίων κατέληξε μέσα από τη διδασκαλία .                                                  

   Ο κατάλογος που  ακολουθεί αναφέρεται στις εναλλακτικές ιδέες των  ελλήνων μαθητών του Γυμνασίου και του Λυκείου. Ορισμένες από αυτές -οι οποίες και υπογραμμίζονται- συνιστούν, κατά την προσωπική μου άποψη, και ιδέες ορισμένων από τους διδάσκοντες.

 

  Ο όρος εναλλακτικές ιδέες ( αγγλικά alternate conceptions )

χρησιμοποιείται για όλες τις προϊδεάσεις ή τα νοησιακά μοντέλα που έχουν τη δυνατότητα να υπονομεύσουν κάθε μελλοντική μάθηση.

 

Ένα χαρακτηριστικό των ιδεών αυτών είναι ότι οι περισσότερες εμφανίζονται σε όλα τα εκπαιδευτικά συστήματα –στα οποία έχουν αναζητηθεί- με παρόμοιο τρόπο, ανεξάρτητα δηλαδή από εθνικότητα, κοινωνική τάξη, πολιτισμικό επίπεδο, και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμα και από ηλικία των μαθητών.  Αναφέρουμε επιλεκτικά την ομοιότητα των εναλλακτικών ιδεών μαθητών της Ισπανίας, της Γαλλίας, των Ηνωμένων Πολιτειών, της Αυστραλίας, της Αγγλίας και του Ισραήλ. Σε ορισμένες βέβαια περιπτώσεις εκδηλώνεται μία «ελληνική ιδιαιτερότητα». Πρόκειται κυρίως για ιδέες σχετιζόμενες με τη δομή της ελληνικής γλώσσας και με τη διδακτική παράδοση της χρήσης της άλγεβρας σε ζητήματα φυσικής. 

 

Αμέσως παρακάτω παρουσιάζουμε έναν πρώτο κατάλογο με εναλλακτικές ιδέες των ελλήνων μαθητών. Ο κατάλογος αυτός αργότερα θα συμπληρωθεί.

 

 

                                    

 

 

2. Εναλλακτικές ιδέες
των ελλήνων μαθητών         

 

 

 

Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

1. Σύμφωνα με τη φυσική, η ταχύτητα ενός αντικειμένου απαντά στο ερώτημα « ‘’πόσο γρήγορα’’ κινείται το αντικείμενο; » και μόνο σ’ αυτό

2. Εάν ένα σημειακό αντικείμενο μετακινηθεί από την αρχική του θέση και επιστρέψει σ’ αυτή, η μέση (διανυσματική) ταχύτητά του κατά τη διάρκεια της κίνησης δεν είναι δυνατόν να είναι μηδέν.

3. Η ταχύτητα είναι κάτι σαν δύναμη

4. Εάν η ταχύτητα ενός αντικειμένου είναι μηδέν, το αντικείμενο δεν είναι δυνατόν να έχει επιτάχυνση.

5. Όταν ένα αντικείμενο έχει επιτάχυνση, αυξάνεται οπωσδήποτε η ταχύτητά του.

6. Για να έχει ένα αντικείμενο ταχύτητα πρέπει να έχει μάζα. Ένα δηλαδή γεωμετρικό σημείο δεν μπορεί –σύμφωνα με τη φυσική- να έχει ταχύτητα, συνεπώς ούτε και επιτάχυνση.

 

ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

1. Τα βαρύτερα πέφτουν πιο γρήγορα

2. Η επιτάχυνση ενός σώματος κατά την ελεύθερη πτώση εξαρτάται από τη μάζα του

3. Στο κενό, άρα και στο διάστημα,  δεν υπάρχει βαρύτητα

4. Η βαρύτητα επιδρά στα σώματα μόνο όταν πέφτουν.

5. Το  ελαφρύτερο αντικείμενο πέφτει πιο αργά από το βαρύτερο διότι είναι μεγαλύτερη η αντίσταση του αέρα.

 

 

ΑΔΡΑΝΕΙΑ

1. Για να μπορεί να κινείται ένα σώμα με σταθερή ταχύτητα πρέπει να ασκείται σταθερή δύναμη.

2. Η δύναμη δημιουργεί την κίνηση

3. Όλα τα ακίνητα αντικείμενα μπορούν να κινηθούν το ίδιο εύκολα, εάν δεν υπάρχει βαρύτητα

4. Εάν σε κάποιο κινούμενο αντικείμενο ασκείται δύναμη και παύσει να ασκείται, το αντικείμενο «κάποτε» θα σταματήσει οπωσδήποτε.

5. Αδράνεια είναι η δύναμη που «διατηρεί» τα σώματα σε κίνηση

6. Δύο ακίνητα σώματα έχουν την ίδια αδράνεια.

7. Η ταχύτητα είναι απόλυτη και δεν εξαρτάται από το σύστημα αναφοράς.

8. Η αδράνεια ενός σώματος εξαρτάται από το ’’εάν κινείται ή δεν κινείται’’.

 

 

Παραπομπές

1. Η απόδοση του όρου στη γλώσσα μας θα μπορούσε να είναι προϊδεάσεις ή προαντιλήψεις.  Μία άλλη πρακτική είναι να διατηρήσουμε τον αγγλικό όρο, κάτι που ουσιαστικά έκαναν ήδη οι Γάλλοι δημιουργώντας τον όρο préconceptions

2. Στις αγγλοσαξωνικές χώρες ο όρος χρησιμοποιείται ισοδύναμα με τον alternate conceptions. Η απόδοση του όρου στη γλώσσα μας θα μπορούσε να είναι δυσαντιλήψεις ή λανθασμένες αντιλήψεις.  Μία άλλη πρακτική είναι να διατηρήσουμε τον αγγλικό όρο.

3. Και αυτός είναι ένας ακόμα λόγος για τον οποίο η ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ με τον μαθητή και η ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ πρέπει να έχουν έναν πρωτεύοντα ρόλο στις διαδικασίες μάθησης.