Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Ομιλία στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου.

Διδασκαλία της Φυσικής

σε ανθρώπους 13 -18 ετών

Διδασκαλία της Φυσικής σημαίνει πριν απόλα – όπως και σε κάθε αντίστοιχο εγχείρημα – ένας ΟΥΡΑΝΟΣ δεοντολογίας και μια βραχώδης ΓΗΙΝΗ πραγματικότητα.

Για πολλές μάλιστα δεκαετίες το εγχείρημα λάμβανε χώρα χωρίς κανενός είδους ουρανό.

Ο ΟΥΡΑΝΟΣ δεοντολογίας για τη διδασκαλία της Φυσικής έκανε ουσιαστικά για πρώτη φορά την εμφάνισή του πριν από σαράντα περίπου χρόνια. Από τότε, σε κάθε κοινωνία και σε κάθε εποχή, διαμορφώνεται από ανθρώπους που φαντάζονται κάτι διαφορετικό, με την ιδέα ότι το διαφορετικό είναι συγκριτικά καλύτερο αλλά και με συνείδηση, βέβαια, του να εμπεριέχονται στις προτάσεις του στοιχεία

πραγματοποιήσιμα . Έτσι ενώ η Φυσική – θυγατέρα της Φιλοσοφίας - είναι ένα ευρωπαϊκό δημιούργημα ηλικίας 350 περίπου ετών, η Διδακτική των επιστημών είναι σαράντα περίπου ετών.

Αυτά που έχουν καταγραφεί στον ουρανό είναι προτάσεις διαμορφωμένες σε ημερίδες και σε Συνέδρια, προτάσεις καταγραμμένες σε περιοδικά, ή και σε σχετικά βιβλία, αλλά και ιδέες των μεμονωμένων εκπαιδευτικών, ενίοτε – σίγουρα όχι πάντα - εξαιρετικής πρωτοτυπίας αλλά και ποιότητας, οι οποίες, κατά την τελευταία δεκαετία, βρήκαν ένα απρόβλεπτο βήμα στο Διαδίκτυο.

Στην άλλη όχθη, η βραχώδης ΓΗΙΝΗ πραγματικότητα.

Και μία από τις σημαντικές πτυχές της, κατά την τρέχουσα πενταετία, είναι η μεγάλη, για πολλούς απρόβλεπτη, πυρκαγιά που έχει ξεσπάσει στο διαδίκτυο ένας, χωρίς προηγούμενο στην ιστορία της εκπαίδευσης, διάλογος με κεντρικό ζήτημα το «πώς διδάσκουμε» φυσική» και σίγουρα με εκπεφρασμένες ή και ανομολόγητες επιδιώξεις για μια ανασυγκρότηση του εκπαιδευτικού ΟΥΡΑΝΟΥ .

Δεν είναι βέβαια μόνο αυτό.

Την βραχώδη ΓΗΙΝΗ Πραγματικότητα οφείλουμε να την «αντικρίζουμε» χωρίς να εξωραΐζουμε την εικόνα της. Διότι «εάν θέλουμε να οδηγηθούμε σε κάτι διαφορετικό, είναι αναγκαία προϋπόθεση το να συμφιλιωθούμε με τις ρυτίδες της.

Και το τοπίο σήμερα συνιστά φάσμα συνεχές, στο ερυθρό του οποίου βρίσκεται ο εκπαιδευτικός με συνήθως εύστοχες επιλογές, με δυνατότητα να διαχειρίζεται τις κρίσεις, με μία εις βάθος γνώση του γνωστικού αντικειμένου ενίοτε και πρότυπο για τους καθισμένους σε θρανία μαθητές του. Στο άλλο άκρο του φάσματος βρίσκεται ο εκπαιδευτικός με σοβαρές αδυναμίες στη διδασκαλία του, κρινόμενος και συχνά εποκρινόμενος από τους διδασκομένους και με σοβαρό πρόβλημα το ότι «αυτό που κάνει» δεν εναρμονίζεται με τα οράματα που είχε «τότε» στην αφετηρία..

Ένα σημείο ισορροπίας. Κάθε κοινωνία, αλλά και κάθε μεμονωμένος εκαιδευτικός, άλλοτε συνειδητά και άλλοτε όχι, επιδιώκει ένα σημείο ισορροπίας ανάμεσα στη δεοντολογία και στο πραγματοποιήσιμο .

Στο πλαίσιο αυτό, θα επιδιώξει να κινηθεί η σημερινή ομιλία .

Διδασκαλία, λοπόν, της Φυσικής στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση, διδασκαλία δηλαδή απευθυνόμενη σε ανθρώπους/μαθητές 13 – 18 ετών, τους οποίος συνήθως θεωρούμε περισσότερο μαθητές, αφήνοντας το «ανθρώπινο στοιχείο» σε δεύτερο ρόλο.

Θα θέσω ερωτήματα επιλεγμένα μετά από σχετική αναζήτηση και να επιχειρήσω κάποιες απαντήσεις .

Η επιλογή των βασικών ερωτημάτων αναφορικά με τη διδασκαλία της Φυσικής, η κωδικοποίηση τους και η ιεράρχησή τους είναι στοιχείο που απουσιάζει από τη «δική μας» παράδοση.

Εξίσου σημαντικό θέμα είναι και η αναζήτηση απαντήσεων, μέσα από ενδεχόμενες διαφωνίες και επιδιωκόμενη ΣΥΝΘΕΣΗ, στοιχείο που επίσης λείπει και πρέπει να τα αναζητήσουμε.

Ας δούμε τα δέκα βασικά ερωτήματα :

1. Ποιος είναι ο ρόλος των νέων τεχνολογιών στα επερχόμενο «αύριο» ; Ποια είναι τα γνωστικά αντικείμενα κατά τη διδασκαλία των οποίων ενδείκνυται το να προσφεύγουμε σε αυτές ; Πώς θα μπορούσε να αξιοποιηθεί το διαδίκτυο ; Η χρήση του διαδραστικού πίνακα και το power point θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν άμεσα τον πράσινο πίνακα ;

Ανεξάρτητα από την προσωπική άποψη κάθε μέλους της εκπαιδευτικής κοινότητας, διαφαίνεται πλέον καθαρά ότι οι νέες τεχνολογίες θα έχουν έναν από τους σημαντικότερους ρόλους στο «έργο» Διδασκαλία της Φυσικής και όχι μόνο σε αυτό. Ειδικά στο ζήτημα της διδασκαλίας της Φυσικής χρειάζεται να υπενθυμίζουμε ότι ο χρυσός κανόνας της Διδακτικής είναι το ΜΕΤΡΟ.

Εκτός από τις σχετικές «ανατροπές» τις οποίες θα επιφέρει,
σε συνήθειες παραδοσιακά εδραιωμένες,  η χρήση των νέων τεχνολογιών
μπορεί να συμβάλει στην προσέγγιση του στόχου ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ - μέσα από τις πολλαπλές αναπαραστάσεις των φαινομένων, την οπτικοποίησή τους, την διερεύνησή τους σε τεχνολογικά περιβάλλοντα μοντελοποίησης/προσoμοίωσης -

σε πολλά από τα γνωστικά αντικείμενα της διδασκαλίας της Φυσικής, όχι βέβαια σε όλα.

Σε ορισμένα όμως από αυτά η συμβολή της θα μπορούσε να είναι αξιοσημείωτη και

η χρήση αυτή να έχει ρόλο πρωταγωνιστή .

Τέτοια γνωστικά αντικείμενα είναι :

Βέβαια θα πρέπει να σημειωθεί ότι η χρήση των νέων τεχνολογιών στις φυσικές επιστήμες θα πρέπει να συνδυάζεται

με τις σύγχρονες θεωρίες μάθησης όπως λόγου χάρη η συνεργατική και η μεταγνωστική.
Οι σχεδιαστές των τεχνολογικών περιβαλλόντων προσπαθούν να ενσωματώσουν στοιχεία από αυτές τις θεωρίες.

Για τον λόγο αυτό στα περιβάλλοντα αυτά, πέρα από τα εργαλεία/κουμπιά/οθόνες που σχετίζονται με το φαινόμενο και την αναπαράστασή του

με διαφορετικές μορφές, υπάρχουν εργαλεία που σχετίζονται με τις σύγχρονες θεωρίες μάθησης, όπως:

logfiles αρχεία στα οποία καταγράφονται οι ενέργειες και αι αλληλεπιδράσεις που έλαβαν χώρα κατά τη διερεύνηση του φαινομένου,

sticky notes που λειτουργούν ως μεταγνωστικά εργαλεία,

forum/chat όπου γίνονται οι συζητήσεις/γνωστικές αλληλεπιδράσεις/διαβουλεύσεις/επιχειρηματολογία
μεταξύ των μαθητών στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν το φαινόμενο

2. Πρέπει να αποδίδεται κάποια ιδιαίτερη σημασία στην εργαστηριακή διδασκαλία ;

Πώς πρέπει να γίνεται, στην περίπτωση αυτή, η σύνδεση των εμπειρικών δεδομένων

με τις θεωρητικές προσεγγίσεις; Μήπως έχουμε ανάγκη μιας νέας

«Διδακτικής του πειράματος» ;

Διότι και η Φυσική γεννήθηκε μέσα από μία επανάσταση η οποία εμπεριείχε ένα μαγευτικό σύνολο ΔΡΑΣΕΩΝ (σε αντικείμενα) και ΙΔΕΩΝ.

Χρειάζεται ίσως να θυμίσουμε πως το «έργο» ξεκίνησε με τη σανίδα ενός Ιταλού, με τη σκέψη ότι η περιγραφή του Κόσμου πρέπει να θεμελιωθεί πάνω στο φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ και με την καινοτόμο τότε ΙΔΕΑ για τον ρόλο του ΧΡΟΝΟΥ κατά την εξέλιξη των πραγμάτων.

Γιατί ο χρόνος τρέχει χύμα

κι εμείς κάνουμε το σχήμα

Διονύσης Σαββόπουλος

Και ο χρόνος μπορεί να τρέχει χύμα, όπως λέει ο Έλληνας ποιητής, αλλά ο Γαλιλαίος του έδωσε τη μορφή ποσότητας και τον μέτρησε με ζυγαριά, αφού είχε «δει» προηγουμένως, με το βλέμμα ενννοείται της Σκέψης , την αόρατη τροχιά μέσα από την πανάρχαια Γεωμετρία μιας ΓΡΑΜΜΗΣ – πάνω απόλα τις δύο βασιλοπούλες του Ευκλείδη, την ΕΥΘΕΙΑ και τον ΚΥΚΛΟ - και έγραψε για ευθύγραμμη κίνηση και για κυκλική κίνηση οι οποίες εξελίσσονται μέσα στο χρόνο . Τέσσερεις αιώνες αργότερα στα σχολεία των νέων ανθρώπων από τη Σριλάνκα μέχρι τη Καζαμπλάνκα, τη Θεσσαλονίκη και το Σίντνευ και από τη Νυρεμβέργη μέχρι την Τεχεράνη,

τη Λευκωσία και το Σηάτλ οι μαθητές διδάσκονται ευθύγραμμη κίνηση και κυκλική κίνηση ενώ συγχρόνως οι κοινωνίες τους ενθαρρύνουν να αγγίζουν, να συμπαθούν και να χειρίζονται αντικείμενα όπως τα ελατήρια, οι σπάγκοι με τα βαρίδια, τα βολτόμετρα, τα μανόμετρα, τα πρίσματα, οι μπίλιες και οι χιλιάδες σανίδες – κεκλιμένα επίπεδα – γαλιλαική κληρονομιά μέσα σε σχολικά εργαστήρια.

Ο Κόσμος του άμεσα αισθητού, οικείος στον νέο άνθρωπο μαθητή, οφείλει να συνιστά το όχημα της σοβαρότερης νοησιακής διαδρομής της ζωής του από το ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟ στην ΑΦΑΙΡΕΣΗ. Και αυτό δεν είναι άποψη μόνο δική μας αν και στην ελλαδική δευτεροβάθμια εκπαίδευση η εδραιωμένη παράδοση της λογικής «το παν είναι οι τύποι και οι ασκήσεις» δείχνει,

τουλάχιστον για το Λύκειο, να το αμφισβητεί.

3. Είναι άμεση η ανάγκη για την εκπόνηση ενός νέου Προγράμματος Σπουδών για τη διδασκαλία της Φυσικής στο Γυμνάσιο και στο Λύκειο ; Ποιοι θα μπορούσαν να συμβάλουν στο εγχείρημα ;

Τα σχετικα ερωτήματα είναι «δύσκολα» αλλά πρέπει να απαντηθούν.

Γιατί πρέπει να διδάσκεται η Φυσική σε ανθρώπους 13 έως 18 ετών;

Πόση και ποια Φυσική πρέπει να διδάσκουμε ;

Ποια γνωστικά αντικείμενα πρέπει να επιλέγονται για διδασκαλία ;

Σε ποιο εύρος προτείνεται η διδασκαλία καθενός από αυτά ;

Με ποια σειρά και με ποια δομή πρέπει να παρουσιάζονται στους διδασκόμενους ;

Γιατί πρέπει να διδάσκονται «αυτά» τα γνωστικά αντικείμενα και όχι κάποια άλλα ;

Ποιες διδακτικές μέθοδοι προτείνονται για την επίτευξη καθενός από τους αντίστοιχους διδακτικούς στόχους ;

Θα συμπεριλάβουμε στα νέα Προγράμματα τα συμπεράσματα της Διδακτικής των Επιστημών σε ζητήματα όπως

οι εναλλακτικές ιδέες των διδασκομένων και η πολλαπλότητα των διδακτικών μας προσεγγίσεων ;

Με ποιους τρόπους θα αξιολογούμε την προσέγγιση των διδακτικών μας στόχων ;

Αναφορικά με το πρώτο από αυτά τα ερωτήματα

(Γιατί πρέπει, οι νέοι άνθρωποι, να διδάσκονται Φυσική ;)

Στα διάφορα ευρωπαϊκά Προγράμματα , οι λεγόμενοι ΣΚΟΠΟΙ της διδασκαλίας της Φυσικής δεν διαφέρουν ιδιαίτερα

ανάπτυξη ικανοτήτων προκειμένου οι μαθητές να έχουν άποψη ως πολίτες

να είναι σε θέση να συμμετέχουν σε συζητήσεις που αφορούν τις επιστήμες , εξοικείωση με τις τεχνολογικές εφαρμογές της επιστήμης, καλλιέργεια δεξιοτήτων, κατανόηση της φυσιογνωμίας της επιστήμης , κατανόηση θεμελιωδών εννοιών της Φυσικής, παρότρυνση να μελετήσουν περισσότερο την επιστήμη, ανάδειξη του κοινωνικού ρόλου της επιστήμης , ανάπτυξη θετικής στάσης απέναντι στη Φυσική, κατανόηση των βασικών νόμων της Φυσικής

Ωστόσο ευδιάκριτες διαφορές μπορεί κανείς να εντοπίσει

στην ΙΕΡΑΡΧΗΣΗ τους .

Και αξίζει τον κόπο να εστιάσουμε στην ιεράρχηση των Φινλανδών, στο Αναλυτικό πρόγραμμα των οποίων

οι τρεις πρώτοι, σε σειρά, από τους σκοπούς είναι :

α. Να κατανοήσουν τη φύση της Επιστήμης

β. Να εξοικειωθούν με τις ΕΝΝΟΙΕΣ, τους ΝΟΜΟΥΣ και τα ΜΟΝΤΕΛΑ

γ. Να αναπτύξουν δεξιότητες σε ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ διαδικασίες

4. Είναι αναγκαίο το να ανατρέξουμε στον ευρύτερο ευρωπαϊκό χώρο του σήμερα ;

Για τη σύνταξή ενός νέου Προγράμματος δεν είναι δυνατόν να αγνοηθεί η πλούσια ευρωπαϊκή εμπειρία με τις εντυπωσιακές καινοτομίες της αλλά και με τις σοβαρές αποτυχίες της. Χρειάζεται να εμπλουτίσουμε την άποψή μας τόσο για τις επιλογές των γνωστικών αντικειμένων όσο και για τη δομή της συνολικής μας πρότασης παίρνοντας υπόψη και τα σχολικά Προγράμματα των άλλων ευρωπαϊκών χωρών και όχι μόνον αυτών .

Εκτός των άλλων, η ευρωπαϊκή εμπειρία ίσως συμβάλλει

στο να δώσουμε μια πειστική απάντηση στο ερώτημα :

Η εμπειρία των Ολλανδών, που έχουν επιλέξει ενιαίο μάθημα Wetenschappen

των Γάλλων, που έχουν εδραιώσει το Physique – Chemie

και των Φινλανδών, στους οποίους η ενοποίηση των Fysiikka Kemia και Biologia

δεν απέδωσε και το 2009 επέστρεψαν στο διαχωρισμό,

πρέπει να μας προβληματίσει

5. Ποια πρέπει να είναι η γενική κατεύθυνση της διδασκαλίας μας ;

Η διατύπωση του ερωτηματος μπορεί να έχει και τη μορφή

«ποια διδακτική μορφή παρουσίασης θα ήταν πιο αποτελεσματική»;

η «αμπερική» ή η «φαραντεϊκή» ;

Γράφει ο Maxwell :

Η μέθοδος την οποία χρησιμοποίησε ο Φαραντέι στις έρευνές του συνίσταται σε μια συνεχή επίκληση στο πείραμα ως μέσο για να τον έλεγχο της επαλήθευσης των ιδεών του και σε μία αδιάκοπη καλλιέργεια ιδεών κάτω από την άμεση επιρροή του πειράματος .

Στις δημοσιευμένες εργασίες του βρίσκουμε αυτές τις ιδέες διατυπωμένες σε γλώσσα η οποία είναι «ότι καλύτερο» για μια νεογέννητη επιστήμη , διότι είναι κάτι σαν «ξωτικό» σε σχέση με το στιλ των φυσικών που συνηθίζουν να οικοδομούν μαθηματικές φόρμες του σκέπτεσθαι .

Η πειραματική έρευνα στην οποία ο Αμπέρ θεμελίωσε τους νόμους της μηχανικής δράσης μεταξύ ηλεκτρικών ρευμάτων ειναι ένα από πιο λαμπερά επιτεύγματα της επιστήμης. Το σύνολο της θεωρίας και του πειράματος φαίνεται σαν να «ξεπήδησε» έτοιμο, ήδη αναπτυγμένο και πλήρως θωρακισμένο από τον εγκέφαλο του «Νεύτωνα του ηλεκτρισμού». Είναι τέλειο σε μορφή και αναντίρρητο σε ακρίβεια και συνοψίζεται σε μία φόρμουλα από την οποία τα φαινόμενα μπορούν να προκύψουν και πρέπει πάντα να παραμένει η κεντρική φόρμουλα της ηλεκτροδυναμκής. Η μέθοδος, ωστόσο, του Αμπέρ, διατυπωμένη σε επαγωγική φόρμουλα, δεν μας επιτρέπει να ιχνηλατήσουμε τη συγκρότηση των ιδεών από τις οποίες καθοδηγήθηκε. Είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι ο Αμπέρ πράγματι ανακάλυψε τον νόμο της δράσης μέσα από τα πειράματα που περιγράφει. Οδηγούμαστε στο να θεωρήσουμε «ύποπτο» αυτό που μας λέει εκείνος και να σκεφτούμε ότι ανακάλυψε τον νόμο μέσα από διεργασίες τις οποίες δεν μας εκθέτει καθώς και ότι όταν στη συνέχεια οικοδόμησε μια σωστή απόδειξη, εξαφάνισε όλα τα ίχνη από τις σκαλωσιές που είχε στήσει για να φθάσει στο αποτέλεσμα.

Από την άλλη πλευρά, ο Φαραντέι μας δείχνει τόσο τα αποτυχημένα όσο και τα επιτυχημένα πειράματα, καθώς και τις ανεπεξέργαστες ιδέες που ανέπτυξε, οπότε και ο αναγνώστης, οπωσδήποτε κατώτερος από αυτόν σε δύναμη επαγωγικής σκέψης, αισθάνεται συμπάθεια, ισχυρότερη ίσως και από τον θαυμασμό, και τείνει να πιστέψει ότι, εάν είχε την ευκαιρία, θα μπορούσε και εκείνος να «ανακαλύψει» .

Η δική μας άποψη είναι ότι το κέντρο βάρους μιας δεοντολογικά σύγχρονης διδασκαλίας οφείλει να βρίσκεται προς την πλευρά του Faraday. Ωστόσο το ζήτημα δεν είναι τόσο απλό.

Στο ερώτημα με τη μορφή « παρουσιάζουμε ΜΟΝΟ τα τελικά πορίσματα της επιστήμης ; » ή

« ενδιαφερόμαστε και για το πώς η ανθρώπινη σκέψη κατέληξε σε αυτά, εστιάζοντες ακόμα και σε λάθη την ανθρώπων/ερευνητών κατά τη διαδρομή τους προς το τελικό συμπέρασμα, λάθη που ενίοτε σχετίζονται και με ισχυρές εναλλακτικές ιδέες των σημερινών μαθητών μας ;» οφείλουμε να είμαστε προσεκτικοί . Διότι η ποσότητα της γνώσης ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ συνεχώς, ενώ η ποσότητα του διατιθέμενου χρόνου για τη διδασκαλία - σε ώρες εβδομαδιαίας διδασκαλίας – ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΗ με συνέπεια η ΠΟΣΟΤΗΤΑ να συμπιέζει την ΠΟΙΟΤΗΤΑ.

Πώς θα μπορούσε, λόγου χάρη, με βάση αυτή την κατεύθυνση , να παρουσιάζεται

η σύνδεση Μακρόκοσμου και Μικρόκοσμου ;

Πριν από 250 περίπου χρόνια, κληρονομημένη από τη Φιλοσοφία, έκανε την εμφάνισή στην Επιστήμη η ΙΔΕΑ ότι « υπάρχει ένας Μικρόκοσμος της ύλης» με αδιάκοπα κινούμενα σωματίδια που το μόνο που κάνουν είναι να κινούνται και να αλληλεπιδρούν». Η ιδέα δεν υιοθετήθηκε αμέσως από τους Ευρωπαίους ερευνητές, αλλά σύντομα οδήγησε στο να να διαμοερφωθούν δύο θεωρίες οι οποίες μπορούσαν να προωθήσουν ερμηνείες για ορισμένα φαινόμενα, η Ατομική Θεωρία για τη Χημεία, η Κινητική θεωρία για τη Θερμοδυναμική. Μια από τις συνέπειες της τελικής επικράτησης αυτών των ιδεών ήταν η επινόηση αλλά και ανακάλυψη του ηλεκτρονίου – που τρομακτικά σύντομα έγινε το αγαπημένο των χημικών και των ηλεκτρολόγων- και στη συνέχεια η κατάδυση στον πυρήνα της ύλης και η εμφάνιση της Κβαντομηχανικής.

Σε όλα τα ευρωπαϊκά Προγράμματα Σπουδών - ή τουλάχιστον σε όσα γνωρίζουμε από αυτά – κατά την τελευταία δεκαετία, καταβάλλεται προσπάθεια από τους συντάκτες η ΙΔΕΑ αυτή να μην εμφανίζεται στα μάτια των διδασκομένων ξαφνικά, αδικαιολόγητα και με ύφος ακλόνητης θρησκευτικής αλήθειας, να καθοδηγούν με άλλα λόγια όσο γίνεται τη σκέψη των διδασκόμενων από τα εμπειρικά γεγονότα προς την ΙΔΕΑ και τις σχετικές θεωρίες. Μία μικρή σχετικά προσπάθεια γίνεται και στη Χημεία της Β’ Γυμνασίου στην οποία η ΙΔΕΑ για ένα Μικρόκοσμο δεν εμφανίζεται εξ αρχής αλλά ακολουθεί την εμπειρία με τα φαινόμενα τα σχετιζόμενα με το ύδωρ.

Οι Γάλλοι στο δικό τους Πρόγραμμα για μαθητές αυτής της ηλικίας έχουν ιδιαιτέρως βασανιστεί και έχει προκύψει ένα αποτέλεσμα διόλου ευκαταφρόνητο. Το μάθημα βέβαια είναι Physique Chemie, τα δύο δηλαδή μαθήματα δεν διδάσκονται χωριστά – όπως συμβαίνει στην Ελλάδα – αλλά ο τρόπος με τον οποίο οδηγούν τους διδασκόμενους στον Μικρόκοσμο συνιστά κατά την άποψή μας πρότυπο.

Η ΕΜΠΕΙΡΙΑ με τον αέρα οδηγεί στην Κινητική ΘΕΩΡΙΑ και στη συνέχεια η ΕΜΠΕΙΡΙΑ με το φαινόμενο καύση οδηγεί στην Ατομική ΘΕΩΡΙΑ.

ΓΑΛΛΙΑ

Classe de quatrième Physique Chemie

13 ετών Φυσική Χημεία

COMPOSITION DE L’ AIR De quoi est composé l’ air que nous respirons ? VOLUME ET MASSE DE L’ AIR L’ air a-t-il un volume propre? a-t-il un masse? UNE DESCRIPTION MOLECULAIRE Un modele particulaire pour interpréter : _ la compressibilité de l ‘ air _ la distinction entre mélange et corps pur pour l’ air et le vapeur d’ eau _ la conservation de mass lors des mélanges en solutions acqueses et des changements d’ état de l’ eau LES COMBUSTIONS Qu’est-ce que brûler ? LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE

Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΑ Από τι αποτελείται ο αέρας που αναπνέουμε ; Ο ΟΓΚΟΣ και η ΜΑΖΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ ΜΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΡΙΑΚΗ Ένα σωματιδιακό μοντέλο για να ερμηνεύουμε τη συμπιεστότητα του αέρα τη διάκριση -μίγμα και καθαρό σώμα- ανάμεσα στον αέρα και τον υδρατμό τη διατήρηση της μάζας κατά τη διάλυση και κατά τη αλλαγή φάσης στο νερό ΟΙ ΚΑΥΣΕΙΣ Τι είναι η φωτιά; ΤΑ ΑΤΟΜΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ

Οι Άγγλοι στο ενιαίο μάθημα Science καθοδηγούν τους 13χρονους μαθητές στην κατεύθυνση της ΙΔΕΑΣ για Μικρόκοσμο, με αφετηρία την εμπειρία της πίεσης ενός αερίου, την εμπειρία δηλαδή ότι ένα αέριο έχει πάντα πίεση ανεξάρτητα από το εάν υφίσταται βαρύτητα και ανεξάρτητα από την τιμή του όγκου

ΕΜΠΕΙΡΙΑ – ΙΔΕΑ - ΘΕΩΡΙΑ

Τι συμβαίνει στο δικό μας Πρόγραμμα για τη διδασκαλία της Φυσικής ;

Εκτιμώ ότι ΔΕΝ υπάρχει χειρότερη προσέγγιση. Η ΙΔΕΑ περί Μικρόκοσμου αποσιωπάται στη μελέτη της ατμοσφαιρικής πίεσης και κάνει ΑΙΦΝΗΣ την εμφάνισή της ΓΙΑ ΠΡΩΤΗ ΦΟΡΑ στο κεφάλαιο για την έννοια Ενέργεια σελίδα 55 με το «ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ ΟΤΙ».

Γνωρίζουμε ότι η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια όπως τα μόρια, τα άτομα, τους πυρήνες, τα ηλεκτρόνια. Σε κάθε σώμα, αυτά βρίσκονται σε διαρκή αλληλεπίδραση ασκώντας δυνάμεις το ένα στο άλλο, δηλαδή έχουν δυναμική ενέργεια. Επιπλέον θα γνωρίσουμε ότι ένα από τα βασικά αυτών των σωματιδίων είναι ότι βρίσκονται σε διαρκή κίνηση, δηλαδή έχουν κινητική ενέργεια.

Στο κεφάλαιο Θερμότητα εκτίθεται μία εκ νέου παρουσίαση της ΙΔΕΑΣ με πάρα πολλά όμως προβλήματα

και με βασικό μειονέκτημα το ότι δεν είναι πειστική.

Από τη σκοπιά της Διδακτικής, ο καλύτερος τρόπος για να μυήσουμε κάποιον στην ΙΔΕΑ για κινούμενα σωματίδια είναι η ΕΜΠΕΙΡΙΑ η σχετιζόμενη με την ΠΙΕΣΗ ενός αερίου και όχι η εμπειρία η σχετιζόμενη με την έννοια Θερμοκρασία.

6. Ποια είναι η δεοντολογία για τη διδακτική παρουσίαση των ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ σε ζητήματα όπως η μέσω άμεσης παρατήρησης περιγραφή, η περιγραφή στη γλώσσα των εννοιών, η ερμηνεία και η πρόβλεψη ;

Μήπως χρειάζεται να εντάξουμε περισσότερα γεγονότα της καθημερινής εμπειρίας στη διδασκαλία μας;

Τι ακριβώς σημαίνει, στο πλαίσιο της διδακτικής πράξης, οικοδόμηση των ΕΝΝΟΙΩΝ ; Μια εμβάθυνση σε αυτές θα μπορούσε να βοηθήσει τη διδασκαλία μας ;

Υπάρχει καποια δεοντολογία για τη διδασκαλία των ΝΟΜΩΝ κσι των ΘΕΩΡΙΩΝ ;

Πρέπει να εστιάζουμε τη διδασκαλία μας στους μεγάλους ΝΟΜΟΥΣ της Φυσικής;

σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης ;

Ένα καλό σχήμα για να περιγράψουμε τη «διδασκόμενη Φυσική» είναι το

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ – ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ – ΕΝΝΟΙΕΣ – ΝΟΜΟΙ

Τα ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ

Πρέπει με τη στάση μας

να διδάσκουμε τον οφειλόμενο ΣΕΒΑΣΜΟ στα ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ,

όπως η μπίλια, το μπαλόνι, το μήλο, ο σπάγκος με το βαρίδι, η ράβδος, η τροχαλία, το κεκλιμένο επίπεδο, το ελατήριο, το παγάκι, το θερμόμετρο,

το νερό, το χρονόμετρο, ο σωλήνας με τον υδράργυρο, ο πυκνωτής, το αμπερόμετρο, το χάλκινο καλώδιο, το βολτόμετρο, το πηνίο, ο αντιστάτης, ο μαγνήτης,

τα σιδηρορινίσματα, το τριβόμετρο, ο κινητήρας, η γεννήτρια, το φάσμα, το μικροσκόπιο, το τηλεσκόπιο, ο καθρέφτης, ο φακός, το πρίσμα, το γυαλί, ο αέρας του δωματίου, το βαρόμετρο, ο σωλήνας κενού.

χωρίς να ξεχνάμε ότι όλα αυτά ανήκουν στη «χώρα του Συγκεκριμένου» και ότι η Φυσική δραστηριοποιείται και με αντικείμενα από την περιοχή της Αφαίρεσης, το υλικό σημείο, το rigid body, το ιδανικό αέριο, το απλό εκκρεμές, το ελαστικό μέσο, το μαγνητικό δίπολο, το ηλεκτρόνιο, το φωτόνιο, το νετρίνο.

Τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

Δεν είναι λίγες οι εργασίες που έχουν παρουσιαστεί σε Συνέδρια και σε ημερίδες αναφορικά με τη διαμόρφωση μιας κοινά αποδεκτής δεοντολογίας για τη διδακτική παρουσίαση των ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ σε ζητήματα όπως

η μέσω άμεσης παρατήρησης περιγραφή, η περιγραφή στη γλώσσα των εννοιών, η ερμηνεία και η πρόβλεψη

Παράλληλα ας μην ξεχνάμε ότι διανύουμε την πρώτη ουσιαστικά γόνιμη 30ετία της Διδακτικής των Επιστημών και ότι είναι πάρα πολλες οι περιπτώσεις φαινομένων δεν έχει ερευνηθεί η «διδακτική» τους.

Εκτιμώ ότι χρειάζεται να εντάξουμε στη διδασκαλία μας περισσότερα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ -γεγονότα της άμεσης εμπειρίας, αναφερόμενοι τόσο στην περιγραφή αυτού που συμβαίνει στη γλώσσα των εννοιών όσο και σε μία ερμηνευτική προσέγγιση . Περιγράφοντας την κίνηση του ανεμιστήρα και αναζητώντας μια ερμηνεία για τη συγκεκριμένη κίνηση, περιγράφοντας και ερμηνεύοντας έστω προσεγγιστικά το τι συμβαίνει με το αναμμένο κερί αλλά και το γιατί σβήνει όταν φυσάμε, περιγράφοντας το τι συμβαίνει με το πιστόνι της μοτοσικλέτας, το γιατί το κορίτσι που κάνει κούνια τεντώνει ενστικτωδώς τα πόδια, γιατί εναλλάσσονται οι τέσσερεις εποχές, γιατί φυσάει βοριαδάκι, γιατί βλέπουμε μόνο τη μία όψη της Σελήνης, γιατί ανεβαίνει η πορτοκαλάδα με τα καλαμάκι, πώς λειτουργεί το κλιματιστικό, γιατί ο τροχός πλεονεκτεί στις δικές μας πατρίδες ενώ αυτό δεν συμβαίνει στη Λαπωνία, γιατί φυσάμε τη ζεστή σούπα, στο κουτάλι, για να κρυώσει γιατί κρυώνουμε όταν βγούμε χειμωνιάτικα έξω με ελάχιστα ρούχα .

Βέβαια το εγχείρημα δεν είναι τόσο απλό.

Χρειάζεται όχι μόνο να επεξεργαστούμε προγουμένως έναν ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ για καθεμιά από τις απαντήσεις αλλά και συνείδηση του ότι κάθε καινούργιο γνωστικό αντικείμενο πρέπει να συνοδεύεται και από απάντηση στο « ποιο γνωστικό αντικείμενο θα μετακινήσουμε» ώστε να μπει αυτό στη θέση του . Δεν πρέπει να ξεχνάμε τη βασική αρχή για τη εκπόνηση κάθε νέου Προγράμματος ότι « το άθροισμα των ωρών της ετήσιας διαδρομής είναι σταθερό»

Οι ΕΝΝΟΙΕΣ

Η θλίψη, η αυτογνωσία, ο φθόνος, η ενάργεια, η τρυφερότητα, συνιστούν έννοιες – τέκνα ΑΦΑΙΡΕΣΗΣ και μάλιστα αφαίρεσης όχι εμπειρικής. Έχουν προκύψει από αφαιρέσεις πάνω σε προιόντα αφαίρεσης και συνήθως τις χαρκτηρίζουμε «τυπικές». Ορισμένες από τις τυπικές έννοιες εξελίχθηκαν σε έννοιες της Φυσικής. Κάποιες από αυτές - η ελαστικότητα, η αγωγιμότητα, η κύμα, η διηλεκτρικότητα και η ενεργειακή αλυσίδα - συνιστούν τυπικές έννοιες χωρίς ποσοτικό χαρακτηριστικό. Οι περισσοτερες όμως – η θερμοκρασία, η μάζα, η ορμή , η πίεση, η έργο, η εντροπία, η δυναμικό αποτελούν έννοιες οι οποίες όταν «ενηλικιώθηκαν’ , όταν δηλαδή επινοήθηκε τρόπος για τη μέτρησή τους έγιναν έννοιες/μεγέθη. Για μερικές μάλιστα από αυτές – όπως η ταχύτητα, η δύναμη και η ορμή – η οικοδόμησή τους δεν ολοκληρώθηκε με την ποσοτικοποίησή τους αλλά χρειάστηκε να επινοηθεί και ένα γεωμετρικό στοιχείο το οποίο θεωρήθηκε αναγκαίο για τον προσδιορισμό τους.

Οι τυπικές έννοιες των φυσικών ΟΙΚΟΔΟΜΟΥΝΤΑΙ αλλά και ΟΙΚΟΔΟΜΟΥΝ. ΟΙΚΟΔΟΜΟΥΝΤΑΙ από υλικό προερχόμενο και από την άμεση εμπειρία αλλά κυρίως από εγχειρήματα της ανθρώπινης αφαιρετικής σκέψης ενώ συγχρόνως συμβάλλουν στην ΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ της Φυσικής, της προσφέρουν ΓΛΩΣΣΑ .

Στο πλαίσιο της διδακτικής πράξης, η δεοντολογία επιμένει ότι η μύηση των διδασκομένων σε μια νέα έννοια οφείλει να γίνεται μέσα από την ΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ της. Το πρόβλημα δημιουργείται από τη στιγμή που κάθε καινοτομία πρέπει να συνοδεύεται και από απάντηση στο « ποιο γνωστικό αντικείμενο θα μετακινήσουμε» ώστε να μπορέσει να υλοποιηθεί. Με άλλα λόγια η οποιαδήποτε εμβάθυνση απαιτεί ΧΡΟΝΟ και « το άθροισμα των ωρών της ετήσιας διαδρομής είναι σταθερό»

Χρειάζεται και σε αυτή την περίτωση μια ΝΕΑ ΘΕΣΗ ΕΥΣΤΑΘΟΥΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ, η οποία όμως θα εμπεριέχει ΣΤΟΙΧΕΙΑ από την οικοδόμηση της έννοιες και όχι «Καλημέρα παιδιά . . η θερμότητα είναι μορφή ενέργειας η οποία μεταφέρεται από το ζεστό σώμα προς το κρύο»

αλλά τουλάχιστον τρία βήματα, παρόμοια, ίσως, με εκείνα που έκανε η ανθρώπινη σκέψη στη σχετική διαδρομή από τον 17^Ο αιώνα μέχρι τον Joule.

1^ο βήμα . Η ΙΔΕΑ ότι υπάρχει «κάτι» που ρέει από το ζεστό σώμα προς το κρύο ενώ δεν υπάρχει κάτι που ρέει αντίστροφα, η ΙΔΕΑ δηλαδή ότι υπάρχει ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ χωρίς να υπάρχει αντίστοιχη έννοια ΨΥΧΟΣ.

2^ο βήμα . Η ΙΔΕΑ ότι αυτό το κάτι με το όνομα θερμότητα μπορεί να μετρηθεί με θερμομετρο και ζυγό και η έμπρακτη υλοποίησή της

3^ο βήμα . Η ΙΔΕΑ – γεννημένη έναν αιώνα περίπου μετά την προηγούμενη – ότι η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ είναι «κάτι» όπως το ΕΡΓΟ και το πείραμα του Joule.

Οι ΝΟΜΟΙ

Στην ελληνική γλωσσική παράδοση, οι φυσικοί αναφέρονται σε ΝΟΜΟΥΣ, ΘΕΩΡΙΕΣ, ΚΑΝΟΝΕΣ, ΘΕΩΡΗΜΑΤΑ και ΑΡΧΕΣ

Οι νόμοι, στη γλώσσα των φυσικών, είναι πριν απόλα

Νόμοι που αφορούν σε όλο το Σύμπαν , όπως οι νευτωνικοί νόμοι της κίνησης και ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής.

Ας σημειωθεί επίσης ότι ορισμένοι από τους θεμελιώδεις νόμους, από παράδοση αποκαλούνται « εξισώσεις », με καλύτερο παράδειγμα τις εξισώσεις του Maxwell.

Με την ίδια ωστόσο λέξη – Νόμοι – χαρακτηρίζονται και « νοησιακά αποστάγματα» περιορισμένης ισχύος, όπως ο νόμος της διαστολής, οι νόμοι της τήξης, οι νόμοι της τριβής, ο νόμος του Ohm.

Εκείνο που μας καταλογίζουν οι επιστημολόγοι ότι κατά την διδασκαλία μας στο Λύκειο δεν «φωτίζουμε» το γεγονός ότι ο Νόμος της παγκόσμιας έλξης έχει πολύ μεγαλύτερη σημασία από τον νόμο της διαστολής.

Όσο για το ερώτημα αν οφείλουμε να εστιάζουμε τη διδασκαλία μας στους μεγάλους ΝΟΜΟΥΣ της Φυσικής; σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης - το οποίο οι ευρωπαϊκές κοινωνίες δεν αντιμετωπίζουν με τον ίδιο τρόπο,

η γνώμη μου είναι ότι αυτό οφείλει να γίνεται κατά τη διδασκαλία της Φυσικής στο Λύκειο κατά την οποία οι διδασκόμενοι χρειάζεται να συνειδητοποιήσουν ότι το απόσταγμα της κλασικής Φυσικής είναι :

Οι νευτωνικοί νόμοι της κίνησης

Ο νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας

Οι μεγάλοι νόμοι Διατήρησης -της ορμής , της στροφορμής, της μάζας,

του ηλεκτρικού φορτίου, της ενέργειας -

Η ατομική θεωρία και η κινητική θεωρία των αερίων

Ο δεύτερος νόμος της Θερμοδυναμικής

Οι τέσσερεις εξισώσεις του Maxwell . Σε τι αναφέρονται .

Η εστίαση αυτή - κατά την άποψή μας αλλά και κατά την άποψη των περισσοτέρων συντακτών Αναλυτικών Προγραμμάτων στις έξι ευρωπαικές χώρες στις οποίες την αναζητήσαμε –

δεν είναι αναγκαία κατά τη διδασκαλία της Φυσικής στο Γυμνάσιο,

η οποία οφείλει να εστιάζει σε ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ και ΕΝΝΟΙΕΣ και να αναφέρεται σε νόμους αποσπασματικά.

7. Η Ιστορία της Επιστήμης μπορεί να αξιοποιείται κατά τη διδασκαλία μας ;

Σε ποιο εύρος; Σε ποια γνωστικά αντικείμενα ;

Το φθινόπωρο του 1980, στο Δεύτερο Πανελλήνιο Συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών στο Δημοτικό Θέατρο της Μυτιλήνης

ένας νεαρός εισηγητής κάνει μία παράξενη, για την εποχή εκείνη, εισήγηση:

«..στα Αναλυτικά αυτά Προγράμματα του μέλλοντος και στα αντίστοιχα σχολικά βιβλία η Φυσική θα παρουσιάζεται μέσα στο εξελικτικό της πλαίσιο και όχι ακέραια έτοιμη και ’’προφανώς’’ σωστή. Η εκούσια ή ακούσια προσπάθεια κάθε μέχρι σήμερα σχολικού βιβλίου να αποκρύπτει την καταγωγή των επιστημονικών ιδεών αρκετά πια, ας είναι μέχρις εδώ. Η ιστορική εξέλιξη της φυσικής θα πρέπει να αποτελέσει ένα βασικό κομμάτι στο σύνολο της διδασκαλίας. Μέσα σ’ αυτό η Φυσική θα πρέπει να πάψει να εμφανίζεται ‘’έτοιμη’’ και εξοπλισμένη με τη δύναμη της τελειωμένης αλήθειας, ενώ παράλληλα θα πρέπει να φωτίζεται η σχέση που είχε και εξακολουθεί να έχει η εξέλιξη της με την υπόλοιπη ανθρώπινη δραστηριότητα και κύρια με τη φιλοσοφία και με την παραγωγή.»

Στις δεκαετίες που ακολούθησαν συνέβησαν πολλά . Ανάμεσά τους και σκληρές κριτικές στο σχετικό εγχειρημα – βιβλίο για το Γενικό Λύκειο – του τύπου « αυτό είναι Ιστορία δεν είναι Φυσική» . Παράλληλα όμως διαπιστώθηκε ότι η πρωτότυπη ιδέα δεν ήταν τόσο πρωτότυπη. Παρόμοιοι προβληματισμοί είχαν αρχίσει να δημοσιεύονται σε διάφορα περιοδικά αλλά και να δοκιμάζονται στην πράξη. Οι προβληματισμοί αυτοί, από τη μια ενεθάρρυναν όσους είχαν αρχίσει να υιοθετούν τις συγκεκριμένες ιδέες, ενώ από την άλλη έδειχναν το ότι θα μπορούσαν να συναντηθούν με τους προβληματισμούς της Διδακτικής των Επιστημών.

Η πρόταση διατηρείται ακμαία με βασικό της αντίπαλο τη δυσκολία μιας απάντησης στο ερώτημα « τι πρέπει να περιοριστεί ώστε να χωρέσει μέσα στην οκτάμηνη διαδρομή της διδασκαλίας ;»

Τα γνωστικά αντικείμενα τα οποία θα χρειαστεί να επιλέξουμε για να ενταχθούν στο Αναλυτικό Πρόγραμμα είναι :

1. Στοιχεία από τη φυσική του Αριστοτέλη 2. Η μέθοδος του Γαλιλαίου

3. Ο νόμος της αδράνειας. Η ανατροπή μιας βαθιά ριζωμένης πεποίθησης

4. Η ακίνητη Γη κέντρο του Σύμπαντος. Και όμως κινείται.

5. Η παρέμβαση του Newton. Η ενοποίηση ουρανού και γης. Μία έλξη «παγκόσμια».

Το καινούριο κοσμοείδωλο και η κατάρρευση της ιδέας για μια σταθερή και αιώνια τάξη.

6.. Η Bιομηχανική Επανάσταση και η έννοια ενέργεια

7. Η θερμότητα είναι «κάτι» σαν το έργο . Η Διατήρηση της ενέργειας. Ο δρόμος του στοχασμού και ο δρόμος του πειράματος.

8. Από το ήλεκτρο του Θαλή στον νόμο του Coulomb

9. Οι «γάμοι» του Ηλεκτρισμού με τον Μαγνητισμό.

10.. Η ανακάλυψη του φαινομένου ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.

11.. James Clerk Maxwell. Η προφητεία. Herz, Marconi και Tesla. Η προφητεία επαληθεύεται.

Η αυλαία της τηλε-εποχής στην οποία μεγαλώσαμε

12.. Βεβαιότητες και ανατροπές . Η μακρινή διαδρομή για μια απάντηση στο «τι είναι φως;»

13. Η παρέμβαση του Albert Einstein.

14. Η γέννηση της Κβαντομηχανικής . Ο δρόμος για το QED.

8. Ποιος είναι ο ρόλος των ερωτήσεων, των ασκήσεων και των προβλημάτων κατά τη διδασκαλία του μαθήματος ; Πώς πρέπει να διατυπώνεται ένα προβλημα φυσικής ; Σε ποιο βαθμό η διδασκαλία της Φυσικής στο Λύκειο πρέπει να εστιάζει στη λύση προβλημάτων ; Στο Γυμνάσιο ;

Σε αρκετές περιπτώσεις η διδασκαλία της Φυσικής στο ελληνικό Λύκειο ταυτίζεται με την εκμάθηση τεχνικών πάνω σε «λύση ασκήσεων» χωρίς καμιά φροντίδα για επιδίωξη του στόχου της εξοικείωσης με τα γνωστικά αντικείμενα του Προγράμματος , χωρίς τον στόχο του να κατανοήσουν οι διδασκόμενοι τη μέθοδο και τη φυσιωγνωμία της επιστήμης στην οποία το εμπειρικό εργαστηριακό στοιχείο διαπλέκεται με το μαθηματικό και με το γενικότερα αφηρημένο,

Η διδασκαλία της Φυσικής συρρικνώνεται έτσι σε «χειρισμούς» κάποιων τύπων . ενώ συγχρόνως το πρόβλημα Φυσικής υποβαθμίζεται, ενώ πρόκειται για διδακτικό εργαλείο υψηλών προδιαγραφών

Η αξιοποίησή του κατά τη διδασκαλία της Φυσικής , συνδυαζόμενη με τον οφειλόμενο σεβασμό στο μέτρο, μπορεί να το κάνει εξαιρετικό «εκχιονιστήρα» που ανοίγει δρόμους προς την κατανόηση .

Κι αυτό διότι η λύση του απαιτεί από αυτόν που την επιδιώκει να είναι σε θέση, με βάση τα περιγραφόμενα σε σύνθετη γλώσσα εμπειρίας και εννοιών

α. να αναγνωρίζει το φαινόμενο

β. να το μεταγράφει στη γλώσσα της Φυσικής

γ. να μπορει να επιλέγει τις κατάλληλες έννοιες και τα κατάλληλα σύμβολα

δ. να μπορεί να επιλέγει τους φυσικούς νόμους τους οποίους θα επικαλεστεί και

ε. να είναι σε θέση να τους εφαρμόζει στην περίπτωση του συγκεκριμένου φαινομένου

Εκτός όμως από τις εξισώσεις τις αναφερόμενες σε νόμους, η λύση ενός προβληματος απαιτεί ενδεχομένως την κατανόηση και την αξιοποίηση εξισώσεων ορισμού, εξισώσεων κίνησης και γεωμετρικών απεικονίσεων

9 . Ποια είναι η σημασία της « αφήγησης» κατά τη διδασκαλία της Φυσικής ;

Θα μπορούσε να δοθεί κάποιος ειδικός ρόλος σε μορφές θεατρικής παρουσίασης

και γενικότερα στη σύνδεση της επιστήμης με μορφές έκφρασης όπως το σινεμά,

η φωτογραφία, τα κόμικς, τo video, η ζωγραφική και η ποίηση ;

«Εκείνη» καθηγήτρια της Φυσικής και απέναντί της οι άνθρωποι μάθητές , άνθρωποι στην ηλικία της αναποφασιστικότητας και των ονείρων με τα οποία θα τρέφονται στη ζωή τους την υπόλοιπη. «Εκείνη» ξέρει πολυ καλά ότι ότι οι δύο από τους βασικους της ρόλους είναι ΚΑΠΕΤΑΝΙΟΣ και ΜΑΕΣΤΡΟΣ. Υπάρχει όμως και ένας τρίτος. Είναι ο ρόλος ΓΙΑΓΙΑ χωρίς άσπρα μαλλιά, αλλά με πολλά παραμύθια. Θέλει να τους δώσει να καταλάβουν τι είναι φυσική, να τους βοηθήσει να εξοικειωθούν με τη φυσιογνωμία της επιστήμης, αλλά και να τους ανοίξει παράθυρα ώστε να διακρίνουν πράγματα τα οποία εκείνη ως μαθήτρια ούτε που τα είχε υποψιαστεί και για να το καταφέρει καταφεύγει σε ποικίλα «μια φορά κι έναν καιρό», χρησιμοποιεί την αλληγορία και τη μεταφορά, γίνεται μια γιαγιά με ζεστή φωνή που αφηγείται ιστορίες παράξενες, αν και τις περισσότερες τις έχει ξαναπεί κάνοντας μάθημα στη διπλανή τάξη.

«Εκείνος» καθηγητής της Φυσικής, μάθημα το φαινόμενο κίνηση

Θέλει να τους δώσει να καταλάβουν ότι

«η κίνηση είναι, σε κάθε περίπτωση, ΣΧΕΤΙΚΗ » και ότι αποκτά νόημα μόνο σε σχέση με κάποιο Σύστημα Αναφοράς

Παίρνει μια κιμωλία γράφει στον πίνακα

Κι αποχαιρέτα την

την Αλεξάνδρεια που φεύγει

Κωνσταντίνος Καβάφης

Τους καλεί να συζητήσουν το «εάν η Αλεξάνδρεια φεύγει» αφού είναι γνωστό ότι διατηρείται, αιώνες τώρα, αμετακίνητη

10 . Ποια από τα στοιχεία της σύγχρονης Φυσικής πρέπει να εντάξουμε στα νέα Αναλυτικά Προγράμματα; Πώς θα μετασχηματίσουμε καθένα αυτά σε αντικείμενο διδασκαλίας ;

Πρόκεται για ένα από δυσκολότερα ερωτήματα. Μέσα από σχετική αναζήτηση σε έξι ευρωπαϊκά προγράμματα οδηγήθηκα στο συμπέρασμα ότι οι ευρωπαϊκές κοινωνίες αναγνωρίζουν το υψηλό επίπεδο αφαίρεσης της - μετά την αρχική παρέμβαση του Αϊνστάιν- Φυσικής με συνέπεια ελάχιστα από τα σχετικά γνωστικά αντικείμενα να συμπεριλαμβάνουν στα Αναλυτικά τους Προγράμματα. Εκτιμώ ότι στο επίκεντρο βρίσκεται το γεγονός ότι οι δραστηριοποιούμενοι στη Διδακτική των επιστημών ελάχιστα έως καθόλου έχουν μεριμνήσει για τον αναγκαίο ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ . Γνωστικά αντικείμενα για τα οποία θα έπρεπε να αρχίσουμε να ενδιαφερόμαστε, ώστε μέσα από διδακτικό μετασχηματισμό και με την κατάλληλη αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών, να ενταχθούν στα σχολικά Προγράμματα είναι :

Τα ερωτήματα που έθεσε η ΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ και η ΓΕΝΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ,

με μια σχηματοποιημένη παρουσίαση των απαντήσεων,

τα ερωτήματα της ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ και του QED με μια επίσης σχηματοποιημένη παρουσίαση των απαντήσεων,

η περιγραφή των τεσσάρων αλληλεπιδράσεων, η αναφορά στις επιτυχίες της ΗΛΕΚΤΡΑΣΘΕΝΟΥΣ ΘΕΩΡΙΑΣ, η περιγραφή των στοιχειωδών σωματιδίων, η διάκριση σε fermions και bosons με έμφαση στο ηλεκτρόνιο και το φωτόνιο, η έμφαση στην οικοδόμηση του STANDARD MODEL, το ερώτημα για το κυνήγι του boson higgs,

ο λογικός πυρήνας των εννοιών DARK MATTER και DARK ENERGY.