Διδασκαλία ενεργειακών εννοιών σε σύνθετα τεχνολογικά συστήματα : η περίπτωση του αυτοκινήτου

• Κύριος συγγραφέας: Σταυρόπουλος, Βασίλειος
• Άλλοι συγγραφείς: Κολιόπουλος, Δημήτρης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Ενέργεια; Σύνθετο τεχνολογικό σύστημα; Αυτοκίνητα; Περιβαλλοντικές επιπτώσεις; Δευτεροβάθμια εκπαίδευση; Energy; Complex technological system; Cars; Environmental impacts; Secondary education; 333.796 807 12

Στόχος της παρούσας διατριβής είναι ο σχεδιασμός και η αξιολόγηση μιας διδακτικής ακολουθίας για την εισαγωγή ενεργειακών εννοιών μέσω μελέτης ενός σύνθετου τεχνολογικού συστήματος (του αυτοκινήτου), στα πλαίσια της καινοτομικής και εποικοδομητικής αντίληψης για το αναλυτικό πρόγραμμα Τεχνολογίας και Φυσικών Επιστημών. Πρόκειται για έρευνα εφικτότητας η οποία διενεργείται σε τρία επίπεδα: της ανάλυσης, του σχεδιασμού και της εφαρμογής/αξιολόγησης. Το επίπεδο ανάλυσης περιλαμβάνει (α) την επιστημολογική ανάλυση που αφορά βασικές ενεργειακές έννοιες αλλά και γνώση αναφοράς μηχανικού που αφορά σε διάφορους ενεργειακούς τύπους αυτοκινήτων, (β) την ανάλυση των νοητικών παραστάσεων των μαθητών για την ενέργεια αλλά και για την τεχνολογία λειτουργίας σύνθετων συστημάτων και (γ) την ανάλυση των απαιτήσεων της καινοτομικής και εποικοδομητικής αντίληψης για το αναλυτικό πρόγραμμα Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας. Το επίπεδο σχεδιασμού περιλαμβάνει την διατύπωση των διδακτικών στόχων και την διαμόρφωση του περιεχομένου της διδακτικής ακολουθίας. Δομικά χαρακτηριστικά της ακολουθίας συνιστούν (α) η πολιτισμική επιλογή της εισαγωγής ενεργειακών εννοιών εντός ενός τεχνολογικού πλαισίου (λειτουργία αυτοκινήτου), (β) η εννοιολογική επιλογή της συστημικής προσέγγισης ενός σύνθετου τεχνολογικού συστήματος μέσω του μοντέλου των ενεργειακών αλυσίδων και (γ) η μεθοδολογική επιλογή της σχολικής εκδοχής της υποθετικο-παραγωγικής προσέγγισης της σχολικής γνώσης. Η προτεινόμενη ακολουθία απαρτίζεται από δύο διδακτικές ενότητες οι οποίες αναφέρονται στα συμβατικά (βενζινοκίνητα) και ηλεκτρικά αυτοκίνητα και υλοποιείται μέσω δραστηριοτήτων οι οποίες βασίζονται σε μετασχηματισμένο υλικό προερχόμενο από μοντελοποίηση πραγματικών τεχνολογικών αντικειμένων. Τέλος, το επίπεδο εφαρμογής/αξιολόγησης περιλαμβάνει την πειραματική εφαρμογή της διδακτικής ακολουθίας σε 42 μαθητές της α’ γυμνασίου και την αξιολόγηση της προσδοκώμενης γνωστικής προόδου των μαθητών. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης δείχνουν ότι η πλειοψηφία των μαθητών του δείγματος ανταποκρίνονται ικανοποιητικά και είναι δυνατόν να σημειώσουν σημαντική γνωστική πρόοδο, οικοδομώντας συνεκτικές νοητικές παραστάσεις σε σχέση με την προτεινόμενη σχολική γνώση και ειδικότερα με την ενεργειακή προσέγγιση των διαφορετικών τύπων αυτοκινήτου.