Συμβολή της χρήσης του εκπαιδευτικού λογισμικού "Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α." και ειδικότερα της ενότητας "ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ" στη διάκριση των εννοιών Θερμότητα - Θερμοκρασία από μαθητές και μαθήτριες Γυμνασίου

Abstract

Πλήθος ερευνών αναδεικνύουν σοβαρά προβλήματα στη διαφοροποίηση των εννοιών Θερμότητας και Θερμοκρασίας από παιδιά και ενήλικες, καθώς και πολλές δυσκολίες στη χρήση ενός απλού σωματιδιακού μοντέλου για την περιγραφή και εξήγηση φαινομένων που σχετίζονται με τις έννοιες αυτές. Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται έρευνα με συμμετοχή 60 μαθητών και μαθητριών ηλικίας 13 και 14 ετών δύο Γυμνασίων του Βόλου, που είχε στόχο τη μελέτη της συμβολής του εκπαιδευτικού λογισμικού «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.», και ειδικότερα της ενότητας «ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ», στη σύνδεση φαινομένων μεταβολής της Θερμότητας και της Θερμοκρασίας με αλλαγές στο σωματιδιακό επίπεδο καθώς και στην οικοδόμηση της έννοιας της Θερμότητας και την διάκρισή της από την έννοια της Θερμοκρασίας. Τα 20 παιδιά της Β' τάξης που αποτέλεσαν την πειραματική ομάδα, διδάχθηκαν τις ενότητες «Διαστολή στερεών - μεταλλικής σφαίρας» και «Αλλαγή φυσικής κατάστασης - τήξη πάγου», σε δύο διδακτικές ώρες η κάθε μία, με τη χρήση των αντίστοιχων σεναρίων του λογισμικού και ειδικά σχεδιασμένων φύλλων εργασίας. Η συλλογή των δεδομένων της έρευνας έγινε με ειδικά διαμορφωμένο γραπτό ερωτηματολόγιο στο οποίο κλήθηκαν να απαντήσουν τα 20 παιδιά της πειραματικής ομάδας πριν και μετά τη διδασκαλία με τη χρήση του λογισμικού, 20 παιδιά της A' τάξης Γυμνασίου που δεν διδάσκονται τα σχετικά θέματα και 20 παιδιά της Β' τάξης που διδάχθηκαν τα σχετικά θέματα παραδοσιακά. Η επεξεργασία των δεδομένων ανέδειξε καλύτερα μαθησιακά αποτελέσματα με τη χρήση του λογισμικού σε σύγκριση με την παραδοσιακή διδασκαλία. Ειδικότερα τα παιδιά της πειραματικής ομάδας, μετά τη διδασκαλία με το λογισμικό περιέγραψαν και ερμήνευσαν τα φαινόμενα της διαστολής και αλλαγής φυσικής κατάστασης συσχετίζοντας αναπαραστάσεις από το πειραματικό και το σωματιδιακό επίπεδο και φάνηκε ότι στην πλειοψηφία τους οικοδόμησαν την έννοια θερμότητας και την διαφοροποίησαν από την έννοια της θερμοκρασίας στο πειραματικό επίπεδο. Δυσκολίες παρατηρήθηκαν στην οικοδόμηση της έννοιας της θερμότητας στο σωματιδιακό επίπεδο. Τα παιδιά που διδάχθηκαν μόνο παραδοσιακά φάνηκε ότι στην πλειοψηφία τους δεν απέκτησαν σωστές αναπαραστάσεις για τα φαινόμενα της διαστολής και αλλαγής φυσικής κατάστασης στο σωματιδιακό επίπεδο, και δεν συσχέτισαν αναπαραστάσεις από το πειραματικό και σωματιδιακό επίπεδο για την περιγραφή και ερμηνεία των φαινομένων της διαστολής και της αλλαγής φάσης. Όσον αφορά στην οικοδόμηση της έννοιας της θερμότητας και στη διαφοροποίησή της από την έννοια της θερμοκρασίας εμφάνισαν ποικιλία εναλλακτικών απόψεων.