Oikonomidis et al Science Education Research Praxis

14
ΑΡΚΡΟΓΡΑΦΛΑ *ελ. 28 – 41] Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ ίμοσ Οικονομίδθσ 1 , Θλίασ Καλαμποφκασ 2 , Άγγελοσ Σςουμζτθσ 3 , Γιάννθσ Σςζτςιλασ 4 , ταφροσ Αυγολοφπθσ 5 ΠΕΡΛΛΘΨΘ: τθν εργαςία αυτι διερευνικθκε θ κατανόθςθ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων αςτρονομίασ από εν ενεργεία δαςκάλουσ. Για τον ςκοπό αυτό χρθςιμοποιικθκε ερωτθματολόγιο με ερωτιςεισ που αφοροφςαν τισ εποχζσ, τισ φάςεισ τθσ ελινθσ και το θλιακό ςφςτθμα. τθν ζρευνα πιραν μζροσ 41 δάςκαλοι και δαςκάλεσ που μετεκπαιδεφονταν ςτο Διδαςκαλείο Κεςςαλονίκθσ. Οι απαντιςεισ που ζδωςαν ζδειξαν ζλλειμμα κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων αςτρονομίασ (ποςοςτό ςωςτϊν απαντιςεων: 45%), αδυναμία χριςθσ τθσ λογικισ ωσ εργαλείου εξεφρεςθσ απαντιςεων, ζλλειμμα παρατθρθςιακϊν βιωμάτων και αςάφεια ςτθ διατφπωςθ των απαντιςεων. Φαίνεται, επίςθσ, ότι όςο πιο μακθματικόσ είναι ο τρόποσ περιγραφισ ενόσ φαινομζνου, τόςο πιο μεγάλθ θ δυςκολία κατανόθςισ του. Επιβεβαιϊνονται «κλαςικζσ» παρανοιςεισ, όπωσ θ απόδοςθ των εποχϊν του ζτουσ ςτθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ Γθσ-Ιλιου. Κρίνεται απαραίτθτθ θ καλφτερθ κατάρτιςθ των εκπαιδευτικϊν ςε κζματα Αςτρονομίασ. Λζξεισ-Κλειδιά:: δάςκαλοι, αςτρονομία, κατανόθςθ, ζννοιεσ, φαινόμενα, παρανοιςεισ Exploring teachers’ understanding of basic astronomical concepts and phenomena Simos Ikonomidis, Ilias Kalampoukas, Aggelos Tsoumetis, Ioannis Tsetsilas, Stavros Avgoloupis Abstract: This study investigates in-service teachers’ comprehension of basic astronomical concepts and phenomena. For this purpose a questionnaire about the seasons, Moon’s phases and the solar system was developed. The study involved 41 teachers who were at the time attending the Teachers College of Thessaloniki. The results (percentage of correct answers: 45%) revealed misconceptions, low ability to use logical reasoning as a tool of finding answers, lack of observational experience and vague phrasing. Also, it appears that increasing the complexity of the mathematical description of phenomena causes decreased comprehension. Moreover, some classic misconceptions were confirmed, such as the attribution of the seasons to the variation of the Earth-Sun distance. We conclude that Greek teachers’ training in astronomy is insufficient. Key-words: teachers; astronomy; understanding; concepts; phenomena; misconceptions 1 ίμοσ Οικονομίδθσ, Φυςικόσ, M.Sc., Τποψιφιοσ διδάκτορασ, Παιδαγωγικι χολι, Σμιμα Δθμοτικισ Εκπαίδευςθσ 2 Θλίασ Καλαμποφκασ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, M.Ed. διδακτικισ των Κετικϊν Επιςτθμϊν 3 Άγγελοσ Σςουμζτθσ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, M.Sc. διδακτικισ Φυςικϊν Επιςτθμϊν 4 Γιάννθσ Σςζτςιλασ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, Μ.Ed. 5 ταφροσ Αυγολοφπθσ, Κακθγθτισ Αςτρονομίασ του Α.Π.Κ., Παιδαγωγικι χολι, Σμιμα Δθμοτικισ Εκπαίδευςθσ

Transcript of Oikonomidis et al Science Education Research Praxis

ΑΡΚΡΟΓΡΑΦΛΑ *ελ. 28 – 41]

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από

δαςκάλουσ

ίμοσ Οικονομίδθσ1, Θλίασ Καλαμποφκασ2, Άγγελοσ Σςουμζτθσ3, Γιάννθσ Σςζτςιλασ4, ταφροσ Αυγολοφπθσ5

ΠΕΡΛΛΘΨΘ: τθν εργαςία αυτι διερευνικθκε θ κατανόθςθ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων αςτρονομίασ από εν ενεργεία δαςκάλουσ. Για τον ςκοπό αυτό χρθςιμοποιικθκε ερωτθματολόγιο με ερωτιςεισ που αφοροφςαν τισ εποχζσ, τισ φάςεισ τθσ ελινθσ και το θλιακό ςφςτθμα. τθν ζρευνα πιραν μζροσ 41 δάςκαλοι και δαςκάλεσ που μετεκπαιδεφονταν ςτο Διδαςκαλείο Κεςςαλονίκθσ. Οι απαντιςεισ που ζδωςαν ζδειξαν ζλλειμμα κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων αςτρονομίασ (ποςοςτό ςωςτϊν απαντιςεων: 45%), αδυναμία χριςθσ τθσ λογικισ ωσ εργαλείου εξεφρεςθσ απαντιςεων, ζλλειμμα παρατθρθςιακϊν βιωμάτων και αςάφεια ςτθ διατφπωςθ των απαντιςεων. Φαίνεται, επίςθσ, ότι όςο πιο μακθματικόσ είναι ο τρόποσ περιγραφισ ενόσ φαινομζνου, τόςο πιο μεγάλθ θ δυςκολία κατανόθςισ του. Επιβεβαιϊνονται «κλαςικζσ» παρανοιςεισ, όπωσ θ απόδοςθ των εποχϊν του ζτουσ ςτθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ Γθσ-Ιλιου. Κρίνεται απαραίτθτθ θ καλφτερθ κατάρτιςθ των εκπαιδευτικϊν ςε κζματα Αςτρονομίασ.

Λζξεισ-Κλειδιά:: δάςκαλοι, αςτρονομία, κατανόθςθ, ζννοιεσ, φαινόμενα, παρανοιςεισ

Exploring teachers’ understanding of basic astronomical concepts and phenomena

Simos Ikonomidis, Ilias Kalampoukas, Aggelos Tsoumetis, Ioannis Tsetsilas, Stavros Avgoloupis

Abstract: This study investigates in-service teachers’ comprehension of basic astronomical concepts

and phenomena. For this purpose a questionnaire about the seasons, Moon’s phases and the solar system was developed. The study involved 41 teachers who were at the time attending the Teachers College of Thessaloniki. The results (percentage of correct answers: 45%) revealed misconceptions, low ability to use logical reasoning as a tool of finding answers, lack of observational experience and vague phrasing. Also, it appears that increasing the complexity of the mathematical description of phenomena causes decreased comprehension. Moreover, some classic misconceptions were confirmed, such as the attribution of the seasons to the variation of the Earth-Sun distance. We conclude that Greek teachers’ training in astronomy is insufficient.

Key-words: teachers; astronomy; understanding; concepts; phenomena; misconceptions

1 ίμοσ Οικονομίδθσ, Φυςικόσ, M.Sc., Τποψιφιοσ διδάκτορασ, Παιδαγωγικι χολι, Σμιμα Δθμοτικισ Εκπαίδευςθσ 2 Θλίασ Καλαμποφκασ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, M.Ed. διδακτικισ των Κετικϊν

Επιςτθμϊν 3 Άγγελοσ Σςουμζτθσ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, M.Sc. διδακτικισ Φυςικϊν

Επιςτθμϊν 4 Γιάννθσ Σςζτςιλασ, Εκπαιδευτικόσ πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ, Μ.Ed.

5 ταφροσ Αυγολοφπθσ, Κακθγθτισ Αςτρονομίασ του Α.Π.Κ., Παιδαγωγικι χολι, Σμιμα Δθμοτικισ

Εκπαίδευςθσ

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 29

ΕΛΑΓΩΓΘ Θ Αςτρονομία είναι ίςωσ θ αρχαιότερθ επιςτιμθ. Χωρίσ αμφιβολία είναι και θ πιο εντυπωςιακι. τθν εποχι μασ θ Αςτρονομία τείνει να γίνει, επίςθσ, θ πιο εξωςτρεφισ. Δραπετεφοντασ από τθν αποκλειςτικι αρμοδιότθτα μιασ επιςτθμονικισ ελίτ, ζχει γίνει αγαπθμζνθ αςχολία εκατομμυρίων ανκρϊπων ςτον κόςμο. Μάλιςτα, υπάρχουν τομείσ τθσ αςτρονομίασ ςτουσ οποίουσ οι εραςιτζχνεσ αςτρονόμοι ζχουν πλζον τθν πρωτοπορία (π.χ. «κυνιγι» και ανακάλυψθ κομθτϊν). Θ Αςτρονομία προςεγγίηεται εφκολα από μθ ειδιμονεσ: όλα όςα χρειάηεται κάποιοσ για να ξεκινιςει είναι ζνα καλό βιβλίο κακοδιγθςθσ και ζνα τθλεςκόπιο των 300€.

τον 20ο αιϊνα θ «κοφρςα του διαςτιματοσ» ζφερε τθν Αςτρονομία ςτο επίκεντρο του δθμόςιου ενδιαφζροντοσ. Βιβλία και ταινίεσ επιςτθμονικισ φανταςίασ εξιψαν τθ φανταςία του κοινοφ και ζκαναν τουσ ανκρϊπουσ να κοιτάηουν ψθλά, ςτον ζναςτρο ουρανό. Θ κεαματικι είςοδοσ Κινζηων καταςκευαςτϊν ςτο παγκόςμιο εμπόριο τθλεςκοπίων τθν τελευταία δεκαετία κατζςτθςε μεγάλα τθλεςκόπια καλισ ποιότθτασ προςιτά για όλουσ.

Ωσ αποτζλεςμα, θ Αςτρονομία άνκιςε τισ τελευταίεσ δεκαετίεσ. Βιβλία και περιοδικά Αςτρονομίασ και λζςχεσ εραςιτεχνϊν πολλαπλαςιάςτθκαν ανά τον κόςμο. τθν Ελλάδα, πριν από το 1990 υπιρχε μόνο μία λζςχθ εραςιτεχνικισ Αςτρονομίασ, θ «Αςτρονομικι Εταιρεία Κζρκυρασ». ιμερα υπάρχουν περιςςότερεσ από είκοςι (20).

Αυτό δεν ςθμαίνει ότι οι παρανοιςεισ ζχουν εξαλειφκεί ςτον χϊρο τθσ εκπαίδευςθσ. Αντίκετα, όςο πιο δθμοφιλζσ γίνεται ζνα αντικείμενο, τόςο περιςςότερεσ αφορμζσ δίνει για παρανοιςεισ, πλάνεσ και αςτικοφσ μφκουσ. Επιπλζον, παρανοιςεισ που υπάρχουν εδϊ και δεκαετίεσ ι αιϊνεσ είναι δφςκολο να εξαλειφκοφν, όςο και αν θ επιςτθμονικι γνϊςθ προχωρά και διαδίδεται. Μια ζρευνα που ζγινε ςτθ Γαλλία ςτθ δεκαετία του 1980 (Acker & Pecker, 1990), διαπίςτωςε ότι «περίπου το ζνα τρίτο των ανκρϊπων ακόμα πιςτεφει ότι ο Ιλιοσ γυρίηει γφρω από τθ Γθ». Και «περίπου το ίδιο ποςοςτό αποδίδει κάποιο κφροσ ςτθν αςτρολογικι φαινομενολογία».

Κακϊσ θ εξερεφνθςθ του διαςτιματοσ ςυνεχίηεται και το φμπαν γίνεται όλο και πιο οικείο μζροσ, θ ςθμαςία τθσ Αςτρονομίασ μεγαλϊνει. Θ Αςτρονομία γίνεται μια απαραίτθτθ προςκικθ ςτθ Γεωγραφία, αφοφ εξυπθρετεί τον ίδιο ςκοπό: να γνωρίςουμε τον κόςμο. φμφωνα με τον Trumper (Trumper, 2006), «θ μελζτθ τθσ Αςτρονομίασ μπορεί να προςφζρει καλφτερθ κατανόθςθ του κόςμου ςτον οποίο ηοφμε, όπωσ ακριβϊσ θ ανατομία προςφζρει καλφτερθ κατανόθςθ του ςϊματόσ μασ».

Λδζεσ και αντιλιψεισ μακθτϊν και φοιτθτϊν για ζννοιεσ και φαινόμενα τθσ Αςτρονομίασ Θ παραδοχι τθσ ςπουδαιότθτασ των ιδεϊν των παιδιϊν (Vosniadou, 1994· Driver, Squires, Rushworth & Wood-Robinson, 1998· Κόκκοτασ, 2002) οδιγθςε ςε μια ςειρά από ζρευνεσ ςχετικζσ με τισ ιδζεσ των μακθτϊν πρωτοβάκμιασ και δευτεροβάκμιασ εκπαίδευςθσ για φαινόμενα και ζννοιεσ τθσ Αςτρονομίασ. Άλλωςτε, θ ειςαγωγι βαςικϊν εννοιϊν ςχετικϊν με τθ Γθ και το Διάςτθμα γίνεται ιδθ από το δθμοτικό ςχολείο. Ζτςι, προζκυψαν διαπιςτϊςεισ και ςυμπεράςματα ςχετικά με τισ απόψεισ των παιδιϊν για το ςχιμα τθσ Γθσ, το Θλιακό φςτθμα, τον Ιλιο, τουσ πλανιτεσ, τθ ελινθ, τισ εκλείψεισ, τισ εποχζσ, τθν εναλλαγι μζρασ-νφχτασ (Baxter, 1989· Vosniadou, 1991· Χαλκιά, 2006· Sneider & Ohadi, 1998· Philips, 1991· Cohen & Kagan, 1979· Plait, 2002· Kallery, 2011). Κάποιεσ από αυτζσ τισ ζρευνεσ (Χαλκιά, 2006) ζχουν αναδείξει, επίςθσ, εναλλακτικζσ ιδζεσ ι νοθτικά μοντζλα των παιδιϊν που ςχετίηονται με τον τρόπο κακοριςμοφ του ζτουσ, τον ουρανό, τα αςτζρια και τουσ αςτεριςμοφσ, τουσ γαλαξίεσ και το ςφμπαν, τουσ κομιτεσ, τουσ αςτεροειδείσ και τουσ μετεωρίτεσ, τθ βαρφτθτα κ.α. Άλλεσ ζρευνεσ ςυγκρίνουν τθν αποτελεςματικότθτα διαφόρων διδακτικϊν προςεγγίςεων ι παρεμβάςεων ςτθν αλλαγι αντιλιψεων των μακθτϊν ςχετικά με αςτρονομικζσ ζννοιεσ και φαινόμενα (Diakidoy & Kendeou, 2001· Trundle, Willmore & Smith, 2006· Hobson, Trundle & Sackes, 2010· Trundle, Atwood, Christopher & Sackes, 2010· Wild & Trundle, 2010).

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

30 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

Σζλοσ, υπάρχουν εργαςίεσ που ζχουν διερευνιςει τθν κατανόθςθ αςτρονομικϊν εννοιϊν και φαινομζνων από φοιτθτζσ τόςο παιδαγωγικϊν τμθμάτων όςο και τμθμάτων φυςικϊν επιςτθμϊν (Zeilik, Schau, and Mattern, 1998· Trumper, 2001· Schoon 1989· Frede, 2008· Gonen, 2008· Bisard et al., 1994· Aydeniz & Brown, 2010· Bell & Trundle, 2008), ενϊ άλλεσ μελετοφν τα αποτελζςματα διαφόρων διδακτικϊν προςεγγίςεων ι παρεμβάςεων (Trundle et al., 2006· Trundle, Atwood & Christopher, 2007· Mulholland & Ginns, 2008).

Λδζεσ και αντιλιψεισ δαςκάλων για ζννοιεσ και φαινόμενα τθσ Αςτρονομίασ Παρότι, όπωσ ιδθ αναφζρκθκε, υπάρχει πλθκϊρα ερευνθτικϊν εργαςιϊν ςχετικά με τθν διερεφνθςθ τθσ κατανόθςθσ εννοιϊν και φαινομζνων τθσ Αςτρονομίασ από μακθτζσ και φοιτθτζσ, ο αρικμόσ των ερευνϊν οι οποίεσ ζχουν πραγματοποιθκεί για τθν αξιολόγθςθ τθσ κατανόθςθσ εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από εν ενεργεία εκπαιδευτικοφσ είναι ςθμαντικά μικρότεροσ.

Ζρευνα των Bulunuz & Jarrett (2006) διαπιςτϊνει τθν φπαρξθ παρανοιςεων ςχετικϊν με τθν Αςτρονομία από εν ενεργεία εκπαιδευτικοφσ. Οι Summers & Mant (1995) διαπιςτϊνουν τθν αςυμβατότθτα μεταξφ των προχπαρχουςϊν αντιλιψεων Βρετανϊν δαςκάλων με το εκνικό πρόγραμμα ςπουδϊν τθσ χϊρασ τουσ.

τθν Ελλάδα, ζρευνα που ζλεγξε τισ ιδζεσ και αντιλιψεισ μακθτϊν (Δθμοτικοφ, Γυμναςίου και Λυκείου), φοιτθτϊν και δαςκάλων (Κλωνάρθ & Σςάμθσ, 2002), διαπιςτϊνει τθν φπαρξθ παρανοιςεων ςχετικά με αςτρονομικζσ ζννοιεσ ςε όλεσ τισ ομάδεσ ελζγχου. Παρά το γεγονόσ ότι τα ποςοςτά λανκαςμζνων απαντιςεων είναι μικρότερα ςτουσ δαςκάλουσ, παραμζνουν εντοφτοισ υψθλά ςε περιπτϊςεισ ερμθνείασ φαινομζνων και εννοιϊν, όπωσ επίςθσ και ςε περιπτϊςεισ εννοιϊν οι οποίεσ δεν γίνονται αντικείμενο διδαςκαλίασ ςτισ δφο πρϊτεσ βακμίδεσ τθσ εκπαίδευςθσ και περί των οποίων θ επικρατοφςα «κοινι» άποψθ δεν είναι θ επιςτθμονικά αποδεκτι.

κοπόσ τθσ εργαςίασ κοπόσ αυτισ τθσ εργαςίασ ιταν να διερευνθκεί θ κατανόθςθ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων αςτρονομίασ από εν ενεργεία δαςκάλουσ. Για τον ζλεγχο τθσ κατανόθςθσ χρθςιμοποιικθκαν ζννοιεσ και φαινόμενα από τρεισ κεματικζσ ενότθτεσ:

1. Εποχζσ του ζτουσ 2. Φάςεισ τθσ ελινθσ 3. Θλιακό ςφςτθμα Ειδικότερα, ζνασ από τουσ ςτόχουσ ιταν να διαπιςτωκεί αν εμμζνουν κάποιεσ από τισ

κλαςικζσ παρανοιςεισ, όπωσ το ότι οι εποχζσ του ζτουσ οφείλονται ςτθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ Γθσ-Ιλιου. Θ ςυγκεκριμζνθ παρανόθςθ διαπιςτϊνεται με τθ μεγαλφτερθ ςυχνότθτα ςτθ διεκνι βιβλιογραφία (Wild & Trundle, 2010).

τοιχεία - Μεκοδολογία τθσ ζρευνασ Οι ςυμμετζχοντεσ τθν ζρευνα ςυμμετείχαν 16 μετεκπαιδευόμενοι δάςκαλοι και 25 μετεκπαιδευόμενεσ δαςκάλεσ, που βρίςκονταν ςτο δεφτερο ζτοσ των ςπουδϊν τουσ ςτο Διδαςκαλείο Κεςςαλονίκθσ και είχαν ιδθ παρακολουκιςει για ζνα εξάμθνο το επιλεγόμενο μάκθμα «Αςτρονομία ςτθν Εκπαίδευςθ Λ». Ο μζςοσ όροσ των ετϊν υπθρεςίασ είναι 14,37. Σο ερωτθματολόγιο Με τθν ζρευνα αυτι γίνεται προςπάκεια καταγραφισ ιδεϊν και αντιλιψεων που ζχουν οι εκπαιδευτικοί πρωτοβάκμιασ εκπαίδευςθσ ςχετικά με φαινόμενα και ζννοιεσ Αςτρονομίασ. Για το ςκοπό αυτό δθμιουργικθκε ζνα ερωτθματολόγιο το οποίο χωρίςτθκε ςε τρεισ κεματικζσ ενότθτεσ, με ςυνολικά 21 ερωτιςεισ.

Οι ενότθτεσ αυτζσ είναι:

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 31

1. Περί εποχϊν (7 ερωτιςεισ) 2. Περί των φάςεων τθσ ελινθσ (8 ερωτιςεισ) 3. Περί του θλιακοφ ςυςτιματοσ (6 ερωτιςεισ) Οι ερωτιςεισ προιλκαν από δφο πθγζσ: από ερωτθματολόγιο που ζχει ιδθ

χρθςιμοποιθκεί για παρόμοιο ςκοπό (Trumper, 2000), όπωσ επίςθσ και από ζνα ειδικά διαμορφωμζνο για εκπαιδευτικοφσ ερωτθματολόγιο αμερικανικοφ πλανθτάριου (Clark Planetarium, 2005). Επελζγθςαν ερωτιςεισ αςτρονομικοφ περιεχομζνου οι οποίεσ να αφοροφν είτε τθν παρατθριςιμθ κακθμερινότθτα (εποχζσ του ζτουσ, φάςεισ τθσ ελινθσ) είτε το εγγφτατο και γνωςτό διαςτθμικό μασ περιβάλλον (θλιακό ςφςτθμα). Ζνασ από τουσ ςτόχουσ ιταν ςτο ερωτθματολόγιο να περιλαμβάνονται και ερωτιςεισ που ελζγχουν κλαςικζσ παρανοιςεισ (π.χ. αιτιολόγθςθ των εποχϊν του ζτουσ ι τθσ ακζατθσ πλευράσ τθσ ελινθσ).

Σα ερωτθματολόγια ςυμπλθρϊκθκαν υπό τθν επίβλεψθ του διδάςκοντα-ερευνθτι. Επεξεργαςία – Ανάλυςθ δεομζνων Οι απαντιςεισ ςτο ερωτθματολόγιο χαρακτθρίςτθκαν ωσ :

ωςτζσ (ςυμπίπτουν με τισ επιςτθμονικά αποδεκτζσ )

Μερικϊσ ςωςτζσ (περιζχουν ςτοιχεία που κλίνουν προσ τα επιςτθμονικά δεδομζνα)

Λανκαςμζνεσ (δεν ζχουν ςχζςθ με τισ επιςτθμονικζσ απόψεισ)

Αποτελζςματα - υηιτθςθ 1θ Ενότθτα: Περί εποχϊν (Εικόνα 1)

Ερϊτθςθ 1: Κατάδειξθ περιςτροφισ τθσ Γθσ Χαμθλό ποςοςτό ςωςτϊν απαντιςεων (27%) παρατθρείται ςε αυτιν τθν ερϊτθςθ,

γεγονόσ που προδίδει ζλλειμμα ςτθν κατανόθςθ βαςικϊν αςτρονομικϊν φαινομζνων, όπωσ θ ανατολι και δφςθ των ουράνιων ςωμάτων ωσ αποτζλεςμα τθσ περιςτροφισ τθσ Γθσ.

Ερϊτθςθ 2: Αιτιολόγθςθ τθσ φπαρξθσ των εποχϊν του ζτουσ Σζςςερισ ερωτθκζντεσ δε δίνουν απάντθςθ ςτο ερϊτθμα. Δίνεται μόνο μία ςαφισ,

ολοκλθρωμζνθ και επιςτθμονικά ορκι απάντθςθ (ποςοςτό 3,4%). 15 απαντιςεισ (ποςοςτό 37%) αποτιμϊνται ωσ μερικϊσ ςωςτζσ, διότι, ενϊ απαντοφν ςωςτά ςτο πρϊτο ςκζλοσ τθσ ερϊτθςθσ, ςτθ ςυνζχεια αποτυγχάνουν να αιτιολογιςουν τθν απάντθςι τουσ. Προκφπτει όμωσ ότι ζχουν επαρκι αντίλθψθ των εννοιϊν. Κάποιοι κυμοφνται τθν λόξωςθ τθσ εκλειπτικισ και τθ ςωςτι γωνία (23° 27ϋ). Οι υπόλοιποι δίνουν απαντιςεισ που προδίδουν είτε ςφγχυςθ των εννοιϊν είτε ομιχλϊδθ και αποςπαςματικι γνϊςθ είτε αδυναμία διατφπωςθσ. Διαπιςτϊνεται ζτςι δυςκολία ςυςχζτιςθσ τθσ κλίςθσ του άξονα τθσ Γθσ με τθ δθμιουργία των εποχϊν.

Ανάλυςθ: Θ μεταβολι τθσ απόςταςθσ μεταξφ των δφο ακραίων τιμϊν του περιθλίου και του

αφθλίου μπορεί να δικαιολογιςει μεταβολι κερμοκραςίασ το πολφ μζχρι 4 βακμοφσ Κελςίου. Τπάρχουν, όμωσ, περιοχζσ τθσ Γθσ όπου θ εποχικι μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ αγγίηει τουσ 44 βακμοφσ Κελςίου (Plait, 2002). Θ εποχικι μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτοσ. Ο Pidwirny (Pidwirny, 2006) δίνει τισ μζςεσ μθνιαίεσ κερμοκραςίεσ για πζντε πόλεισ ςε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτθ. Ενδεικτικά αναφζρουμε τθ διαφορά κερμοκραςίασ του κερμότερου από τον ψυχρότερο μινα ςε τρεισ πόλεισ που αντιςτοιχοφν ςε χαρακτθριςτικζσ κλιματολογικζσ ηϊνεσ (ιςθμερινόσ, εφκρατθ ηϊνθ, αρκτικόσ κφκλοσ):

1. Manaus (3° νότιο, 60° δυτικό), Βραηιλία: περίπου 1 βακμόσ Κελςίου. 2. Albuquerque (35° βόρειο, 107 δυτικό), Νζο Μεξικό: περίπου 24 βακμοί Κελςίου. 3. Fairbanks (65° βόρειο, 148 δυτικό), Αλάςκα: περίπου 40 βακμοί Κελςίου.

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

32 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

Βλζπουμε ότι θ μεταβολι τθσ απόςταςθσ κα μποροφςε να δικαιολογιςει το ετιςιο εφροσ τθσ μζςθσ μθνιαίασ κερμοκραςίεσ ςτο Manaus (και γενικά ςτθν τροπικι ηϊνθ). Αλλά ςτο Albuquerque και ςτο Fairbanks (και γενικά ςτα μεςαία και μεγάλα γεωγραφικά πλάτθ) το κερμοκραςιακό εφροσ είναι πολλαπλάςιο από όςο μπορεί να αποδοκεί ςτθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ.

Επιπλζον, αν θ αιτία αλλαγισ των εποχϊν ιταν θ μεταβολι τθσ απόςταςθσ Ιλιου-Γθσ, τότε το νότιο θμιςφαίριο τθσ Γθσ κα είχε ανά πάςα ςτιγμι όποια εποχι είχε και το βόρειο. Σο γεγονόσ ότι ζχουν αντίκετεσ εποχζσ παραπζμπει με βεβαιότθτα ςε κλίςθ του άξονα τθσ Γθσ και αποκλείει τθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ ωσ κφρια αιτία των εποχϊν.

Ερϊτθςθ 4: Πϊσ κα επθρεάηονταν οι εποχζσ, αν θ τροχιά τθσ Γθσ γφρω από τον Ιλιο γινόταν κυκλικι;

Θ ερϊτθςθ 4 λειτουργεί ωσ ζλεγχοσ των απαντιςεων που δόκθκαν ςτθν ερϊτθςθ 2, αφοφ ςτθν ουςία πρόκειται για τθν ίδια ερϊτθςθ, διατυπωμζνθ με διαφορετικό τρόπο. Είναι ενδιαφζρον το γεγονόσ ότι τζςςερισ από τουσ ερωτθκζντεσ (Α2, Α15, Α21, Α36) ενϊ ςτθν

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 33

ερϊτθςθ 2 απζδωςαν τισ εποχζσ ςτθ λόξωςθ τθσ εκλειπτικισ (ςτθν κλίςθ του άξονα τθσ Γθσ, ςτθν αλλαγι τθσ γωνίασ με τθν οποία πζφτουν οι ακτίνεσ του Ιλιου ςτθ Γθ), ςτθν ερϊτθςθ 4 αποδίδουν τισ εποχζσ ςτθ μεταβολι τθσ απόςταςθσ Γθσ-Ιλιου. Αυτι θ αντίφαςθ προδίδει ζλλειμμα κατανόθςθσ. Σο ποςοςτό ςωςτϊν απαντιςεων ςτθν 4θ ερϊτθςθ (49%) είναι πολφ υψθλότερο από το ποςοςτό των ςωςτϊν απαντιςεων ςτθ 2θ ερϊτθςθ (2%), παρότι ςτθν ουςία πρόκειται για τθν ίδια ερϊτθςθ. Κρίνεται ότι θ μορφι των πολλαπλϊν απαντιςεων, που ζχει θ 4θ ερϊτθςθ, βοθκάει τον ερωτϊμενο να βρει τθ ςωςτι απάντθςθ.

Ερωτιςεισ 3, 5 και 6: Περί τθσ κζςθσ του Ιλιου ςτον ουρανό. Αξιοςθμείωτο είναι ότι τα υψθλότερα (και με ςθμαντικι διαφορά) ποςοςτά ςωςτϊν

απαντιςεων εμφανίηονται ςτισ ερωτιςεισ 3, 5 και 6. Δεν μπορεί να είναι ςφμπτωςθ το ότι αυτζσ είναι ακριβϊσ οι ερωτιςεισ οι οποίεσ μποροφν να απαντθκοφν με δφο τρόπουσ: ο ζνασ είναι ο κεωρθτικόσ, με μακθματικοφσ λογαριαςμοφσ και ο άλλοσ είναι θ ανάκλθςθ εικόνων από τθν κακθμερινι εμπειρία.

Δεδομζνου ότι από το ςφνολο των απαντιςεων δεν ςυνάγεται θ ευχζρεια των ερωτθκζντων ςε κεωρθτικοφσ υπολογιςμοφσ, φαίνεται ότι εδϊ δοφλεψε καλά θ ανάκλθςθ βιωματικϊν εικόνων. Μςωσ αυτό να αποτελεί μια ζνδειξθ ότι: όςο πιο προςιτό ςτθν κακθμερινι εμπειρία είναι ζνα φαινόμενο, τόςο καλφτερα γίνεται αντιλθπτό.

Ερϊτθςθ 7: Διάρκεια τθσ μζρασ και τθσ νφχτασ ςτθ Ρϊμθ τθν 21θ Λουνίου (επιλογι από πζντε απαντιςεισ).

Θ απάντθςθ απαιτοφςε τον ςυνδυαςμό δφο βιβλιογραφικϊν δεδομζνων και ενόσ εμπειρικοφ. Πρϊτον, ότι τθν 21θ Λουνίου (κερινό θλιοςτάςιο) παρατθρείται ςτο βόρειο θμιςφαίριο θ μζγιςτθ διάρκεια τθσ μζρασ και θ ελάχιςτθ τθσ νφχτασ. Δεφτερον, ότι θ διάρκεια τθσ μζρασ, εκτόσ από τθν θμερομθνία εξαρτάται και από το γεωγραφικό πλάτοσ του τόπου και ότι θ Ρϊμθ ζχει περίπου το ίδιο γεωγραφικό πλάτοσ με τθ Κεςςαλονίκθ. Σρίτον (εμπειρικό), ότι θ μζγιςτθ διάρκεια τθσ μζρασ ςτθ Κεςςαλονίκθ είναι περίπου 15 ϊρεσ. Σο ποςοςτό των εςφαλμζνων απαντιςεων ιταν μεγάλο (59%).

2θ Ενότθτα: Περί των φάςεων τθσ ελινθσ (Εικόνα 2)

Ερϊτθςθ 1: Από ποφ ανατζλλει θ Πανςζλθνοσ; Οι 7 από τουσ 41 (ποςοςτό 17%) απάντθςαν ότι θ Πανςζλθνοσ ανατζλλει από τθ Δφςθ.

Δφο (ποςοςτό 5%) δεν ζδωςαν απάντθςθ. Ζνασ (2,4%) ζδωςε εντελϊσ αςαφι απάντθςθ. φνολο μθ ςωςτϊν απαντιςεων: 10/41 ι 24,4%.

Ανάλυςθ: Ζνασ ςτουσ τζςςερισ ερωτθκζντεσ δεν γνωρίηει ότι θ Πανςζλθνοσ ανατζλλει από τθν

Ανατολι. Προκφπτει το ερϊτθμα: Κα μποροφςε – είναι φυςικά δυνατό – θ ελινθ να ανατζλλει από τθ Δφςθ; Θ απάντθςθ είναι: Ναι, κα μποροφςε. Αν θ περιφορικι κίνθςι τθσ ςτον ουρανό, από τθ Δφςθ προσ τθν Ανατολι, γινόταν με γωνιακι ταχφτθτα μεγαλφτερθ από τθ γωνιακι ταχφτθτα περιςτροφισ τθσ Γθσ (δθλαδι αν ο αςτρικόσ μινασ διαρκοφςε λιγότερο από ζνα 24ωρο), τότε θ ελινθ κα ανζτελλε (κα ξεμφτιηε από τον ορίηοντα) από τθ Δφςθ. Αλλά γνωρίηουμε ότι ο αςτρικόσ μινασ διαρκεί πολφ περιςςότερο από ζνα 24ωρο (για τθν ακρίβεια 27,32 μζρεσ), ςυνεπϊσ θ ελινθ ανατζλλει πάντα από τθν Ανατολι. Θ φάςθ τθσ ελινθσ δεν επθρεάηει τθν τροχιακι ςυμπεριφορά τθσ. Αυτό είναι ζνα λογικό ςυμπζραςμα. ε ςυνδυαςμό με τθν εμπειρικι διαπίςτωςθ ότι θ ελινθ ανατζλλει από τθν Ανατολι, κα μποροφςε να οδθγιςει ςτθ ςωςτι απάντθςθ. Εςφαλμζνθ απάντθςθ ςθμαίνει είτε ότι είναι αςκενισ θ εμπειρικι διαπίςτωςθ είτε ότι δεν ςυνιχκθ το λογικό ςυμπζραςμα. Ενδεχομζνωσ να προκάλεςε ςφγχυςθ το γεγονόσ ότι θ περιφορικι κίνθςθ τθσ ελινθσ ςτον ουρανό είναι από τθ Δφςθ προσ τθν Ανατολι (κατά περίπου μιςι μοίρα ανά ϊρα).

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

34 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

Ερωτιςεισ 2 & 3: Ποςοςτό φωτιηόμενθσ από τον Ιλιο επιφάνειασ τθσ ελινθσ και τθσ Γθσ.

Θ ςωςτι απάντθςθ και ςτισ δφο ερωτιςεισ είναι 50%. Όςοι απάντθςαν άλλο ποςοςτό

(6/41 [15%] και ςτισ δφο ερωτιςεισ) ι δεν ζδωςαν απάντθςθ (3/41 [7%] ςτθν ερϊτθςθ 2 και 4/41 [10%] ςτθν ερϊτθςθ 3) απζτυχαν να εμπιςτευτοφν τθ λογικι, που παραπζμπει ςτο

απλοφςτατο μοντζλο μιασ φωτεινισ πθγισ που φωτίηει μια τζλεια ςφαίρα. Σο μοντζλο αυτό

δίνει ςαφι εικόνα. Εξάλλου, θ απάντθςθ «1/2» (4/41 [10%] και ςτισ δφο ερωτιςεισ) κρίνεται μερικϊσ ςωςτι, κακϊσ, παρότι από φυςικι άποψθ είναι ορκι, δεν απαντάει ακριβϊσ ςτθν

ερϊτθςθ, θ οποία ηθτάει ποςοςτό.

Ερϊτθςθ 4: Φάςθ τθσ ελινθσ κατά τθν ζκλειψθ του Ιλιου (επιλογι από πζντε απαντιςεισ).

Περιςςότεροι από τουσ μιςοφσ ερωτθκζντεσ (22 από τουσ 41, ποςοςτό 54%) απζτυχαν

να ςυνδζςουν τθν (μερικι ι ολικι) ζκλειψθ του Ιλιου με τθ φάςθ τθσ Νζασ ελινθσ. Από

αυτοφσ, 16 επζλεξαν τθν απάντθςθ «Πανςζλθνοσ» και 6 τθν απάντθςθ «Συχαία φάςθ». Κανζνασ δεν επζλεξε τισ απαντιςεισ «Πρϊτο τζταρτο» ι «Σελευταίο τζταρτο». Οι μθ ςωςτζσ

απαντιςεισ δθλϊνουν κατά πάςα πικανότθτα άγνοια του μθχανιςμοφ τθσ ζκλειψθσ. Ερϊτθςθ 5: Γιατί υπάρχει ακζατθ πλευρά τθσ ελινθσ; Αυτι θ ερϊτθςθ είναι αρκετά βαςικι, κακϊσ βάηει ςε δοκιμαςία τθν κατανόθςθ των

κινιςεων τθσ Γθσ και τθσ ελινθσ, αλλά και των μεταξφ τουσ αλλθλεπιδράςεων. Σο ποςοςτό

των ςωςτϊν απαντιςεων είναι μικρό (10%). Ενδεχομζνωσ, όςοι δεν απάντθςαν ςωςτά να αγνοοφν

το γεγονόσ ότι θ ελινθ

περιςτρζφεται γφρω από τον

άξονά τθσ και μάλιςτα με περίοδο

ίςθ με τθν περίοδο περιφοράσ τθσ

γφρω από τθ Γθ. Αξίηει να επιςθμανκεί ςε

αυτό το ςθμείο θ ςυχνι ςφγχυςθ

μεταξφ των εννοιϊν «ακζατθ

πλευρά» και «ςκοτεινι πλευρά». Περίπου θ μιςι επιφάνεια τθσ

ελινθσ (ζνα θμιςφαίριο) είναι μονίμωσ ακζατθ από τθ Γθ. Αυτό

οφείλεται ςτο γεγονόσ ότι θ

περίοδοσ περιφοράσ τθσ ελινθσ

γφρω από τθ Γθ είναι ίςθ με τθν

περίοδο τθσ περιςτροφισ τθσ

γφρω από τον άξονά τθσ. Αντίκετα, ο κφκλοσ που χωρίηει το

φωτιηόμενο από το ςκοτεινό

θμιςφαίριο (θ διαχωρίηουςα) μετατοπίηεται ςυνεχϊσ πάνω ςτθν

επιφάνεια τθσ ελινθσ. Με λίγα

λόγια, υπάρχει το πάγιο κεατό

θμιςφαίριο τθσ ελινθσ και ζνα

μεταβλθτό φωτιηόμενο. Θ

γεωμετρικι τομι των δφο είναι θ

φάςθ τθσ ελινθσ.

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 35

Ερϊτθςθ 6: Γιατί δεν είναι δυνατόν να δοφμε τθ ελινθ ςτο ίδιο μζροσ τθν ίδια ϊρα

κάκε βράδυ; Εδϊ δόκθκαν μόνο 2 ςωςτζσ απαντιςεισ (ποςοςτό 5%). Πολλζσ είναι οι απαντιςεισ

που μαρτυροφν ζναν βακμό κατανόθςθσ του φαινομζνου, αλλά όλεσ κρίνονται αςαφείσ, ςυγκεχυμζνεσ ι θμιτελείσ. Φαίνεται ότι δεν είναι ςαφισ ςτθν αντίλθψθ των ερωτθκζντων θ

περιφορά τθσ ελινθσ γφρω από τθ Γθ, ωσ κίνθςθ ανεξάρτθτθ από τθν «περιςτροφι» του

ουράνιου κόλου (θ «περιςτροφι» του ουράνιου κόλου δεν είναι, βζβαια, παρά μια

εντφπωςθ, που προκαλείται από τθν περιςτροφι τθσ Γθσ γφρω από τον άξονά τθσ).

Ερϊτθςθ 7: Αντιςτοίχιςθ τθσ φάςθσ τθσ ελινθσ με τθ ςωςτι κζςθ τθσ ςε ςχζςθ με

τον άξονα Γθσ-Ιλιου (επιλογι από πζντε απαντιςεισ). ωςτά απάντθςαν 14 από τουσ 41 ερωτθκζντεσ (ποςοςτό 34%). Σο γεγονόσ αυτό

προκαλεί εντφπωςθ, γιατί θ εικόνα (με τισ 5 πικανζσ κζςεισ τθσ ελινθσ) που ςυνόδευε τθν

ερϊτθςθ δίνει τθ δυνατότθτα εφρεςθσ τθσ απάντθςθσ με μόνθ τθ λογικι, ακόμα και χωρίσ

ουδεμία πρότερθ γνϊςθ. Θ αποτυχία δθλϊνει αδυναμία χριςθσ των δεδομζνων για τθ

δθμιουργία οπτικϊν παραςτάςεων, που δίνουν αβίαςτα τθ λφςθ.

Ερϊτθςθ 8: Γίνεται θ Πανςζλθνοσ τζταρτο ι μθνίςκοσ μζςα ςε 6 ϊρεσ; (επιλογι από τζςςερισ απαντιςεισ).

Σο ποςοςτό των εςφαλμζνων απαντιςεων (56%) κρίνεται μεγάλο και μαρτυρά

ζλλειμμα κατανόθςθσ του φαινομζνου των φάςεων τθσ ελινθσ κακϊσ και, για άλλθ μια

φορά, ζλλειμμα εμπειρικϊν διαπιςτϊςεων: οι μιςοί από τουσ ερωτθκζντεσ δεν είναι ςε κζςθ

να ανακαλζςουν τθ βιωματικι μνιμθ ότι θ Πανςζλθνοσ δεν γίνεται Σζταρτο (πόςο μάλλον

μθνίςκοσ) μζςα ςε 6 ϊρεσ.

3θ Ενότθτα: Περί του θλιακοφ ςυςτιματοσ (Εικόνα 3)

Ερϊτθςθ 1: Αιτιολόγθςθ του ιςχυροφ βαρυτικοφ πεδίου του Δία. ε αυτό το ερϊτθμα μόλισ το 44% των ερωτθκζντων ςυνδζουν τθ βαρφτθτα με τθ

μάηα. Σο 29% των ερωτθκζντων δεν απάντθςε ςτο ερϊτθμα. Ζνα 12% απάντθςε ότι ο Δίασ

ζχει τθν πιο ιςχυρι βαρφτθτα, γιατί είναι ο μεγαλφτεροσ πλανιτθσ. Αυτι θ απάντθςθ είναι εςφαλμζνθ, γιατί ςυνδζει το μζγεκοσ (διαςτάςεισ, όγκο) με τθ βαρφτθτα και όχι τθ μάηα με

τθ βαρφτθτα, όπωσ είναι το ςωςτό. Σρεισ ερωτθκζντεσ (7%) απζδωςαν τθ βαρφτθτα ςτθν

πυκνότθτα («Ζχει πυκνότερθ μάηα», «Λόγω τθσ μεγάλθσ πυκνότθτασ τθσ ατμόςφαιράσ του»

και «Ζχει μεγαλφτερθ πυκνότθτα»). Προφανϊσ και αυτι θ απάντθςθ είναι εςφαλμζνθ, αφοφ

θ βαρφτθτα εξαρτάται από τθ μάηα και θ ςυνολικι μάηα δεν προςδιορίηεται από τθν

πυκνότθτα. Μια ράβδοσ χρυςοφ ζχει πολφ μεγαλφτερθ πυκνότθτα από τθ μζςθ πυκνότθτα

του Δία, αλλά θ μάηα τθσ είναι αμελθτζα ςε ςφγκριςθ με τθ μάηα του πλανιτθ. Ζνασ

(ποςοςτό 2,4%) απάντθςε ότι ο Δίασ είναι πιο κοντά ςτον Ιλιο (και γι’ αυτό ζχει τθν πιο

ιςχυρι βαρφτθτα). Σζλοσ, δφο ερωτθκζντεσ (ποςοςτό 5%) απάντθςαν «λόγω τθσ μάηασ του». Αυτι θ απάντθςθ κρίνεται μερικϊσ ςωςτι, αφοφ εντοπίηει μεν ωσ αιτία τθσ ιςχυρισ

βαρφτθτασ τθ μάηα, αλλά δεν προςδιορίηει ειδικά το ποςοτικό κριτιριο (μεγαλφτερθ μάηα) που δίνει ςτον Δία το προβάδιςμα ςτθ βαρφτθτα. Γενικά φαίνεται να υπάρχει μια ςφγχυςθ

των εννοιϊν μάηα, βάροσ, όγκοσ, μζγεκοσ.

Ερϊτθςθ 2: Αντιςτοίχιςθ πλθκικϊν αρικμϊν με είδθ ςωμάτων του θλιακοφ ςυςτιματοσ (ςυμπλιρωςθ κενϊν).

Ποςοςτό ςωςτϊν απαντιςεων: 83%. Λκανοποιθτικι κρίνεται θ εμπζδωςθ τθσ γνϊςθσ

ότι ςτο θλιακό μασ ςφςτθμα υπάρχει ζνασ ιλιοσ (ι αςτζρασ), 8 πλανιτεσ και πάνω από 100

δορυφόροι.

Ερϊτθςθ 3: Σαξινόμθςθ των πλανθτϊν κατά ςειρά αφξουςασ απόςταςθσ από τον Ιλιο.

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

36 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

ωςτζσ είναι οι 22 από τισ 41 απαντιςεισ (ποςοςτό 54%). Μερικϊσ ςωςτζσ (11/41 ι

27%) κρίκθκαν οι απαντιςεισ οι οποίεσ κατονομάηουν τουλάχιςτον 4 πλανιτεσ, και εφόςον

αυτοί ταξινομοφνται με ςωςτι ςειρά, ι από 6 και πάνω με οποιαδιποτε ςειρά. Ζξι από τουσ

ερωτθκζντεσ δεν ζδωςαν απάντθςθ.

Ερϊτθςθ 4: Μοντζλο υπό κλίμακα των διαςτάςεων του ςυςτιματοσ Γθσ-ελινθσ. Αυτι θ ερϊτθςθ εφλογα δυςκόλεψε τουσ ερωτθκζντεσ (6 ςωςτζσ απαντιςεισ,

ποςοςτό 15%) αφοφ θ απάντθςθ απαιτοφςε τθ γνϊςθ και τθν ανάκλθςθ αρικμθτικϊν δεδομζνων (τθσ απόςταςθσ Γθσ-ελινθσ και τθσ διαμζτρου τθσ Γθσ ι τθσ ελινθσ).

Ερϊτθςθ 5: Πόςα άςτρα υπάρχουν ςτο θλιακό μασ ςφςτθμα; Εντφπωςθ προκαλεί το αποτζλεςμα αυτισ τθσ ερϊτθςθσ. Ποςοςτό 29% των

ερωτθκζντων δεν γνωρίηει ότι ςτο θλιακό μασ ςφςτθμα υπάρχει ζνα και μοναδικό αςτζρι.

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 37

Δφο πράγματα μπορεί να ςθμαίνει αυτό. Είτε δεν γνωρίηουν ότι ο Ιλιοσ μασ είναι ζνα αςτζρι, είτε δεν κατανοοφν τθν ζννοια του θλιακοφ ςυςτιματοσ (ενδεχομζνωσ το ςυγχζουν με τον Γαλαξία μασ ι με κάτι άλλο). Σο αποτζλεςμα αυτό αποκτά ειδικό ενδιαφζρον αν ςυνδεκεί με το γεγονόσ ότι ςτο βιβλίο τθσ Σϋ Δθμοτικοφ Ερευνϊ και ανακαλφπτω υπάρχει κεφάλαιο («Διάςτθμα») ςτο οποίο διδάςκεται ότι: «ο Ιλιοσ είναι κι αυτόσ ζνα αςτζρι».

θμειϊνεται επίςθσ ότι ζνασ από τουσ ερωτθκζντεσ, ενϊ ςτθ 2θ ερϊτθςθ ςυμπλιρωςε ορκά ότι «ςτο θλιακό μασ ςφςτθμα ζχουμε ζναν αςτζρα», ςε αυτιν τθν ερϊτθςθ απάντθςε «100 εκατομμφρια». Κάποιοσ άλλοσ, ενϊ ςε αυτιν τθν ερϊτθςθ απάντθςε ορκά «1», ςτθν 2θ ερϊτθςθ δεν απάντθςε κακόλου.

Ερϊτθςθ 6: Περίπου πόςα άςτρα υπάρχουν ςτον Γαλαξία μασ; Σο χαμθλό ποςοςτό (15%) ςωςτϊν απαντιςεων ςε αυτιν τθν ερϊτθςθ ενιςχφει τθν

άποψθ ότι οι ερωτιςεισ για τθν απάντθςθ των οποίων απαιτείται θ γνϊςθ και θ ανάκλθςθ αρικμθτικϊν δεδομζνων ζχουν υψθλό ςυντελεςτι δυςκολίασ.

υμπεράςματα

1. ε ςφνολο 861 απαντιςεων ςωςτζσ ιταν οι 390 (ποςοςτό 45,37%), μερικϊσ ςωςτζσ οι 65 (7,53%) και εςφαλμζνεσ οι 406 (47,09%) (Εικόνα 5). Σο ποςοςτό των ςωςτϊν απαντιςεων είναι παραπλιςιο ςτισ τρεισ κεματικζσ ενότθτεσ (Εικόνα 4). Λίγο μεγαλφτερο είναι το ποςοςτό των ςωςτϊν απαντιςεων ςτθν ενότθτα που αφορά το θλιακό ςφςτθμα. Ενδεχομζνωσ αυτό να οφείλεται ςτο γεγονόσ ότι οι άλλεσ δφο ενότθτεσ αναφζρονται ςε φαινόμενα (εποχζσ, φάςεισ τθσ ελινθσ) τα οποία ερμθνεφονται με πιο ςφνκετα μοντζλα (υπειςζρχονται γεωμετρικζσ ςυνκικεσ, π.χ. λόξωςθ εκλειπτικισ, τομι φωτιηόμενου και κεατοφ θμιςφαιρίου τθσ ελινθσ) από το απλό (χωρίσ γεωμετρικζσ ςυνκικεσ) μοντζλο του θλιακοφ ςυςτιματοσ. Μολονότι θ διαφορά των ποςοςτϊν είναι μικρι, δείχνει να ςτθρίηει το ςυμπζραςμα ότι όςο πιο «μακθματικι» είναι μια ζννοια (ι ζνα μοντζλο), τόςο πιο δφςκολθ θ κατανόθςι τθσ.

2. θμαντικά ποςοςτά των ερωτθκζντων δεν ζχουν ςαφι εικόνα πάνω ςε κεμελιϊδθ κζματα Αςτρονομίασ (αλλά και τθσ Φυςικισ), όπωσ:

Θ εξάρτθςθ τθσ δφναμθσ βαρφτθτασ ενόσ ςϊματοσ από τθ μάηα του Σο γεγονόσ ότι ο Ιλιοσ μασ είναι ζνα αςτζρι 3. ε κάποιεσ περιπτϊςεισ (π.χ. ερωτιματα 2.2 και 2.3) φάνθκε ότι οι

ερωτθκζντεσ δεν εμπιςτεφονται τθ λογικι τουσ για να απαντιςουν, παρότι αυτι από μόνθ τθσ μπορεί να τουσ οδθγιςει ςτθ ςωςτι απάντθςθ.

4. Δυςκολεφουν τουσ ερωτϊμενουσ οι ερωτιςεισ που για τθν απάντθςι τουσ απαιτοφν τθ γνϊςθ και τθν ανάκλθςθ αρικμθτικϊν δεδομζνων (π.χ. 3.4 και 3.6).

5. Παρατθροφνται προβλιματα όςον αφορά τθν αντίλθψθ του νοιματοσ των ερωτιςεων και τθ ςαφι και ολοκλθρωμζνθ διατφπωςθ των απαντιςεων (π.χ. 1.2, 2.6, 3.1).

6. Κάποιεσ από τισ απαντιςεισ ςτισ ερωτιςεισ του ερωτθματολογίου απαιτοφςαν (προχπζκεταν) ι μποροφςαν τουλάχιςτον να διευκολυνκοφν από τθν παρατιρθςθ των κινιςεων των ουράνιων ςωμάτων κατά τθ διάρκεια θμζρασ και νφχτασ (π.χ. 1.5, 1.6, 2.8). Σα αποτελζςματα, όμωσ, υποδεικνφουν ζλλειμμα βαςικϊν παρατθρθςιακϊν βιωμάτων. ε ανάλογο ςυμπζραςμα ζχουν καταλιξει οι Aydeniz & Brown (2010).

7. Οι παραπάνω διαπιςτϊςεισ επιβεβαιϊνουν τα ςυμπεράςματα προθγοφμενων ερευνϊν που ζχουν πραγματοποιθκεί ςτο εξωτερικό (Bulunuz & Jarrett, 2006· Summers & Mant, 1995· Aydeniz & Brown, 2010) και ςτθν Ελλάδα (Κλωνάρθ & Σςάμθσ, 2002) και αναδεικνφουν τθν ανάγκθ καλφτερθσ κατάρτιςθσ των δαςκάλων ςε κζματα αςτρονομίασ, θ οποία κα επιτευχκεί με τον ςχεδιαςμό κατάλλθλου εκπαιδευτικοφ υλικοφ και εκπαιδευτικϊν παρεμβάςεων, ϊςτε θ διδαςκαλία εννοιϊν και φαινομζνων τθσ Αςτρονομίασ να γίνει αποτελεςματικότερθ. θμαντικό ρόλο ςτο ςχεδιαςμό τζτοιων

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

38 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

προγραμμάτων κα πρζπει να αποκτιςει θ διαμόρφωςθ ενόσ κατάλλθλου Αναλυτικοφ Προγράμματοσ πουδϊν, το οποίο κα λαμβάνει υπόψθ του τισ προχπάρχουςεσ εςφαλμζνεσ αντιλιψεισ των φοιτθτϊν και των εκπαιδευτικϊν οι οποίεσ ζρχονται ςε ςφγκρουςθ με το περιεχόμενο και τθ διδακτζα φλθ του γνωςτικοφ αντικειμζνου. Σο μάκθμα «Αςτρονομία ςτθν Εκπαίδευςθ Λ» είναι επιλεγόμενο, ςυνεπϊσ κεωρείται δεδομζνο ότι όςοι το επιλζγουν τρζφουν κάποιο προςωπικό ενδιαφζρον για το αντικείμενο τθσ Αςτρονομίασ. Με άλλα λόγια, οι ερωτθκζντεσ αποτελοφν ειδικό δείγμα των δαςκάλων. Κα είχε ενδιαφζρον να επαναλθφκεί ςτο μζλλον θ ίδια ζρευνα ςε γενικό δείγμα δαςκάλων και να γίνει, κατόπιν, ςφγκριςθ των αποτελεςμάτων εκείνθσ τθσ ζρευνασ με αυτά τθσ παροφςασ. Επίςθσ, κα μποροφςε να γίνει ζρευνα με το ίδιο ερωτθματολόγιο ςε δείγμα φοιτθτϊν του Παιδαγωγικοφ Σμιματοσ Δθμοτικισ Εκπαίδευςθσ και να ακολουκιςει ςφγκριςθ των απαντιςεων των φοιτθτϊν με τισ απαντιςεισ των εν ενεργεία δαςκάλων.

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 39

ΒΛΒΛΛΟΓΡΑΦΛΑ

Acker, A. & Pecker, J.-C. (1990), «Public Misconceptions about Astronomy». In J.M. Pasachoff and J.R. Percy.(ed.) The Teaching of astronomy, Proceedings of IAU Colloq. 105, held in Williamstown, MA, 27-30 July 1988. Cambridge Univercity Press, 229-238

Aydeniz, M. & Brown C. L. (2010), «Enhancing Pre-service Elementary School Teacher's Understanding of Essential Science Concepts through a Reflective Conceptual Change Model International», Electronic Journal of Elementary Education, 2 (2), 305-325.

Baxter, J. (1989), «Children's understanding of familiar astronomical events», International Journal of Science Education, 11(5), 502-513

Bell, R. L. & Trundle, K. C. (2008), «The use of a computer simulation to promote scientific conceptions of moon phases», Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 346-372.

Bisard et al. (1994), «Assessing selected physical science and earth science misconceptions of middle school through university preservice teachers», Journal of College Science Teaching, 24, 38–42.

Bulunuz, N., Jarrett, O. (2006), «Basic earth and space science concepts: building elementary teacher understanding». Paper presented at the annual conference of the Georgia science teachers association, Columbus, Georgia,

Cohen, M., & Kagan, M. (1979). Where Does the Old Moon Go? Science Teacher, v46 n8 p22-23

Diakidoy, I. N., & Kendeou, P. (2001), «Facilitating conceptual change in astronomy: A

Μελζτθ τθσ κατανόθςθσ βαςικϊν εννοιϊν και φαινομζνων Αςτρονομίασ από δαςκάλουσ

40 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37

comparison of the effectiveness of two instructional approaches», Learning and Instruction, 11, 1–20.

Driver et al. (1998), Οικοδομϊντασ τισ ζννοιεσ των Φυςικϊν Επιςτθμϊν. Μτφρ: Μ. Χατηι. Ακινα: Συπωκιτω.

Frede, V. (2008), «Teaching astronomy for pre-service elementary teachers: A comparison of methods», Advances in Space Research, 42, 1819–1830

Gonen, S. (2008), «Study on Student Teachers’ Misconceptions and Scientifically Acceptable Conceptions About Mass and Gravity», Journal in Science Education and Technology, 17, 70–81

Hobson, S. M., Trundle, K. C., & Sackes, M. (2010), «Using a planetarium software program to promote conceptual change with young children», Journal of Science Education and Technology, 19(2), 165-176.

Kallery, M. (2011), «Astronomical Concepts and Events Awareness for Young Children», International Journal of Science Education, 33(3), 341-369.

Mulholland, J. & Ginns, J. (2008), «College MOON Project Australia: Preservice Teachers Learning about the Moon’s Phases», Research in Science Education, 38, 385–399

Philips. W. (1991), «Earth Science Misconceptions», Science Teacher, 58 (2), 21-23

Pidwirny, M. (2006), «Daily and Annual Cycles of Temperature», Fundamentals of Physical Geography, 2nd Edition.

Plait, C. P. (2002), Bad astronomy: misconceptions and misuses revealed, from astrology to the moon landing "hoax", Wiley, New York.

Sneider, I.C., Ohadi, M.M. (1998), «Unraveling Students’ Misconceptions about the Earth’s Shape and Gravity», Science Education 82(2), 265–284

Summers, M., Mant, J. (1995), «A survey of British primary school teachers' understanding of the Earth's place in the universe», Educational Research, 37(1), 3-19

Trumper R. (2006), «Teaching Future Teachers Basic Astronomy Concepts—Seasonal Changes—at a Time of Reform in Science Education», Journal of Research in Science Teaching, 43(9), 879-906

Trumper, R. (2001), «Assessing students’ basic astronomy conceptions from junior high school through university», Australian Science Teachers Journal, 41, 21–31

Trumper, R. A. 2000, «University Students’ Conceptions of Basic Astronomy Concepts», Physics Education, 35(1), 9-15

Trundle et al. (2006), «Preservice Elementary Teachers’ Knowledge of Observable Moon Phases and Pattern of Change in Phases», Journal of Science Teacher Education, 17, 87–101

Trundle, K. C., Atwood, R. K., & Christopher, J. E. (2007), «A longitudinal study of conceptual change: Preservice elementary teachers' conceptions of moon phases», Journal of Research in Science Teaching, 44(2), 303-326.

Trundle, K. C., Atwood, R. K., Christopher, J. E., & Sackes, M. (2010), «The effect of guided inquiry-based instruction on middle school students' understanding of lunar concepts», Research in Science Education, 40(3), 451-478.

Trundle, K. C., Willmore, S., & Smith, W. S. (2006), «The MOON Project», Science and Children, 43(6), 52-55.

Vosniadou, S. (1991), «Designing curricula for conceptual restructuring: lessons from the study of knowledge acquisition in astronomy», Journal of Curriculum Studies, 23(3),

Οικονομίδθσ, Καλαμποφκασ, Σςουμζτθσ, Σςζτςιλασ & Αυγολοφπθσ

ΔΙΠΛΟ ΣΕΤΥΟ 36-37 ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΣΩΝ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ: ΕΡΕΤΝΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ 41

219-237

Vosniadou, S. (1994), «Capturing and modeling the process of conceptual change», Learning and instruction, 4, 45-69

Wild, T. & Trundle, K. C. (2010). The conceptual understandings of middle school students' with visual impairments concerning seasonal change. Journal of Visual Impairment and Blindness, 104(2), 107-118.

Zeilik, M., Schau, C. & Mattern, N. (1998), «Misconceptions and their change in universitylevel astronomy courses», The Physics Teacher, 36, 104–107

Κλωνάρθ, Κ., Σςάμθσ, Ε. (2002), «Μελζτθ των αντιλιψεων μακθτϊν, φοιτθτϊν και δαςκάλων για τισ βαςικζσ ζννοιεσ τθσ Αςτρονομίασ». το Π. Κόκκοτασ, Λ. Βλάχοσ, Π. Πιλιουρασ, & Κ. Πλακίτςθ (επιμ.), Θ διδαςκαλία των Φυςικϊν Επιςτθμϊν ςτθν κοινωνία τθσ πλθροφορίασ. Πρακτικά του 1ου Πανελλινιου υνεδρίου τθσ ΕΔΛΦΕ, Γρθγόρθσ, Ακινα.

Κόκκοτασ, Π. (2002), «Διδακτικι των Φυςικϊν Επιςτθμϊν. φγχρονεσ Προςεγγίςεισ ςτθ Διδαςκαλία των ΦΕ. Θ Εποικοδομθτικι Προςζγγιςθ τθσ Διδαςκαλίασ και τθσ Μάκθςθσ», αυτοζκδοςθ, Ακινα.

Χαλκιά, Κ., (2006), Σο Θλιακό φςτθμα μζςα ςτο φμπαν, Παν/κζσ Εκδόςεισ Κριτθσ, Θράκλειο.

Δικτυακοί τόποι: http://www.clarkplanetarium.org/education_teachers.php

(Ερωτθματολόγιο αςτρονομικϊν γνϊςεων)