Διερεύνηση σύγχρονων εκπαιδευτικών και επιστημολογικών προσεγγίσεων στη Διδακτική της Χημείας

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής υπήρξε η διερεύνηση των απόψεων των επιστημόνων, Χημικών και Χημικών Μηχανικών, σχετικά με τις σύγχρονες τάσεις στη Διδακτική και στην Εκπαίδευση της Χημείας στην Ελλάδα. Οι απόψεις τους διερευνήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα ερωτηματολόγιο με έμφαση στα προγράμματα σπουδών (το περιεχόμενο και τη διαδικασία της διδασκαλίας και της μάθησης της χημείας), καθώς και στις γενικές εκπαιδευτικές πεποιθήσεις των ερωτηθέντων και στις υποκείμενες επιστημολογικές τους απόψεις. Ο σκοπός της έρευνας αυτής ήταν η διερεύνηση των απόψεων των ερωτηθέντων και, ει δυνατόν, ο εντοπισμός των τομέων εκείνων στους οποίους παρουσιάζεται σύγκλιση ή ακόμα και συναίνεση. Η συγκεκριμένη έρευνα επισκόπησης απόψεων έγινε σε ένα δείγμα 148 συμμετοχών, το οποίο αντιπροσωπεύει περίπου το 1% του συνολικού πληθυσμού των επιστημόνων Χημικών και Χημικών Μηχανικών, αλλά πάνω από το 3% των Χημικών των απασχολούμενων στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Οι θεωρητικές συνιστώσες της έρευνας, οι οποίες αφορούσαν στην απαιτούμενη έμφαση στο ΑΠΣ, στις γενικές εκπαιδευτικές πεποιθήσεις και στις υποκείμενες επιστημολογικές οπτικές μελετήθηκαν εντός του πλαισίου τριών διαφορετικών προσεγγίσεων. Τα πλαίσια προσέγγισης, στα οποία επικεντρώθηκε η μελέτη των αποτελεσμάτων της έρευνας της διατριβής αυτής, ήταν σιωπηρές καθολικές δια-θεματικές μεταβλητές που είχαν προγραμματιστεί από την αρχή κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της έρευνας.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, σε μερικά από τα θέματα που διαπραγματεύεται το ερωτηματολόγιο της έρευνας, παράγεται ένας υψηλός βαθμός συμφωνίας με τις απόψεις των ερωτηθέντων, ενώ σε μερικά άλλα συνέβη ακριβώς το αντίθετο. Η υψηλή αυτή σύγκλιση υποδεικνύει ότι τα ζητήματα αυτά μπορούν να θεωρηθούν αντιπροσωπευτικά ευρύτερων και περισσότερο διαδεδομένων απόψεων στη χημική εκπαίδευση από τα πλαίσια αυτής και μόνο της μελέτης και των συμμετεχόντων σε αυτήν.

Προκειμένου να διερευνηθούν οι αποκλίνουσες απόψεις, οι προτάσεις του ερωτηματολόγιου της έρευνας που παρουσίασαν μεγάλη διακύμανση αναλύθηκαν για να προσδιοριστεί αν υπάρχουν ή όχι στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ των υποομάδων των συμμετεχόντων με διαφορετικά δημογραφικά χαρακτηριστικά. Πολύ συγκεκριμένα και ειδικά χαρακτηριστικά, όπως: οι μεταπτυχιακές σπουδές (το επίπεδο και το είδος), το είδος της επαγγελματικής δραστηριότητας (εκπαιδευτικοί τάξης, σύμβουλοι εκπαίδευσης, υπεύθυνοι Ε.Κ.Φ.Ε., διδάσκοντες σε επιμορφωτικά προγράμματα, συγγραφείς βιβλίων, ερευνητές, φροντιστές), η ηλικία και σε συνδυασμό με το επίπεδο και το είδος των μεταπτυχιακών σπουδών, και η σταδιοδρομία εντός ή εκτός του εκπαιδευτικού τομέα, ήταν μεταξύ των κύριων παραγόντων που επηρέασαν σημαντικά τα αποτελέσματα της έρευνας που διεξήχθη στο πλαίσιο της διατριβής αυτής. Αντίθετα πολύ γενικά χαρακτηριστικά, όπως: Το είδος του βασικού πτυχίου/διπλώματος (Χημικοί, Χημικοί Μηχανικοί), το φύλο (άνδρας, γυναίκα), ο τόπος διαμονής και εργασίας και η απασχόληση στη δευτεροβάθμια ή στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, δεν παρουσίασαν σημαντικές διαφορές εκτός ελαχίστων μεμονωμένων περιπτώσεων.

Η μελέτη δεν ανέδειξε ένα μοναδικό πλαίσιο πεποιθήσεων που να διέπει τις απόψεις των ερωτηθέντων. Παρ 'όλα αυτά, τρία συγκεκριμένα ευρεία πλαίσια προσέγγισης, όπως διαμορφώθηκαν στον θεωρητικό σχεδιασμό αυτής της έρευνας -η ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ προσέγγιση, η ΚΟΝΣΤΡΟΥΚΤΙΒΙΣΤΙΚΗ προσέγγιση και η ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΡΕΑΛΙΣΜΟΥ προσέγγιση- αναλύθηκαν για να καθοριστεί εκείνο το οποίο είχε τον υψηλότερο βαθμό συμφωνίας. Διαπιστώθηκε ότι η προσέγγιση ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΡΕΑΛΙΣΜΟΥ και η χαρακτηριστική έμφαση στο πρόγραμμα σπουδών με βάση το Chemistry, Technology, Science and Environment -CTSE (Χημεία, Τεχνολογία, Κοινωνία και Περιβάλλον) επικράτησαν, καθώς παρήγαγαν σημαντικά υψηλότερη μέση βαθμολογία. H ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ προσέγγιση ακολούθησε με μια μέτρια μέση βαθμολογία και η ΚΟΝΣΤΡΟΥΚΤΙΒΙΣΤΙΚΗ προσέγγιση είχε τη μικρότερη μέση τιμή βαθμολογίας.

Οι απαντήσεις των συμμετεχόντων, οι οποίοι ήταν μέλη των ομάδων με σημαντική επιρροή στην ανάπτυξη προγραμμάτων σπουδών, εξετάσθηκαν για να διαπιστωθεί αν υπήρχε οποιαδήποτε ενδεχόμενη διαφοροποίηση στις απόψεις τους. Διαπιστώθηκε ότι αυτές οι διαφορές κυμαίνονται από λεπτές αποχρώσεις έως σημαντικές αποκλίσεις. Τα στελέχη που συμμετέχουν/συμμετείχαν στη λήψη αποφάσεων, στον σχεδιασμό της εκπαιδευτικής πολιτικής και στην έγκριση των σχολικών εγχειριδίων, παρουσίασαν σχετικά υψηλότερες βαθμολογίες στην ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ προσέγγιση. Άλλωστε, το πρόγραμμα σπουδών των Φυσικών Επιστημών (Φ.Ε.), το οποίο περιέχει και το γνωστικό αντικείμενο της Χημείας, και τα σχετικά βιβλία στην Ελλάδα συνάδουν με ό,τι συμβαίνει στην ακαδημαϊκή επιστήμη. Για παράδειγμα, την ύπαρξη διακριτών επιστημονικών πεδίων, τη λογικο-μαθηματική ανάπτυξη του περιεχομένου, τη μοναδική επιστημονική μέθοδο κλπ.

Από την άλλη πλευρά, οι καθηγητές χημείας στο σχολείο, όντας οι ίδιοι εκπαιδευμένοι επιστήμονες, είναι επίσης εξοικειωμένοι με αυτή την προσέγγιση από τα διαμορφωτικά τους χρόνια στο σχολείο και το πανεπιστήμιο. Οι εκπαιδευτικοί της τάξης και της πράξης, αν και εργάζονται στο πλαίσιο ενός κατά βάση ακαδημαϊκού προγράμματος σπουδών, όταν πηγαίνουν για περαιτέρω εκπαιδευτική κατάρτιση (μεταπτυχιακές σπουδές) ή στην ενδο-υπηρεσιακή επιμόρφωση, οι εκπαιδευτές τους (διδακτικό προσωπικό των μεταπτυχιακών, εκπαιδευτικοί σύμβουλοι, προσωπικό των Ε.Κ.Φ.Ε. κτλ.) ευνοούν σύγχρονες, μαθητοκεντρικές, κονστρουκτιβιστικές προσεγγίσεις, όπως αποκαλύφθηκε σε αυτήν την έρευνα. Αυτές οι αντιθέσεις πρέπει να λαμβάνονται προσεκτικά υπόψη, καθώς καμία εκπαιδευτική πολιτική ή πρωτοβουλία δεν μπορεί να υλοποιηθεί εάν αγνοεί τις απόψεις των ενδιαφερομένων μερών. Επιπλέον, έχει υποστηριχθεί πειστικά ότι η ταυτόχρονη παρουσία διαφορετικών προοπτικών στο πρόγραμμα σπουδών εμποδίζει την αποτελεσματική εκπαίδευση, προκαλεί σύγχυση στη χημική εκπαίδευση και υποδηλώνει την ανάγκη να αποκτήσουν οι καθηγητές χημείας μια βαθύτερη κατανόηση της Φύσης της Επιστήμης (Nature of Science - NOS), καθώς και των φιλοσοφικών και επιστημολογικών ερμηνειών.

Παρ' όλα αυτά, αυτή η έρευνα που υλοποιήθηκε στο πλαίσιο αυτής της διατριβής αποκάλυψε μια σειρά από επιμέρους ζητήματα, όπου παρατηρήθηκαν σύγκλιση ή ακόμη και συναίνεση στις απόψεις των επιστημόνων. Συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα δίνουν απάντηση σε ζητήματα που ήταν ανοικτά στο διάλογο για πολλά χρόνια, όπως: η άρνηση του ενιαίου επιστημονικού αντικείμενου (science), η σχεδόν ομοφωνία για ακαδημαϊκή προσέγγιση και υψηλές απαιτήσεις στη Θετική/Τεχνολογική κατεύθυνση στις ανώτερες τάξεις του Λυκείου, καθώς και η ταυτόχρονη απόρριψη της θεωρητικολογίας, αλλά και της προσδοκίας ότι χωρίς θεωρητικό υπόβαθρο και διδακτική υποστήριξη-καθοδήγηση, οι μαθητές είναι δυνατόν να οικοδομήσουν έγκυρη επιστημονική γνώση. Συνολικά διαπιστώθηκε ότι μια προσέγγιση μετριοπαθούς και κριτικού επιστημονικού ρεαλισμού σε όλες τις θεμελιώδεις εκπαιδευτικές συνιστώσες, δηλαδή την έμφαση στο πρόγραμμα σπουδών (περιεχόμενο και διαδικασία), τις γενικές εκπαιδευτικές πεποιθήσεις και τις υποκείμενες επιστημολογικές απόψεις, προσέλκυσε υψηλό βαθμό συμφωνίας σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις.

The aim of this thesis was the exploration of the views of scientists, chemists and chemical engineers, on current trends in Chemistry Education in Greece. Their opinions were investigated using a questionnaire focusing on curricula (the content and process of chemistry teaching and learning), as well as on the respondents’ general educational beliefs and their underlying epistemological views. The aim of this work was to investigate the respondents’ opinions and, if possible, to identify the areas where convergence or even consensus occurred. The results showed that some of the items on the research questionnaire produced a high degree of agreement with the respondents’ views, while a few others were exactly the opposite. These items are considered to be representative of more widespread views. In order to explore the diverging opinions, the items on the research questionnaire that showed great variance were analyzed to determine, whether or not there were significant inter-item correlations among subgroups of participants with different demographic characteristics. Postgraduate studies, professional occupation, age/experience, and career within or outside the wide educational sector were among the main factors that significantly influenced the research results. The study did not reveal any single belief framework underlying the opinions of the respondents. Nevertheless, three specific approach frameworks —ACADEMIC, CONSTRUCTIVIST and SCIENTIFIC REALISM- were analyzed to determine which had the highest degree of agreement. It was found that the SCIENTIFIC REALISM framework and the curriculum emphasis characteristic of the context-based CTSE (Chemistry, Technology, Society and Environment) prevailed, as they produced a significantly higher mean score. The ACADEMIC framework followed with a moderate mean score and the CONSTRUCTIVIST framework had a lower mean score. Responses of participants who were members of groups with significant influence in curriculum development were examined to see if there was any variation in their views. It was found that such variations ranged from subtle nuances to significant discrepancies. Executives from the Pedagogical Institute, the Centre for Educational Research and authors of school textbooks that participate in decision-making, policy planning and approval of textbooks, presented relatively higher scores on ACADEMIC framework. Normally, as Science and Chemistry curriculum and the associated textbooks in Greece are consistent with what happens in academic science. On the other hand, secondary school chemistry teachers, being themselves trained scientists, are also familiar with this approach from their formative years at school and the university. For this latter group, however, conflict arises because, although they are working in the context of a basically academic curriculum, when they go to further educational training (postgraduate studies) or in service training, their trainers (teaching staff, educational advisors, staff at Science Laboratory centres etc.) favour modern, pupil-centred, constructivist approaches, as was discovered in this research. These contrasting standpoints are thought to cause frustration in chemical education and they suggest a need to bring chemistry teachers to a position of deeper understanding of the NOS, and of its philosophical and epistemological interpretation. Nevertheless, this inquiry uncovered a number of individual issues where convergence or even consensus was observed in the opinions of scientists. Furthermore, it was found that a conservative, modest and critical Scientific Realism approach in all the fundamental educational components i.e. curriculum emphasis (content and process), general educational beliefs and the underlying epistemological views, attracted a high degree of agreement in almost all cases.