Ιστότοπος Εκπαιδευτικών Μηχανικών

Συγγραφή της καινοτόμου διδακτικής ενότητας «ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ» για την ένταξή της στο Αναλυτικό Πρόγραμμα Χημείας Β’ Γυμνασίου
Φανούριος Ζαννίκος 1 Ευστάθιος Αθ. Ζωγόπουλος 2 Μαρία Κομιώτου 3
1.Αν. Καθηγητής Ε.Μ.Π, Ηρ. Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Τ.Κ 15780
e-mail: fzanntua@central.ntua.gr
2.Διπλ.Μηχανολόγος Μηχανικός MSc, Εκπαιδευτικός , Υπ.Διδάκτωρ Ε.Μ.Π
e-mail: ezogo@otenet.gr
3.Δρ.Χημικός Μηχανικός, Ηρ. Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Τ.Κ 15780
e-mail: markom@central.ntua.gr

Περίληψη
Έρευνες των τελευταίων δεκαετιών στο χώρο της Διδακτικής των Θετικών Επιστημών και στη διδασκαλία τεχνολογικών μαθημάτων φανερώνουν ότι οι εκπαιδευόμενοι όλων των εκπαιδευτικών βαθμίδων αντιμετωπίζουν συχνά μεγάλη δυσκολία στην ουσιαστική κατανόηση βασικών εννοιών (McDermott, 1984, Roth, 1995).

Παρανοήσεις, αδρανής γνώση, λάθη και αντιφάσεις στη λύση ασκήσεων και στην ερμηνεία φυσικών φαινομένων είναι οι κύριες αιτίες της δυσκολίας αυτής. Οι μαθητές δυσκολεύονται επίσης στη χρήση εξισώσεων, στη συμπλήρωση πινάκων και στη δημιουργία γραφικών παραστάσεων (Barton, 1998). Σκοπός της παρούσας εργασίας, είναι να τονιστεί η σπουδαιότητα και τη χρησιμότητα δημιουργίας της διδακτικής ενότητας «Βιοκαύσιμα» και η αναγκαιότητα ένταξής της στο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών, διότι από τη μελέτη των σχολικών εγχειριδίων Χημείας Γυμνασίου το θέμα βιοκαύσιμα δεν καλύπτεται ουσιαστικά.

Absract
Researches at the teaching and at the space of didactics of positive Sciences found that the students of all educational levels face often great difficulty in the essential comprehension of basic significances and fundamental concepts. Aim of present work, is to highlight the importance and the usefulness of creation of instructive unit “Bio-fuels” and the necessity of integration in the curriculun, because by the study of high school chemistry handbooks, the subject bio-fuel is not covered substantially.

Λέξεις κλειδιά: βιοκαύσιμα, εποικοδομητικό μοντέλο διδασκαλίας

Εισαγωγή
Ακόμη και μετά από ειδικά σχεδιασμένες διδακτικές παρεμβάσεις, οι μαθητές εξακολουθούν να κατέχουν αντιλήψεις, οι οποίες διαφέρουν από τις επιστημονικά αποδεκτές (Rosenquist & McDermott, 1987). Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι στηρίζονται σε νοητικά μοντέλα, τα οποία αναπτύσσονται πρόχειρα μέσα από τη μη συστηματική αλληλεπίδρασή με το φυσικό κόσμο και την έλλειψη μεθοδικότητας στην προσπάθειά τους να τον ερμηνεύσουν (Dykstra, et al.,1992). Τα μοντέλα αυτά καθώς και οι επιστημολογικές ερμηνείες των ατόμων συχνά παρεμποδίζουν τη μάθηση εννοιών και επηρεάζουν δυσμενώς την ικανότητά τους να οικοδομούν τις επιστημονικά αποδεκτές ιδέες (Hammer, 1995). Γενικότερα, οι δυσκολίες που εμφανίζονται σχετίζονται όχι μόνο με το περιεχόμενο αλλά και με τον τρόπο που παρουσιάζονται στα εγχειρίδια καθώς και τις παγιωμένες διδακτικές πρακτικές που υιοθετούνται από τους εκπαιδευτικούς και έχουν ως αποτέλεσμα τη χαμηλή επίδοση των εκπαιδευόμενων και συχνά την εκδήλωση της αποστροφής τους στο συγκεκριμένο μάθημα (Κόκκοτας, 2008).

Απαιτείται να αφιερωθεί πολύ περισσότερος χρόνος σε θεμελιώδεις έννοιες στο πλαίσιο κατάλληλων μαθησιακών περιβαλλόντων, για να παρέχονται στους εμπλεκόμενους ευκαιρίες για να οικοδομούν τις ιδέες τους, να εφαρμόζουν και να δοκιμάζουν τις αντιλήψεις τους και να επαναλαμβάνουν όσα έχουν κατανοήσει, σε ένα υποστηρικτικό περιβάλλον μάθησης.

Μελετώντας τα αναλυτικά προγράμματα αλλά και τις σχετικές παιδαγωγικές έρευνες, προκύπτει η αναγκαιότητα ανάπτυξης νέων διδακτικών μέσων και εργαλείων που αρχικά θα κεντρίζουν το ενδιαφέρον, θα ανατρέπουν την αρνητική στάση των εκπαιδευόμενων απέναντι στις φυσικές επιστήμες και θα οδηγούν βιωματικά στην ουσιαστική απόκτηση γνώσης. Στα πλαίσια της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών, οι μαθητές θα καθοδηγούνται σύμφωνα με τις αρχές της επιστημονικής μεθόδου σε ερευνητικές διαδικασίες, ώστε να μπορούν οι ίδιοι να συλλέγουν τη γνώση και να αποκτούν κριτικό τρόπο σκέψης (Nohara & Goldstein, 2001).

Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ), πέρα από τις πολλαπλές δυνατότητες που προσφέρουν στους μαθητές να αναπτύξουν συνεργατικότητα και ομαδικότητα, παρέχουν ερεθίσματα, αλλά και τα κατάλληλα εργαλεία που προσδίδουν άλλη διάσταση στον τρόπο επεξεργασίας και κυρίως παρουσίασης των εργασιών τους. Οι ΤΠΕ αποτελούν ένα μέσο για να εκτελούμε εργασίες υψηλού επιπέδου, ευκολότερα και αποτελεσματικότερα.

Με την εισαγωγή των ΤΠΕ στην εκπαίδευση γίνεται μια αναθεώρηση ορισμένων πλευρών της διδασκαλίας και της μάθησης, καθώς με την εισαγωγή τους επιδιώκεται η συνεργατική μάθηση, η αλλαγή του ρόλου του εκπαιδευτικού και η διεπιστημονική προσέγγιση και την οικοδόμηση των γνώσεων από τους εκπαιδευόμενους. Η ενσωμάτωση των ΤΠΕ στα εκπαιδευτικά συστήματα των ανεπτυγμένων χωρών, όπως και στο δικό μας, είναι ιδιαίτερα σημαντική και αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη βελτίωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Οι τεχνολογίες αυτές σε συνδυασμό με τις κατάλληλες μεθόδους διδασκαλίας (ανακαλυπτικό, εποικοδομητικό μοντέλο) είναι σε θέση να μεταβάλλουν σημαντικά την ισχύουσα κατάσταση στην εκπαίδευση και να συνεισφέρουν, τόσο στην καλλιέργεια μιας νέας παιδαγωγικής αντίληψης, διευκολύνοντας νέους ενεργητικούς και βιωματικούς τρόπους μάθησης όσο και στην ανάπτυξη νέων στάσεων και δεξιοτήτων (McNabb, 1999) , καθώς και στην ανάπτυξη καινοτόμων παιδαγωγικών πρακτικών (Kankaanranta, 2005).

Από έρευνες που διεξήχθησαν στη Μεγάλη Βρετανία, διαπιστώθηκε ότι υψηλό ποσοστό εκπαιδευτικών δεν χρησιμοποιούν τις νέες τεχνολογίες συστηματικά και δεν τις ενσωματώνουν στα διάφορα μαθήματα του αναλυτικού προγράμματος. (Hargreaves et al., 1996). Έτσι, παρά τα κάποια παραδείγματα σωστής πρακτικής με χρήση ΤΠΕ, η πλειοψηφία των σχολείων της πρωτοβάθμιας είναι ακόμη ανεπηρέαστη από τις δραστικές αλλαγές που επιτάσσει η ενσωμάτωση της ΤΠΕ στον τρόπο της διδασκαλίας και της μάθησης. Η ενσωμάτωση είναι μια πολύπλοκη και πολυδιάστατη διαδικασία μιας και σηματοδοτεί την υιοθέτηση ποικίλλων μεθόδων και διαφοροποιείται από την παραδοσιακή μέθοδο διδασκαλίας. Ένα από τα στοιχεία, που συμβάλλουν σε αυτή την αρνητική στάση των εκπαιδευτικών απέναντι στην τεχνολογία, αποτελεί και η έλλειψη επαρκών και ωφέλιμων εκπαιδευτικών σεναρίων, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παραδείγματα ενσωμάτωσης των ΤΠΕ στην τάξη.

Μεθοδολογική προσέγγιση
Η εργασία αυτή αναπτύχθηκε στο πλαίσιο πρότερης έρευνας που είχαμε πραγματοποιήσει το 2001 με θέμα την εισαγωγή της διδακτικής ενότητας «Ενέργεια-Συμβατικά καύσιμα-Περιβάλλον» στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση (Γυμνάσιο), στα πλαίσια της διπλωματικής μας εργασίας στο διατμηματικό μεταπτυχιακό πρόγραμμα του Ε.Μ.Π «Παραγωγή και διαχείριση ενέργειας». Η έρευνα είχε διεξαχθεί μέσω δομημένων ερωτηματολογίων σε 220 μαθητές Γ Γυμνασίου και σε 70 καθηγητές τεσσάρων διαφορετικών Γυμνασίων της Αττικής που δίδασκαν μαθήματα Χημείας, Βιολογίας, Φυσικής και Τεχνολογίας.

Από τις απαντήσεις των μαθητών προέκυψε η διαπίστωση ότι οι μαθητές δεν έχουν επαρκείς γνώσεις για ζητήματα που αφορούν βασικά καύσιμα όπως ο λιγνίτης και το φυσικό αέριο. Επίσης, από τις αντιφατικές απαντήσεις που δόθηκαν σε ορισμένες ερωτήσεις, προέκυψε το συμπέρασμα ότι υπάρχει αδυναμία κατανόησης βασικών εννοιών στο σύνολο του προς εξέταση θεματικού αντικειμένου «ενέργεια-συμβατικά καύσιμα-περιβάλλον». Αυτό μπορεί να αιτιολογηθεί τόσο από τις απαντήσεις των εκπαιδευτικών, οι οποίοι στο σύνολο τους συμφωνούν ότι το αντικείμενο το οποίο διερευνήθηκε δεν διδάσκεται σε καμία τάξη του Γυμνασίου ικανοποιητικά και απαιτείται εμπλουτισμός της ύλης, όσο και από τις διαπιστώσεις που πραγματοποιήσαμε κατά την διερεύνηση και αξιολόγηση των ήδη υπαρχόντων σχολικών διδακτικών εγχειριδίων.

Από τις απαντήσεις των μαθητών είχε προκύψει επίσης ότι οι μαθητές επιδεικνύουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στο να πληροφορηθούν θέματα με το προς εξέταση αντικείμενο. Το γεγονός αυτό προέκυψε και από την εποικοδομητική διαλογική συζήτηση που πραγματοποιήθηκε με τους μαθητές μετά το πέρας της συμπλήρωσης του ερωτηματολογίου, η οποία διήρκεσε μια διδακτική ώρα ( 40 λεπτά) σε κάθε τάξη. Το θεωρητικό μέρος της διδασκαλίας προτάθηκε να πραγματοποιηθεί με χρήση σύγχρονων παιδαγωγικών και διδακτικών μεθόδων. Προτάθηκε επίσης, η διδασκαλία του αντικειμένου να υποστηρίζεται από διαλέξεις – ενημερώσεις για τις σχετικές εξελίξεις σε θέματα ενέργειας – συμβατικών καυσίμων – περιβάλλοντος από ειδικούς επιστήμονες, φορείς οργανισμών, βιομηχανίες κλπ.

Ακόμη, προτάθηκε να αξιοποιηθούν τα διάφορα κοινοτικά προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης τα οποία παρέχουν τη δυνατότητα επισκέψεων (ανταλλαγή εμπειριών και γνώσεων) σε άλλα Ευρωπαϊκά κράτη, ενώ είχε προταθεί η πραγματοποίηση σεμιναρίων για την επιμόρφωση – κατάρτιση των εκπαιδευτικών που θα ασχοληθούν με τη διδασκαλία του θεματικού αυτού αντικειμένου.

Επίσης, από τα πορίσματα και ευρήματα της έρευνας που πραγματοποιήσαμε, προέκυψε εμφανώς ότι η θεματική ενότητα «Ενέργεια από συμβατικά καύσιμα – περιβάλλον» θα πρέπει να εισαχθεί ως αυτόνομη – αυτοδύναμη ενότητα στο Γυμνάσιο.

Εξαιτίας του γεγονότος ότι υπάρχουν αντικειμενικές δυσκολίες για την εισαγωγή της ενότητας ως αυτοδύναμου νέου μαθήματος στο ωρολόγιο πρόγραμμα κάποιας εκ των τριών τάξεων του Γυμνασίου, προτείναμε την εισαγωγή της θεματικής ενότητας στα πλαίσια των προγραμμάτων κινητικότητας (προγράμματα – δράσεις τα οποία πραγματοποιούνται εκτός σχολικού ωραρίου για δύο ώρες κάθε εβδομάδα, με την προαιρετική συμμετοχή των ενδιαφερόμενων μαθητών).

Επίσης, προτείναμε τη συγγραφή ενός ολοκληρωμένου εγχειριδίου – βοηθήματος το οποίο θα χρησιμοποιηθεί ως εισαγωγικός οδηγός ενημέρωσης και θα συμβάλει στην αποτελεσματικότερη και πιο ολοκληρωμένη διδασκαλία του θέματος, καθώς και τη δημιουργία κατάλληλου εκπαιδευτικού λογισμικού. Προτείναμε επίσης η διδασκαλία της συγκεκριμένης ενότητας και η υλοποίηση των συγκεκριμένων προγραμμάτων κινητικότητας να πραγματοποιείται από συναδέλφους εκπαιδευτικούς εξειδικευμένους με το αντικείμενο. Στα πλαίσια του προτεινόμενου προγράμματος «ΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ», προτείναμε τόσο τη χρήση εργαστηρίου (κυρίως των εργαστηρίων Χημείας, Φυσικής, Τεχνολογίας αλλά και Υπολογιστών), όσο και τη δυνατότητα εκπαιδευτικών επισκέψεων σε σχετικές με το θέμα εγκαταστάσεις.

Απο τα πορίσματα της έρευνάς μας και παρακολουθώντας από κοντά τις εξελίξεις στα θέματα καυσίμων καθώς συμμετέχουμε ενεργά στις δραστηριότητες του εργαστηρίου καυσίμων και λιπαντικών του τομέα σύνθεσης και ανάπτυξης βιομηχανικών διαδικασιών της σχολής χημικών μηχανικών Ε.Μ.Π, θεωρήσαμε σκόπιμη τη συγγραφή και σχεδίαση εκπαιδευτικού σεναρίου μιας καινοτόμου εισαγωγικής διδακτικής ενότητας που αφορά το θέμα «Βιοκαύσιμα».

Ο βασικός λόγος υλοποίησης της εργασίας μας είναι η αναγκαιότητα εισαγωγής της συγκεκριμένης ενότητας στο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών, διότι από τη μελέτη των σχολικών εγχειριδίων Χημείας Γυμνασίου το θέμα βιοκαύσιμα ουσιαστικά δεν αναφέρεται.

Παιδαγωγική προσέγγιση
Οι αντιλήψεις για τη μάθηση έχουν εξελιχθεί ριζικά τις τελευταίες δεκαετίες. Η ανάπτυξη της γνωσιακής επιστήμης και οι τεχνολογίες της πληροφορίας έχουν συμβάλλει αποφασιστικά σε αυτήν την εξέλιξη. Σήμερα, όταν λέμε «μάθηση» αναφερόμαστε στην ανάπτυξη κάθε είδους διανοητικών καταστάσεων και ικανοτήτων, όπως η εννοιολογική γνώση, οι τεχνικές δεξιότητες, οι αυτόματοι κανόνες, τα νοητικά μοντέλα και η επίλυση προβλημάτων. Με μια ευρύτερη έννοια αναφερόμαστε επίσης σε υψηλότερης τάξης επιδιώξεις, όπως η πνευματική περιέργεια, το ενδιαφέρον και η συνήθεια της δια βίου μόρφωσης.

Οι απαντήσεις στο ερώτημα: «Πώς μαθαίνει ο άνθρωπος;» διαφέρουν ανάλογα με τη θεωρητική προσέγγιση που επιλέγεται για τη μάθηση. Η παρούσα εργασία δέχεται το εποικοδομητικό μοντέλο ως πυρήνα της προσέγγισής της στη μάθηση. Η διδασκαλία σύμφωνα με τον εποικοδομητισμό είναι η διαδικασία που στηρίζει την κατασκευή της γνώσης από τους μαθητευόμενους. Η μάθηση εδώ, είναι μια ενεργός διαδικασία και όχι μια απλή ανταλλαγή πληροφοριών (Duffy & Cunningham 1996). Μέσα σε ένα τέτοιο πλαίσιο όπου προκαλείται η σκέψη των μαθητευομένων και επιδιώκεται η εμφάνιση ποικίλων απόψεων, η τεχνολογία μπορεί να γίνει αναπόσπαστο κομμάτι του μαθησιακού περιβάλλοντος. Η προσέγγιση αυτή μολονότι δεν αποτελεί μια αυστηρά συνεκτική- γραμμική θεωρία της μάθησης, παρέχει ωστόσο ένα σύνολο παραδοχών-υποθέσεων εργασίας, που μας επιτρέπουν να επεξεργαζόμαστε καινοτομικές διδακτικές προσεγγίσεις.

Μπορούμε να συνοψίσουμε τις παραδοχές μας για τη μάθηση και τη διδασκαλία ως εξής:

• Ο μαθητής δεν είναι δέκτης αλλά ενεργητικός κατασκευαστής της γνώσης του.
• Η απόκτηση της γνώσης απαιτεί μάθηση όχι μόνο του περιεχομένου της γνώσης αλλά και του περιβάλλοντος μέσα στο οποίο παράγεται και λειτουργεί.
• Η μάθηση δεν είναι στατική κατάσταση αλλά συνεχές γίγνεσθαι.
• Ο μαθητής δεν είναι «λευκό χαρτί» αλλά κομίζει στην εκπαιδευτική και μαθησιακή πράξη τις δικές του ανάγκες, εμπειρίες και πρότερες γνώσεις που συχνά είναι λανθασμένες ή μη αποδεκτές από επιστημονική άποψη.
• Οι γνώσεις και οι δεξιότητες αποκτώνται πιο αποτελεσματικά μέσα σε αυθεντικά περιβάλλοντα του πραγματικού κόσμου.
• Η δυνατότητα ανάπτυξης πολλαπλών αναπαραστάσεων για το ίδιο φαινόμενο, κατάσταση, κ.λπ., η δυνατότητα του μαθητή να διερευνά το περιβάλλον του και η συνεργασία του με τους εμπλεκόμενους στην ίδια δραστηριότητα είναι στοιχεία που προάγουν την οικοδόμηση της γνώσης.
• Η επιλεκτική πρόκληση γνωστικών συγκρούσεων, δηλαδή καταστάσεων όπου ο μαθητής έρχεται αντιμέτωπος με τις ιδέες του και τα αποτελέσματα των συλλογισμών του και διαπιστώνει ότι οι ιδέες του οδηγούν σε λανθασμένα συμπεράσματα, δημιουργεί κατάλληλες συνθήκες για αποδοχή και κατάκτηση της νέας γνώσης (εννοιολογική αλλαγή).

Από τις παραδοχές για τη μάθηση απορρέουν μια σειρά διδακτικών πρακτικών που αποτελούν το γενικό πλαίσιο της εποικοδομητικής θεωρίας για τη διδασκαλία και τη μάθηση.

Σύμφωνα με αυτές (Ζωγόπουλος, 2009):

• Πρέπει να υπάρχει αποδοχή και ενθάρρυνση της πρωτοβουλίας του μαθητή.
• Οι απαντήσεις του μαθητή πρέπει να οδηγούν τη ροή του μαθήματος, να μεταβάλουν τη διδακτική τακτική και να αλλάζουν το ειδικότερο περιεχόμενο της διδασκόμενης ενότητας.
• Ο διδάσκων οφείλει πρώτα να διερευνά το πώς αντιλαμβάνονται οι μαθητές του μια έννοια που θέλει να τους διδάξει, και κατόπιν να «μοιράζεται» μαζί τους τη δική του αντίληψη για τη συγκεκριμένη έννοια.
• Οι μαθητές καλό είναι να ενθαρρύνονται να εμπλέκονται σε διάλογο τόσο με τον καθηγητή όσο και μεταξύ τους, να κάνουν έρευνα βασισμένη σε ανοιχτά ερωτήματα, να θέτουν ερωτήσεις οι μεν στους δε.
• Ο διδάσκων δεν πρέπει να αρκείται στην αρχική απάντηση του μαθητή σε ένα ερώτημα, αλλά να του ζητάει διευκρινίσεις, ώστε να μπορέσει να αντιληφθεί σε βάθος τις ιδέες και τις αντιλήψεις του/ης.
• Ο διδάσκων, όταν είναι δυνατό, οφείλει να οδηγεί τους μαθητές σε εμπειρίες που μπορούν να αναδείξουν αντιφάσεις προς τις υπάρχουσες πεποιθήσεις τους, και κατόπιν να ενθαρρύνει τη συζήτηση.
• Το “λάθος” του μαθητή έχει μεγάλη σημασία για τη μάθηση, καθώς επιτρέπει στον διδάσκοντα να γνωρίσει τις ιδέες του μαθητή και να αναζητήσει τρόπους για την βελτίωσή των ιδεών αυτών.

Διδακτικοί και μαθησιακοί στόχοι
Θέμα είναι τα βιοκαύσιμα, τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα της εφαρμογής τους, η σύγκριση τους με τα συμβατικά καύσιμα και η ένταξή τους σε μία ευρύτερη κατηγορία που είναι η «πράσινη» ενέργεια και οι εναλλακτικές πηγές της.

Το περιεχόμενο είναι τέτοιο που ευνοείται η χρήση διαθεματικών προσεγγίσεων σε σχέση με το περιβάλλον, την τεχνολογική ανάπτυξη και τη βιοηθική.

Αναφορικά με τους γενικούς διδακτικούς και μαθησιακούς στόχους είναι οι μαθητές θα πρέπει να:

• Ορίζουν τα βιοκαύσιμα και να τα διαφοροποιούν από τα συμβατικά.
• Παραθέτουν και να προτείνουν εφαρμογές των βιοκαυσίμων.
• Αντιληφθούν την ανάγκη επαναπροσδιορισμού της ενεργειακής πολιτικής του ανεπτυγμένου κόσμου, ώστε η ανάπτυξη να καταστεί βιώσιμη.
• Ευαισθητοποιηθούν σε καίρια περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως η εξάντληση των μη ανανεώσιμων φυσικών πόρων (πετρέλαιο, λιγνίτης κ.λπ.), το φαινόμενο του θερμοκηπίου και η ατμοσφαιρική ρύπανση.
• Καλλιεργήσουν δεξιότητες έκφρασης (προφορικού και γραπτού λόγου, καλλιτεχνικής, «γλώσσας του σώματος» και επικοινωνίας).
• Συνεργαστούν μεταξύ τους για την επίτευξη κοινού στόχου αναπτύσσοντας προσωπική και συλλογική ευθύνη ως μέλη μιας ομάδας.

Απώτερο στόχο αποτελεί η ενότητα να συμβάλλει στην ανάπτυξη μιας πιο θετικής στάσης των μαθητών σε σχέση με την επιστήμη τους, καθώς και στη μεταξύ τους συνεργασία, αλλά και στη συνεργασία με τον εκπαιδευτικό.

Βάση θα πρέπει να δοθεί στην επίτευξη των στόχων του συναισθηματικού τομέα, αφού η θεματική αυτή ενότητα είναι ιδανική για την ανάπτυξη περιβαλλοντικής και κοινωνικής συνείδησης.

Διδακτική μεθοδολογία
Όσον αφορά τη διδακτική μεθοδολογία, προτείνεται η χρήση εκπαιδευτικών σεναρίων.

Εκπαιδευτικό σενάριο (educational scenario) είναι η περιγραφή ενός μαθησιακού πλαισίου με εστιασμένο γνωστικό αντικείμενο, συγκεκριμένους εκπαιδευτικούς στόχους, παιδαγωγικές αρχές και σχολικές πρακτικές. Ένα τέτοιο σενάριο υλοποιείται μέσα από σειρά εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων (educational activities). Η δομή και ροή κάθε δραστηριότητας καθώς και οι ρόλοι του διδάσκοντα-μαθητών και η αλληλεπίδρασή τους με τα όποια χρησιμοποιούμενα μέσα, περιγράφονται σε ένα πλάνο δραστηριότητας (activity plan). Μέρος ενός τέτοιου πλάνου προβλέπει τη χρήση λογισμικού.

Είναι σημαντικό κάθε δραστηριότητα να είναι εφικτή σε συνθήκες τάξης, παίρνοντας υπόψη τους χρονικούς περιορισμούς της διδακτικής ώρας, και όλους τους πιθανούς παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν την ομαλή διεξαγωγή των προτεινόμενων διαδικασιών.

Το εκπαιδευτικό σενάριο αποτελεί μια εκ βαθέων διείσδυση στη διδακτική πρακτική. Μέσω αυτού γίνεται ανάλυση της μεθόδου και της στρατηγικής σύμφωνα με την οποία προτείνεται να εφαρμοστεί το σύνολο των σχεδιασμένων δραστηριοτήτων στην τάξη και στους προτεινόμενους ρόλους που λαμβάνουν οι συμμετέχοντες, αλλά και στη δομή της συνεργασίας μεταξύ διαφορετικών ομάδων (μικρές ομάδες μαθητών στην ίδια τάξη ή σε διαφορετικές τάξεις). Το σενάριο πρέπει να είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπει παρέμβαση από πλευράς του εκπαιδευτικού και δημιουργική χρήση του. Επίσης πρέπει να έχει τη δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με τον αριθμό των μαθητών που λαμβάνουν μέρος.

Η δομή ενός εκπαιδευτικού σεναρίου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη:

• Την πολυπλοκότητα της παιδαγωγικής, διδακτικής και γνωστικής προσέγγισης της πραγματευόμενης ενότητας με χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας και του προτεινόμενου σεναρίου.
• Την εμπλοκή διαφόρων γνωστικών περιοχών και διαφορετικής φύσης παραγόντων στην εκμάθηση και διδασκαλία μιας διδακτικής ενότητας και την ανάγκη συνέργιας μεταξύ τους.
• Την άμεση ανταπόκριση των σεναρίων στην καθημερινή σχολική πραγματικότητα και την συμβολή τους στην αναβάθμιση της διδακτικής πρακτικής, της εξομάλυνσης δυσκολιών κατανόησης και της μαθησιακής επικοινωνίας.τίτλος
• Το σύνολο των εμπλεκομένων και τους ρόλους αυτών.
• Τους σκοπούς και τους στόχους του γνωστικού αντικειμένου και τη διασύνδεση με το Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών.
• Το υποστηρικτικό υλικό που θα χρησιμοποιηθεί.
• Τις συνθήκες και την οργάνωση του χώρου.
• Τη χρονική διάρκεια εφαρμογής του εκπαιδευτικού σεναρίου.
• Τις προαπαιτούμενες γνώσεις των μαθητών.

Τα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού σεναρίου είναι:

• σχεδιασμένο, οργανωμένο, δομημένο, με σαφείς στόχους και σκοπούς.
• χρησιμοποιεί τεχνολογικά μέσα και αλλά εκπαιδευτικά εργαλεία με ισορροπία και οικονομία.
• διαθέτει πολλαπλές ταυτόχρονες αναπαραστάσεις της ίδιας γνώσης.
• ενισχύει-προωθεί την αλληλεπίδραση, τη συνεργασία των εκπαιδευομένων, την οικοδόμηση της γνώσης, τη δημιουργικότητα και κριτική σκέψη των εκπαιδευομένων, τη διαθεματικότητα.

Μια σύντομη αναφορά θα πρέπει να γίνει:

• Στην ιδέα που διέπει το σενάριο.
• Στα τεχνολογικά εργαλεία που προτείνονται προς χρήση.
• Στη χρήση συμπληρωματικού υλικού.
• Στις προσδοκώμενες παιδαγωγικές και μαθησιακές κατακτήσεις.
• Στις προβλεπόμενες μεθόδους διδακτικής.
• Στις στρατηγικές εφαρμογής.

Συμπεράσματα
Η διδασκαλία του μαθήματος καλό θα ήταν να ακολουθήσει την ενότητα « Η Χημεία του Άνθρακα», ώστε να μπορεί ο μαθητής να εντάξει τα βιοκαύσιμα στις οργανικές ενώσεις και να μπορεί να τα συγκρίνει με τα πετρελαϊκά καύσιμα. Επίσης στη χημεία της Β’ Γυμνασίου έχει διδαχθεί για την ατμοσφαιρική ρύπανση, ενώ στο μάθημα της βιολογία της Γ’ Γυμνασίου έρχεται σε επαφή με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Σημαντικές είναι και οι προϋπάρχουσες γνώσεις που έχει αποκτήσει ο μαθητής από μη σχολικές δραστηριότητες. Στόχος του καθηγητή θα πρέπει να είναι η ανάδειξη και η συγκρότηση των προϋπάρχουσων γνώσεων.

Η συγκεκριμένη αυτοτελής ενότητα σκόπιμο είναι να ενταχθεί στη Χημεία Β’ Γυμνασίου, μετά την διδακτική ενότητα «Άνθρακας». Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί και ως εισαγωγικός οδηγός ενημέρωσης στις σύγχρονες εξελίξεις τεχνολογικής ανάπτυξης καυσίμων, συμβάλλοντας στην αποτελεσματικότερη και ολοκληρωμένη διδασκαλία του θέματος.

Βιβλιογραφία
Barton, R. (1998), Why do we ask pupils to plot graphs? Physics Education, 33(6), 366-367.
Duffy T.M., Cunningham D.J.,(1996), Constructivism Implications for the design and delivery of instruction, In.D.H.Jonassen, Educational communications and technology, Simon &Schuster Macmillan, New York primary schools. British Educational Research Journal, Vol. 22, No. 1, pp. 89-99.
Dykstra, D. I., Boyle, F. and Monarch, A. (1992), Studying conceptual change in learning physics, Physics Education, 76 (6), 615–65.
Hammer D. (1995), Epistemological considerations in teaching introductory physics. Science Education 79, 393-413.
Kankaanranta, M. (2005), International perspectives on the pedagogically innovative uses of technology, Human Technology, 2, pp.109-110.
McDermott L. C., (1984), Research on conceptual understanding in mechanics, Physics Today. 37, (7), 24-32 & (1987) Student difficulties in connecting graphs and physics:American Journal of Physics, 55(6), 503- 513
McDermott, L.C., M.L. Rosenquist and E.H. van Zee (1987), Student difficulties in connecting graphs and physics: Examples from kinematics. American Journal of Physics, 55, 503-513.
McNabb, M .L. (1999), Technology connections for school improvement: Teachers’ quide, North Central Regional Educational Laborator.
Nohara, D. & Goldstein, Α. (2001), A Comparison of the National Assessment of Educational Progress (NAEP), the Third International Mathematics and Science Study Repeat (TIMSS-R) and the Program for the International Student Assessment (PISA).
Roth, W. (1995). Affordances of Computers in Teacher-Student Interactions: The Case of Interactive Physics. Journal of research in science teaching, Vol.32, No.4,pp.329-347.
Ζωγόπουλος, Ε. (2009), Νέες τεχνολογίες και μέσα επικοινωνίας στην εκπαιδευτική διαδικασία. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα από την εφαρμογή τους. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο ΤΠΕ « Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη», Σύρος, Πρακτικά τόμος Β, σσ.337-349.
Κόκκοτας, Π. (2008), Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα: Γρηγόρη.