X hits on this document





20 / 191


Δημήτριος Σταύρου*, Michael Komorek, Reinders Duit

Ινστιτούτο Παιδαγωγικής Φυσικών Επιστημών (IPN), Πανεπιστήμιο του Κιέλου, Γερμανία, stavrou@ipn.uni-kiel.de, komorek@ipn.uni-kiel.de, duit@ipn.uni-kiel.de

Θεματική Ενότητα: Πρώιμες Φυσικές έννοιες, εναλλακτικές αντιλήψεις, εννοιολογική αλλαγή, συναισθηματικοί παράγοντες στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών.

Επίπεδο Εκπαίδευσης: Λύκειο.

Κατηγορία Εργασίας: Εμπειρική - Πειραματική έρευνα.

Λέξεις Κλειδιά: τυχαιότητα, ντετερμινισμός, ντετερμινιστικό χάος, αυτοοργάνωση, φράκταλς, μη γραμμικά δυναμικά συστήματα, αναπαραστάσεις / προ-αντιλήψεις μαθητών


Ντετερμινιστικό Χάος, Αυτοοργάνωση και Φράκταλς αποτελούν εδώ και χρόνια ένα νέο πεδίο έρευνας (μη γραμμικά δυναμικά συστήματα) στα πλαίσια των σύγχρονων Φυσικών Επιστημών. Ο νέος τρόπος σκέψης, που εισάγουν οι θεωρίες αυτές, αποτελεί πρόκληση και για τη διδακτική των Φυσικών Επιστημών, να ερευνήσει το νέο πεδίο των μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων ως προς τη δυνατότητα εισαγωγής τους στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στα σχολεία. Τα συστήματα αυτά χαρακτηρίζονται από μια „εκλεπτυσμένη“ αλληλεπίδραση ντετερμινιστικών νόμων και τυχαιότητας, η οποία εξηγεί από τη μια την περιορισμένη προβλεψιμότητα χαοτικών συστημάτων και από την άλλη τις δομές που εμφανίζονται σε φράκταλ σχηματισμούς καθώς και σε συστήματα αυτοοργάνωσης. Η διερεύνηση της σχέση ντετερμινισμού και τυχαιότητας, ως ένα από τα κεντρικά σημεία για την κατανόηση των μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων, τόσο από την επιστημονική πλευρά όσο και από την πλευρά των μαθητών αποτελεί το αντικείμενο έρευνας της παρούσης εργασίας. Στα πλαίσια του μοντέλου της „Διδακτικής Επανοικοδόμησης“ έγινε θεωρητική ανάλυση της δομής του επιστημονικού αντικειμένου και ακολούθως πραγματοποιήθηκε μια πιλοτική έρευνα σε μαθητές Λυκείου. Τα αποτελέσματα της έρευνας, τα οποία θα παρουσιαστούν στο συνέδριο, δίνουν μια εικόνα των αντιλήψεων των μαθητών περί „ντετερμινισμού“ και „τυχαιότητας“ καθώς και του τρόπου, με τον οποίο οι μαθητές εφαρμόζουν αυτές στην ερμηνεία μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων.


Deterministic chaos, self-organization and fractals constitute for years now a new research field (non-linear dynamics) in modern science. The new way of thinking, that these theories introduce, is also a provocation for science education, to investigate the new field of the non-linear dynamic for the possibility to be taught in science matters in the schools. These systems are characterized from a “subtle” interplay of deterministic laws and chance, which explains on the one hand the limited predictability of chaotic systems and on the other hand the structures that emerge in fractals formations and self-organized systems. The elaboration of the relationship of deterministic laws and chance, as one of the central points for understanding non-linear systems, from the point of view of science and from the students’ point of view, is the subject of this work. In the frame of the model of „Educational Reconstruction“ a theoretical analysis of the science content was done, and subsequently a pilot study in the secondary school took place. The results from the study, which will be presented in the conference, give an insight into students’ conceptions about “determinism” and “chance” and also the way, in that children used these in reasoning on non-linear systems.

Document info
Document views457
Page views459
Page last viewedFri Oct 28 14:58:37 UTC 2016