Δημιουργία, εφαρμογή και αξιολόγηση εργαστηριακών ασκήσεων φυσικών επιστημών και ενός επεκτάσιμου εκπαιδευτικού προγράμματος και λογισμικού με βάση έρευνα και συγκριτική αποτίμηση της ελληνικής συμμετοχής στις διεθνείς ολυμπιάδες φυσικής

Abstract

The purpose of this thesis is the identification and development of students with high learning abilities in physics. The contribution to identification became with the creation, implementation and evaluation of laboratory issues, without taking measurements, but with data processing and data analysis. These issues were given to at least 14000 students of the three lyceum classes in National Physics Competitions from 2002 until 2010. The contribution to development became with the creation of an extensible (for all students) educational program and software. Parts of the educational program (strategies, web-based applications, frequent collaborative quizzes) were applied in the preparation of 30 students of the International Physics Olympiads, 92 students of the three lyceum classes and 32 students of the Pedagogical Department of Primary Education. From the comparative assessment of the Greek participation in International Physics Olympiads and from the separate surveys with questionnaires, emerge the effectiveness of strategies but also the limits of theoretical/cognitive capabilities and experimental/practical skills of Greek lyceum graduates. Regarding the software of enrichment and extension of differentiated curriculum, it was evaluated by the Pedagogical Institute and was sent to all schools of the country.

Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η αναγνώριση και ανάπτυξη των μαθητών με υψηλές ικανότητες μάθησης στη φυσική. Η συνεισφορά στην αναγνώρισή τους έγινε με τη δημιουργία, εφαρμογή και αξιολόγηση εργαστηριακών ζητημάτων, χωρίς τη λήψη αλλά με την επεξεργασία και ανάλυση των μετρήσεων. Τα θέματα αυτά τέθηκαν σε τουλάχιστον 14000 μαθητές και των τριών τάξεων του Λυκείου από το 2002 έως και το 2010 στους πανελλήνιους διαγωνισμούς φυσικής. Η συνεισφορά στην ανάπτυξή τους έγινε με τη δημιουργία ενός επεκτάσιμου (για όλους τους μαθητές) εκπαιδευτικού προγράμματος και λογισμικού. Τμήματα του εκπαιδευτικού προγράμματος (στρατηγικές, υπερμεσικές εφαρμογές, τακτικά συνεργατικά ερωτηματολόγια) εφαρμόστηκαν κατά την προετοιμασία των 30 μαθητών των διεθνών ολυμπιακών φυσικής, 92 μαθητών και των τριών τάξεων του Λυκείου και 32 φοιτητών του Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης. Από τη συγκριτική αποτίμηση της ελληνικής συμμετοχής στις Διεθνείς Ολυμπιάδες Φυσικής και τις επιμέρους έρευνες με ερωτηματολόγια, αναδεικνύεται η αποτελεσματικότητα των στρατηγικών αλλά και τα όρια των θεωρητικών/γνωσιακών δυνατοτήτων και των πειραματικών/πρακτικών δεξιοτήτων των Ελλήνων αποφοίτων του λυκείου. Όσον αφορά το λογισμικό εμπλουτισμού και επέκτασης διαφοροποιημένων προγραμμάτων σπουδών, αξιολογήθηκε από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και διατέθηκε σε όλα τα σχολεία της χώρας.