Πρόγραμμα Σπουδών Φυσικής ΓΕΛ

Πρόγραμμα Σπουδών Φυσικής ΓΕΛ δημοσιεύθηκε στην υπ’ αριθμ. 48632/Δ2 Υπουργική Απόφαση (ΦΕΚ 2913 Τεύχος Δεύτερο την 3η Μαΐου 2023) με θέμα:

Πρόγραμμα Σπουδών του μαθήματος της Φυσικής των Α’, Β’ και Γ’ τάξεων Γενικού Λυκείου.

Η ΥΦΥΠΟΥΡΓΟΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

Έχοντας υπόψη:

1. Την περ. α της παρ. 2 του άρθρου 42 του ν. 4186/2013 «Αναδιάρθρωση της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης και λοιπές διατάξεις» (Α’ 193).
2. Την υποπερ. ββ της περ. α της παρ. 3 του άρθρου 2 του ν. 3966/2011 «Θεσμικό πλαίσιο των Πρότυπων Πειραματικών Σχολείων, Ίδρυση Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής, Οργάνωση του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ» και λοιπές διατάξεις» (Α’ 118).
3. Το άρθρο 175 του ν. 4823/2021 «Αναβάθμιση του Σχολείου, ενδυνάμωση των εκπαιδευτικών και άλλες διατάξεις» (Α’ 136).
4. Το άρθρο 90 του Κώδικα Νομοθεσίας για την Κυβέρνηση και τα κυβερνητικά όργανα (π.δ. 63/2005, Α’ 98), το οποίο διατηρήθηκε σε ισχύ με την παρ. 22 του άρθρου 119 του ν. 4622/2019 (Α’ 133).
5. Το π.δ. 81/2019 «Σύσταση, συγχώνευση, μετονομασία και κατάργηση Υπουργείων και καθορισμός των αρμοδιοτήτων τους Μεταφορά υπηρεσιών και αρμοδιοτήτων μεταξύ Υπουργείων» (Α’ 119).
6. Το π.δ. 84/2019 «Σύσταση και κατάργηση Γενικών Γραμματειών και Ειδικών Γραμματειών/Ενιαίων Διοικητικών Τομέων Υπουργείων» (Α’ 123).
7. Το π.δ. 2/2021 «Διορισμός Υπουργών, Αναπληρωτών Υπουργών και Υφυπουργών» (Α’ 2).
8. Την υπό στοιχεία 168/Υ1/08-01-2021 κοινή απόφαση του Πρωθυπουργού και της Υπουργού Παιδείας και Θρησκευμάτων «Ανάθεση αρμοδιοτήτων στην Υφυπουργό Παιδείας και Θρησκευμάτων, Ζωή Μακρή» (Β’ 33).
9. Την υπό στοιχεία 104671/ΓΔ4/27-09-2021 υπουργική απόφαση «Πιλοτική Εφαρμογή Προγραμμάτων Σπουδών στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση» (Β’ 4003).
10. Την υπ’ αρ. 65/08-12-2022 πράξη του Δ.Σ. του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής.
11. Το γεγονός ότι από την παρούσα απόφαση δεν προκαλείται δαπάνη, σύμφωνα με την υπό στοιχεία Φ.1/Γ/313/45659/B1/21-04-2023 εισήγηση του άρθρου 24 του ν. 4270/2014 (Α’ 143) της Γενικής Διεύθυνσης Οικονομικών Υπηρεσιών του Υπουργείου Παιδείας και Θρησκευμάτων, αποφασίζουμε:

Άρθρο μόνον

Το Πρόγραμμα Σπουδών του μαθήματος της Φυσικής των Α’, Β’ και Γ’ τάξεων Γενικού Λυκείου ορίζεται ως εξής:

Α. ΦΥΣΙΟΓΝΩΜΙΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Το γνωσιακό αντικείμενο Φυσική Λυκείου αφορά στη σχολική εκδοχή της επιστήμης της Φυσικής, όπως αυτή πρέπει να παρουσιάζεται στα μαθήματα Φυσικής στις τάξεις Α’, Β’ και Γ’ του Λυκείου ως τελικό μορφωτικό αγαθό των μαθητών/-τριών/μελλοντικών πολιτών. Το περιεχόμενο των μαθημάτων αυτών έχει διαμορφωθεί λαμβάνοντας υπόψη τις αντίστοιχες γνωστικές (ηλικιακές) δυνατότητες των μαθητών/-τριών, τις προηγούμενες γνώσεις τους, και την απαραίτητη υλικοτεχνική υποστήριξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας.

Tο ΠΣ της Φυσικής Λυκείου παρουσιάζεται συνοπτικά στο παρακάτω γράφημα.

Β. ΣΚΟΠΟΘΕΣΙΑ

Σκοπός του ΠΣ είναι η αποτελεσματική μάθηση του περιεχομένου, των διαδικασιών και των εφαρμογών της Φυσικής, με στόχο την ανάπτυξη του τρόπου σκέψης και την καλλιέργεια ικανοτήτων (γνώσεων, δεξιοτήτων και στάσεων) είτε για την εισαγωγή στο πανεπιστήμιο, είτε για την ένταξη στον εργασιακό στίβο και τη διαρκή επαγγελματική ανέλιξη.

Κύριος στόχος του Προγράμματος Σπουδών της Φυσικής Γενικής Παιδείας στη Δευτεροβάθμια Λυκειακή Εκπαίδευση είναι η διαμόρφωση μαθητών/-τριών/μελλοντικών πολιτών (επιδιωκόμενες στάσεις), με γνώσεις των αρχών και των νόμων που διέπουν τον φυσικό κόσμο, δυνατότητα κατανόησης των φυσικών φαινομένων και των τεχνολογικών εφαρμογών αυτών των αρχών και των νόμων, αλλά και με δεξιότητες αξιοποίησης και εκμετάλλευσής τους στον κοινωνικό χώρο και την επικοινωνία. Αυτός ο στόχος αφορά όλους/-ες τους/τις μαθητές/-τριες/μελλοντικούς πολίτες.

Κύριος στόχος του Προγράμματος Σπουδών της Φυσικής Προσανατολισμού στη Δευτεροβάθμια Λυκειακή Εκπαίδευση είναι η προετοιμασία μέρους των μαθητών/τριών για την επιτυχή διεκδίκηση της συνέχισης των σπουδών τους σε εξειδικευμένα επιστημονικά/τεχνικά/ εκπαιδευτικά/επαγγελματικά πεδία, όπου απαιτείται εμβάθυνση των υπαρχουσών γνώσεων αλλά και επιπλέον γνώσεις, δεξιότητες και στάσεις σχετικές με τα αντίστοιχα πεδία, για την επιτυχή είσοδό τους στον εργασιακό χώρο, τη συνεχή επαγγελματική ανέλιξή τους και την υποστήριξη του κοινωνικού ρόλου του τομέα τους.

Επιμέρους Στόχοι του ΠΣ Φυσικής Γενικής Παιδείας Στόχος 1ος: Τα Προγράμματα Σπουδών επιδιώκουν τον εγγραμματισμό στη Φυσική.

Τα περιεχόμενα των Προγραμμάτων Σπουδών (ΠΣ) αναμένεται να υποστηρίξουν τη μετάβαση από τη Φυσική Επιστήμη στη Σχολική Εκδοχή της για όλους/-ες τους/ τις μαθητές/-τριες.

Στόχος 2ος:

Η αξιοποίηση των ιδεών και των διασυνδέσεων που σχηματικά αναφέρονται ως ΦΥ.Τ.ΕΜ.ΜΑ.Γ.

Τα αρχικά ΦΥ.Τ.ΕΜ.ΜΑ.Γ. αποτελούν:

α) Μια παραλλαγή του sTEM, όπου το γράμμα s (Επιστήμη) έχει αντικατασταθεί από τα γράμματα ΦΥ (Φυσική) και

(β) μια επέκταση του sTEM σε sTEMΓ, όπου (γ): ΓΛΩΣΣΑ. Οι μαθητές/-τριες πρέπει να μπορούν να χρησιμοποιούν σωστά την ελληνική γλώσσα και το ακριβές επιστημονικό λεξιλόγιο τόσο στον γραπτό, όσο και στον προφορικό λόγο.

Επιμέρους Στόχοι του ΠΣ Φυσικής Προσανατολισμού

Στόχος 1ος:

Τα περιεχόμενα του ΠΣ επιδιώκουν την εμβάθυνση των γνώσεων για την ανάπτυξη ικανοτήτων που είναι απαραίτητες στον 21ο αιώνα.

Η εμβάθυνση αναφέρεται στην ουσιαστικότερη θεμελίωση και υποστήριξη μέσω του αναγκαίου μαθηματικού φορμαλισμού της σχολικής γνώσης, ώστε οι μαθητές/τριες να καταστούν ικανοί/-ές να λύνουν νέα προβλήματα και να προσαρμόζονται σε νέες καταστάσεις. Αυτή η ουσιαστικότερη γνώση είναι περισσότερο από αναγκαία για την ανάπτυξη ικανοτήτων για τον 21ο αιώνα, όπως η καινοτομία και η δημιουργικότητα κατά την επίλυση προβλημάτων κ.ά.

Στόχος 2ος:

Η σε βάθος και πλάτος αξιοποίηση των ιδεών και των διασυνδέσεων που σχηματικά αναφέρονται στη βιβλιογραφία ως sTEMΓ (ΦΥ.Τ.ΕΜ.ΜΑ.Γ). Η διασύνδεση αυτή περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ των συνιστωσών του ΦΥ.Τ.ΕΜ.ΜΑ.Γ με ποικίλους τρόπους.

Γ. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΘΕΜΑΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ

Η Φυσική είναι η επιστήμη που ασχολείται με την συστηματική μελέτη της Φύσης και την ερμηνεία των φαινομένων σ’ αυτήν. Η συστηματική αυτή μελέτη στηρίζεται κάθε φορά σε αρχικές υποθέσεις, ο έλεγχος της ορθότητας των οποίων ξεκινά με βάση τη λογική και την παρατήρηση και καταλήγει σε πειράματα και μετρήσεις. Η διατύπωση των βασικών αρχών και εννοιών της Φυσικής μαζί με την οργάνωση και τη συστηματοποίηση των επιμέρους γνώσεων αναδεικνύει τη σύγχρονη εκδοχή της δομής της κι ανοίγει νέους ορίζοντες στον τρόπο σκέψης για κάθε τι που μας περιβάλλει. Ακριβώς για τον λόγο αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία να τονιστεί ότι η Φυσική Επιστήμη είναι αποτέλεσμα συλλογικής και διαχρονικής ανθρώπινης προσπάθειας για την κατανόηση των διαφόρων φυσικών φαινομένων.

Στο συγκεκριμένο ΠΣ προτείνεται η μελέτη έξι Θεματικών Πεδίων της Φυσικής μαζί με ένα ευρύτερο Θεματικό Πεδίο με τίτλο: Επιστήμη και Εκπαίδευση Μεθοδολογία.

Η διαγώνια διαδικασία οργάνωσης του περιεχομένου Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει την ανάπτυξη του περιεχομένου του ΠΣ σύμφωνα με τον κανόνα:

«Το περιεχόμενο μιας τάξης Λυκείου παρουσιάζεται στην επόμενη τάξη προς εμβάθυνση».

Με τον διαγώνιο βηματισμό έχει αποφευχθεί η επικάλυψη του περιεχομένου.

Συγκεκριμένα:

Σε καμία τάξη οι μαθητές/-τριες δε διδάσκονται το ίδιο περιεχόμενο. Οι θεματικές που διδάσκονται στον Προσανατολισμό έπονται των αντίστοιχων της Γενικής Παιδείας και, το σπουδαιότερο, δεν ταυτίζονται με αυτές, τόσο στη δομή του περιεχομένου όσο και στο βάθος πραγμάτευσής τους. Τυχόν αναστροφή της σειράς αυτής, π.χ. διδασκαλία ύλης Προσανατολισμού της Β’ Λυκείου στην Α’ Λυκείου, από μη τυπικούς φορείς της εκπαίδευσης, αποβαίνει άκαρπη, γιατί τα μαθησιακά εργαλεία είναι διαφορετικά.

Δ. ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΛΑΙΣΙΩΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΑΘΗΣΗΣ

Η διδακτική μεθοδολογία (πλαίσιο και σχεδιασμός της μάθησης) θα πρέπει να συμβάλει ουσιαστικά στην επίτευξη των μαθησιακών αποτελεσμάτων που τίθενται από το Πρόγραμμα Σπουδών με μεθόδους, πρακτικές και εργαλεία που να προάγουν ταυτόχρονα και τους γενικότερους σκοπούς της σχολικής εκπαίδευσης.

Η προτεινόμενη διδακτική μεθοδολογία εστιάζει σε τρία σημεία, στις επιστημονικές πρακτικές, στις προτεινόμενες μεθόδους διδασκαλίας και στα εργαλεία των διδακτικών προσεγγίσεων. Ακολουθεί η πραγμάτευση των σημείων αυτών στο ΠΣ.

Επιστημονικές πρακτικές

Στο παρόν ΠΣ υιοθετούνται τόσο οι επιστημονικές πρακτικές όσο και οι συναφείς με αυτές δεξιότητες και ταξινομούνται σε ένα τριμερές σχήμα, που παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα. Στο σχήμα αυτό δίνεται βαρύτητα στην προετοιμασία της πρακτικής, για αυτό χαρακτηρίζεται ως στρατηγική, ακολουθεί η υλοποίησή της στο εργαστήριο ή στην τάξη και ολοκληρώνεται με την παρουσίασή της και τον αναστοχασμό. Κάποιες πρακτικές επαναλαμβάνονται στα στάδια με διαφορετική νοηματοδότηση, αφού πρόκειται για διαφορετική φάση υλοποίησης.

Η συμμετοχή των μαθητών/-τριών στις επιστημονικές πρακτικές πραγματοποιείται:

α) Με την επιστημονική/εκπαιδευτική μέθοδο με διερεύνηση, η οποία έχει προτυποποιηθεί για διδακτικούς λόγους σε πέντε βήματα, τα οποία όμως περιέχουν πλήθος δυνατοτήτων, ώστε οι εκπαιδευτικοί να την αξιοποιούν σύμφωνα με τις δυνατότητες και τις προτιμήσεις των μαθητών/-τριών τους,

β) με την επιλογή εργαλείων ικανών να υποστηρίξουν τις επιστημονικές πρακτικές.

Μέθοδοι διδασκαλίας

Η αναζήτηση της λειτουργικότητας μεταξύ μάθησης με διερεύνηση και ευθείας διδασκαλίας.

Η φιλοσοφία και το πλαίσιο του ΠΣ υποστηρίζουν τη μάθηση με διερεύνηση/ανακάλυψη και αυτή αναπτύσσεται λεπτομερειακά στο περιεχόμενό του. Όμως στη βιβλιογραφία υπάρχει και αντίλογος. Υποστηρίζεται ότι η απευθείας διδασκαλία της Φυσικής μπορεί να αποβεί αποτελεσματικότερη. Είναι προφανές ότι στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα μία μεικτή πορεία διδασκαλιών θα ήταν περισσότερο ρεαλιστική. Φαίνεται ότι η υιοθέτηση, αρχικά, ενός φάσματος εναλλαγής των δύο μεθόδων, στο οποίο η απευθείας διδασκαλία θα βαίνει μειούμενη, έχει περισσότερο εργονομικό/λειτουργικό χαρακτήρα, μέχρι, τελικά, την υιοθέτηση της μιας μόνο αποκλειστικής προσέγγισης.

Η «επιστημονική/εκπαιδευτική μέθοδος με διερεύνηση» είναι η εκπαιδευτική εκδοχή της ιστορικά καταξιωμένης επιστημονικής μεθόδου για την έρευνα και προσομοιάζει με την επιστημονική μέθοδο της έρευνας στην εκπαιδευτική διασκευή, αντικαθιστώντας τον όρο «έρευνα» με τον όρο «διερεύνηση».

Συγκεκριμένα, η μέθοδος αυτή για κάθε Θεματική Ενότητα προβλέπει:

α) Παρώθηση του ενδιαφέροντος των μαθητών/-τριών με εναύσματα (π.χ. ένθετα κείμενα, εικόνες, εικονοσκοπήσεις, βίντεο κ.λπ.) σε θέματα της επικαιρότητας, σε σχετικά φυσικά ή και ανθρωπογενή φαινόμενα, σε επιστημονικές ή τεχνολογικές ανακοινώσεις, ή/και διαθεματικές αναφορές στις τέχνες και τον πολιτισμό (βήμα 1ο: πρόκληση ενδιαφέροντος),

β) υπενθύμιση και συσχέτιση/αξιοποίηση προϋπαρχουσών γνώσεων (που απαιτούνται για τη μελέτη της Θεματικής Ενότητας) και διατύπωση υποθέσεων ή προτάσεων από τους/τις μαθητές/-τριες για τον τρόπο μελέτης της θεματικής, οργανώνοντας συζητήσεις και θέτοντας ερωτήματα για την επίλυση των προβλημάτων που ανακύπτουν (βήμα 2ο: προβληματισμός και διατύπωση υποθέσεων),

γ) δραστηριότητες (όπως αναζήτηση πρόσθετης πληροφορίας και εφαρμοζόμενων πρακτικών κυρίωςαπό το διαδίκτυο) ή/και πραγματικό πειραματισμό από τους/ τις μαθητές/-τριες (όπου απαιτείται και είναι εφικτός στο σχολικό εργαστήριο) με τη χρήση παραδοσιακών τεχνικών και -κυρίωςψηφιακών τεχνολογιών, θεωρίας κ.ά. (βήμα 3ο: δραστηριότητες και πειραματισμός),

δ) διατύπωση συμπερασμάτων/νέων γνώσεων, εφαρμογές τους και ερμηνείες (π.χ. με προσομοιώσεις ή περιγραφές των διαδικασιών του μικρόκοσμου) και σύγκριση με την υπάρχουσα θεωρία (βήμα 4ο: διατύπωση παρατηρήσεων, αποτελεσμάτων, συμπερασμάτων),

ε) γενίκευση με εφαρμογές στην καθημερινή ζωή και στην τεχνολογία, διεπιστημονική συσχέτιση (με αναφορές -όταν είναι δυνατόνστη χημεία, τη βιολογία) και διαθεματική μελέτη (με αναφορές σε ιστορικές πληροφορίες, σε λογοτεχνικά έργα, σε καλλιτεχνικές αναπαραστάσεις και κινηματογραφικές ή τηλεοπτικές ταινίες ή/ και σε οικονομικές παραμέτρους) (βήμα 5ο: εφαρμογές, γενίκευση, μικρο-ερμηνείες).

Παράλληλα, είναι δυνατόν να εφαρμοστούν «καλές πρακτικές» οι οποίες θα βελτιστοποιούν την εκπαιδευτική διαδικασία και τα αναμενόμενα αποτελέσματα.

Καλές πρακτικές είναι δυνατόν να συνιστούν:

1. Εναύσματα ενδιαφέροντος με ερωτήματα: Το ενδιαφέρον των μαθητών/-τριών για τη μελέτη κάποιας θεματικής εξαρτάται ισχυρότατα από τον τρόπο -και την πρωτοτυπίατης πρόκλησης του ενδιαφέροντος, όπως επιδιώκεται συχνά σε θέματα πανελληνίων ή διεθνών διαγωνισμών Φυσικής. Κυρίως, όμως, το ενδιαφέρον εξαρτάται από το αν το υπό μελέτη θέμα δημιουργεί ερωτήματα στους/στις μαθητές/τριες προς απάντηση, ιδίως όταν πρόκειται για θέματα σύγχρονης τεχνολογίας.
2. Ιστορικοί Πειραματισμοί Ερμηνείες Παιχνιδιών/ Αγωνισμάτων: Ενδιαφέρον παρουσιάζουν και οι θεματικές που απαιτούν πειραματισμούς για την αναπαράσταση και την ερμηνεία παιχνιδιών και αθλητικών αγωνισμάτων που στηρίζονται σε βασικές αρχές και νόμους της Φυσικής, όπως είναι πολλά από τα ολυμπιακά παιχνίδια/ αγωνίσματα.
3. Επεξεργασία πραγματικών τιμών μέτρησης: Όπου δεν είναι δυνατή η εκτέλεση πειραμάτων -όπως σε εξετάσεις και διαγωνισμούς-, προτείνεται και έχει δοκιμαστεί συστηματικά και επιτυχώς, ιδίως στους πανελλήνιους και διεθνείς διαγωνισμούς Φυσικής, η χρήση και επεξεργασία πραγματικών τιμών μέτρησης σε πειραματικά θέματα.
4. Τράπεζες Θεμάτων: Οι βάσεις/Τράπεζες Θεμάτων έχουν πλέον γενική αποδοχή όχι μόνο για την εκπαιδευτική και παιδαγωγική εφικτότητα της εφαρμογής τους, αλλά (και) γιατί συνιστούν ένα αποτελεσματικό -και δημοκρατικόμέσο εφαρμογής των Προγραμμάτων Σπουδών με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα σχολεία της χώρας.
5. Σενάρια Ψηφιακής Εκπαίδευσης: Δεδομένης της αναγκαιότητας χρήσης των ψηφιακών τεχνολογιών και των εφαρμογών τους για διαφορετικές και συχνά μη προβλεπτές ανάγκες της εκπαίδευσης, προτείνεται οι μέθοδοι, οι τεχνικές και οι πρακτικές της ψηφιακής τηλεκπαίδευσης (εξ αποστάσεως, σύγχρονη, ασύγχρονη…) να αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της γενικότερης τυπικής εκπαίδευσης.
6. Ζητήματα Μετακλασικής Επιστήμης: Η παραπομπή και η απλή αναφορά ή αξιοποίηση φαινομένων και αρχών της μετακλασικής επιστήμης -όπου κι αν είναι εφικτή και χρήσιμηείναι ευεργετική για τη συνολική αντίληψη των εκπαιδευομένων ότι δεν υπάρχουν ελλείμματα στην κατανόηση και ερμηνεία του κόσμου.
7. Η Συστημική Συσχέτιση: Η συσχέτιση της όποιας θεματικής που μελετήθηκε κατά την εκπαιδευτική διαδικασία, με εφαρμογή της μεθόδου, ολοκληρώνεται στο πέμπτο βήμα με την καλή πρακτική της «συστημικής» συσχέτισης της θεματικής με συγγενείς γνώσεις από άλλα -εκτός της Φυσικής θεματικά αντικείμενα.

Εργαλεία των διδακτικών προσεγγίσεων

Α. Πολλαπλές Εξωτερικές Αναπαραστάσεις (ΠΕΑ)

Οι Πολλαπλές Εξωτερικές Αναπαραστάσεις των φαινομένων αποτελούν προνομιακό πεδίο μελέτης της εκπαιδευτικής έρευνας στη Φυσική και του νεοαναδυόμενου πεδίου του οπτικού γραμματισμού.

Η επιλογή της κατάλληλης αναπαράστασης, καθώς και η δυνατότητα μετάφρασης των πληροφοριών από μία αναπαράσταση σε μία άλλη είναι «ζωτικής» σημασίας για την κατανόηση στις φυσικές επιστήμες.

Η οπτικοποίηση, ή γενικότερα ο οπτικός γραμματισμός, συνδέεται ευθέως με εκείνη την πλευρά της μάθησης των φυσικών επιστημών που σχετίζεται με την ανάπτυξη και την εξέλιξη ποιοτικών και ποσοτικών προτύπων/ μοντέλων. Η παραγωγή προτύπων/μοντέλων, η διαδικασία δηλαδή της μοντελοποίησης, συνιστά μία από τις κορυφαίες επιστημονικές πρακτικές.

Οι αναπαραστάσεις στις οποίες εμπλέκονται οι μαθητές/-τριες μπορεί να καταταγούν σε:

1. Φορμαλιστικές, οι οποίες περιγράφονται με μαθηματικούς τύπους.
2. Αναπαραστάσεις μέσω πινάκων με δύο τρόπους εισόδου δεδομένων: α) από τον/τη μαθητή/-τρια, β) από κάποιον αλγόριθμο (ρουτίνα) που τον ενεργοποιεί ο/η μαθητής/-τρια, ο/η οποίος/-α και προσδιορίζει την αρχική τιμή και τον βηματισμό.
3. Αναπαραστάσεις που προέρχονται από δράση πάνω σε αναπαραστάσεις, όπως γραφική παράσταση δεδομένων ενός πίνακα, κλίση καμπύλης, εμβαδόν υπό την καμπύλη. Αναπαραστάσεις μεγάλου όγκου δεδομένων μέσα από δράσεις ομαδοποίησης, π.χ. ιστογράμματα, «πίτες», 2Δ, 3Δ κ.ά.
4. Αναπαραστάσεις στιγμιότυπων που δείχνουν την εξέλιξη μιας αρχικής αναπαράστασης (φαινόμενο).
5. Αναπαραστάσεις που προσεγγίζουν τον ρεαλισμό, π.χ. φωτογραφίες ή βιντεοσκόπηση φαινομένων.
6. Αναπαραστάσεις με χρήση συμβόλων και κλίμακας, π.χ. γεωγραφικοί χάρτες, διανύσματα για μεγέθη όπως δύναμη κ.τ.λ.

Εργαλεία δράσης πάνω στις αναπαραστάσεις:

1. Μεγέθυνση με ανάλογη μεταβολή της ακρίβειας της αναπαράστασης.
2. Χρόνος-εξέλιξη μιας αρχικής αναπαράστασης.
3. Εξειδικευμένα εργαλεία: υπολογισμός κλίσης, πρόβλεψης τιμών μεγεθών στον χρόνο, υπολογισμός εμβαδών, κριτήρια επιλογής για ομαδοποίηση και αναπαράσταση στατιστικών διαδικασιών.

Δύο Ειδικά Θέματα

(1. Μικρόκοσμος, 2. Αναλογίες)

1. Μικρόκοσμος

Ο μικροσκοπικός κόσμος δε συνδέεται με την καθημερινή εμπειρία και οι Πολλαπλές Εξωτερικές Αναπαραστάσεις είναι ο μόνος τρόπος να υπερνικηθεί αυτό το εμπόδιο. Η βιβλιογραφία σαφώς δείχνει ότι πολλές παρανοήσεις των μαθητών/-τριών στη Φυσική προέρχονται από την αδυναμία τους να κατανοήσουν δομές και διαδικασίες σε μικροσκοπικό επίπεδο. Κίνηση, βίντεο και προσομοιώσεις, μπορούν να απεικονίσουν τον δυναμικό μικρόκοσμο αποτελεσματικότερα από τις στατικές εικόνες και τις λέξεις, επειδή οι μαθητές/-τριες διαθέτουν λιγότερο γνωστικό φορτίο για την οικειοποίησή τους, μιας και το περιεχόμενο, με την αξιοποίησή τους, παρουσιάζεται με «διανοητικά ζωντανό τρόπο».

1. Αναλογίες

Και οι αναλογίες αποτελούν μια μορφή αναπαράστασης. Ορισμένες έννοιες αισθητοποιούνται με την αξιοποίηση αναλογιών. Έτσι, το πρόβλημα, στην περίπτωση των εννοιών, ανάγεται στην επιλογή της κατάλληλης αναλογίας τόσο στο επίπεδο της αποτελεσματικότητας όσο και στο επίπεδο της επιθυμητής εννοιολογικής αυστηρότητας.

Εργαλεία Παραγωγής και διδακτικής Αξιοποίησης των Πολλαπλών Αναπαραστάσεων

1. Οι Χάρτες Εννοιών

Οι χάρτες εννοιών είναι μια δυναμική κατασκευή, η οποία μπορεί να υλοποιηθεί και σε περιβάλλον «χαρτί μολύβι», αλλά με πολύ πιο πλούσιο τρόπο μπορεί να αποδοθεί με ειδικά λογισμικά, πολλά από τα οποία είναι ανοικτά και δωρεάν.

1. Οι Σκιτσογραφίες Εννοιών

Οι σκιτσογραφίες εννοιών αποτελούνται από φιγούρες και κείμενο. Υπάρχει ένα κεντρικό θέμα/σενάριο και μερικές καταγεγραμμένες απόψεις (3-5), που εκφράζονται από φιγούρες (παιδιών ή και χαρακτηριστικές φιγούρες ενηλίκων, όπως π.χ. επιστήμονας). Αποτελούν εξαιρετικό εργαλείο για έναυσμα συζήτησης, διατύπωση επιχειρημάτων, διερεύνηση δραστηριοτήτων και γενικότερα για τη δημιουργική έκφραση των μαθητών/-τριών στη Φυσική.

Β. Λύση Προβλήματος

Ερευνητές προτείνουν η φύση των προβλημάτων που χρησιμοποιούνται στη διδασκαλία της Φυσικής να είναι η ίδια η Φυσική και όχι τα Μαθηματικά. Οι αλγεβρικές μέθοδοι συχνά είναι μηχανιστικές, περίπλοκες και «συσκοτίζουν» τις έννοιες της Φυσικής. Η αξιοποίηση, όμως, μόνο του μαθηματικού φορμαλισμού εμφανίζει το «παράδοξο» οι μαθητές/-τριες να αναπτύσσουν μια διαισθητική ή αλγοριθμική προσέγγιση επίλυσης προβλημάτων, με τη βοήθεια βεβαίως και της απομνημόνευσης. Η προσέγγιση αυτή αποτυγχάνει, όταν έχουν να αντιμετωπίσουν μια νέα κατάσταση που περιγράφει ένα πρόβλημα το οποίο δεν έχουν συναντήσει στο παρελθόν ή όταν το πρόβλημα που τίθεται απαιτεί εννοιολογική κατανόηση. Η μαθηματική γλώσσα, λοιπόν, πρέπει να θεωρείται συμπληρωματική της γλώσσας της Φυσικής και έτσι η ταυτόχρονη χρήση τους να δίνει «λύσεις» και όχι «απαντήσεις» στα προβλήματα Φυσικής.

Η επίλυση προβλημάτων είναι επίσης μέρος της διασύνδεσης μεταξύ Φυσικής και Επιστημών των Μηχανικών. Τα βήματα της επιστημονικής μεθόδου αξιοποιούν και οι μηχανικοί, όταν χρειάζεται να δοκιμάσουν μια υπόθεση ή όταν αντιμετωπίζουν άγνωστες καταστάσεις. Η αντιμετώπιση πολύπλευρων προκλήσεων και οι διαδικασίες επίλυσης προβλημάτων απαιτούν από τους μηχανικούς την εφαρμογή ενός επαναληπτικού κύκλου που είναι χρήσιμος στον σχεδιασμό νέων προϊόντων και διαδικασιών. Μέσω της εφαρμογής της Μηχανικής Διαδικασίας Σχεδιασμού, οι μηχανικοί μαθαίνουν συνεχώς από την αποτυχία να κάνουν σταδιακές βελτιώσεις στα σχέδια προϊόντων ή διαδικασιών. Αυτή η διεργασία απαιτεί μια χρήσιμη για τη ζωή δεξιότητα, τη σχεδιαστική σκέψη.

Το ΠΣ της Φυσικής Λυκείου ενσωματώνοντας τις παραπάνω υποδείξεις:

α) Δίνει έμφαση στην επίλυση προβλημάτων ανοιχτού τύπου και ενθαρρύνει τους/τις μαθητές/-τριες να μάθουν από την αποτυχία των υποθέσεών τους και από τα λάθη στους συλλογισμούς τους. Αυτή η διαδικασία καλλιεργεί τις ικανότητες των μαθητών/-τριών να δημιουργούν καινοτόμες και δημιουργικές λύσεις σε προκλήσεις γύρω από διάφορα θέματα.

β) Ενισχύει την αξιοποίηση Αισθητήρων και Απτήρων Ψηφιακών Τεχνολογιών. Επίσης, στο πλαίσιο των ιδιοκατασκευών, προτείνεται η χρήση και η σύνθεση -με απλά μέσααισθητήρων και απτήρων οι οποίοι, συνδεόμενοι με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, παρέχουν κατευθείαν πειραματικά δεδομένα. Επιπλέον, αποτελούν άμεση εφαρμογή φυσικών αρχών γνωστών ή προσιτών στους/ στις μαθητές/-τριες. Επισημαίνεται ότι η πρόταση και η εφαρμογή αυτή (τη δεκαετία του 1990) ήταν ο προπομπός μιας καινοφανούς διεύρυνσης των τεχνολογιών της εκπαιδευτικής ρομποτικής (γνωστής ως sTEM) μέρος της οποίας υιοθετεί και το παρόν ΠΣ.

Γ. Πειραματισμός Εργαστήριο

Η μάθηση στα εργαστήρια (τμήμα της επιστημονικής/ εκπαιδευτικής μεθόδου με διερεύνηση) δίνει έμφαση στην επικοινωνία και στους συλλογισμούς γύρω από τα φυσικά αντικείμενα (εργαλεία, τεχνουργήματα κ.λπ.) και τα γεγονότα-φαινόμενα στο πλαίσιο μιας δραστηριότητας. Αυτή η προοπτική για τη μάθηση μπορεί να θεωρηθεί κατά ένα μεγάλο μέρος της, το γνωστικό, ως προοδευτική προσαρμογή στις απαιτήσεις του επιστημονικού τρόπου σκέψης και στις αναπαραστάσεις που υιοθετούνται από την αντίστοιχη κοινότητα των επιστημόνων. Οι μαθητές/-τριες σε τέτοιου είδους περιβάλλοντα αξιοποιούν τις καταγραφές για να εκφράσουν την κατανόησή τους σε έννοιες-κλειδιά για τη θεματική περιοχή και, ίσως το πιο σημαντικό, για να μάθουν να αξιοποιούν εκείνα τα αναπαραστατικά-νοητικά συστήματα που απαιτούνται για τη βελτίωση της κατανόησής τους, τη δημιουργία νοήματος, τη διανομή και την επιχειρηματολογία των απόψεών τους στη θεματική περιοχή που επεξεργάζονται. Έτσι ο εργαστηριακός πειραματισμός αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της φιλοσοφίας του μαθήματος και του πνεύματος του Προγράμματος Σπουδών, και μάλιστα σε συνάφεια με το αντίστοιχο περιεχόμενο του μαθήματος (θεωρία), ώστε να είναι δυνατόν να ενισχύει την εννοιολογική κατανόηση των μαθητών/-τριών και να τη συνδέει με (πειραματικές) αποδείξεις για να επιτυγχάνεται πληρέστερη κατανόηση. Οι πειραματικές δραστηριότητες ανά τάξη, οι οποίες οδηγούν τους μαθητές/-τριες σε εκπόνηση αντίστοιχων εργαστηριακών αναφορών, υλοποιούν διδακτικά το πνεύμα του παρόντος Προγράμματος Σπουδών.

Δ. Ψηφιακές Προσεγγίσεις

Το ΠΣ μέσω της ΦΥ.Τ.ΕΜ.ΜΑ.Γ προσέγγισης (Τ= Τεχνολογία) ενσωματώνει την τεχνολογία στο συγκεκριμένο εκπαιδευτικό/επιστημονικό πλαίσιο της διερεύνησης για την επίτευξη των μαθησιακών αποτελεσμάτων. Προτείνει σε αρκετές περιπτώσεις τα περιεχόμενα να προσεγγιστούν με διαδικασίες εφαρμογής της πληθώρας των ψηφιακών εργαλείων που υπάρχουν.

Κεντρικό ρόλο στην προσέγγιση της διδασκαλίας της Φυσικής στο Λύκειο παίζει το ανοικτό λογισμικό βιντεοανάλυσης, ένα πανίσχυρο εργαλείο για τη μελέτη και τη μοντελοποίηση των κινήσεων.

Ε. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Η αξιολόγηση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και των αποτελεσμάτων τους αποτελεί πολύπλοκο ζήτημα. Για την εκπαίδευση είναι μία από τις πλέον δυναμικές παραμέτρους που καθορίζουν τη σχολική μάθηση. Η αξιολόγηση είναι μια αναγκαία προϋπόθεση/διαδικασία, προκειμένου να ανατροφοδοτηθεί ή να βελτιωθεί η επίτευξη του σκοπού και των βασικών στόχων του ΠΣ.

Αξιολόγηση των Επιστημονικών Πρακτικών

Για την πλήρη αξιολόγηση των επιστημονικών πρακτικών απαιτείται μία ευρύτερη αξιολόγηση της διερεύνησης. Συνήθως προτείνονται 4 ή 5 επίπεδα διερεύνησης αρχίζοντας από το επίπεδο 1, της απλής επικύρωσης (όπου συσκευές, διαδικασία, πρόβλημα και απάντηση είναι δοσμένα στους/στις μαθητές/τριες) μέχρι το επίπεδο 4 της ανοικτής και πλήρους διερώτησης (όπου συσκευές, διαδικασία, πρόβλημα και απάντηση είναι ανοικτή επιλογή των μαθητών/-τριών).

Διαμορφωτική Αξιολόγηση

Στο παρόν ΠΣ δίνεται έμφαση στην αξιοποίηση της διαμορφωτικής αξιολόγησης, ως μιας παιδαγωγικής λειτουργίας ενσωματωμένης δυναμικά στη διδακτική πράξη, η οποία αποβλέπει στον συνεχή έλεγχο της επίτευξης των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων.

Αθροιστική Αξιολόγηση

Ιστορικά η εστίαση της αξιολόγησης της μάθησης πρόκρινε τις λεγόμενες αθροιστικές αξιολογήσεις, μιας και τα δεδομένα που παρέχουν μπορούν να υποστηρίξουν τον εκπαιδευτικό σχεδιασμό και τη λήψη αποφάσεων. Πρόκειται για την παραδοσιακή αξιολόγηση με τεστ, διαγωνίσματα και γραπτές εξετάσεις.

Το παρόν ΠΣ προβλέπει οι μαθητές/-τριες σε όλες τις τάξεις του Λυκείου, στο πλαίσιο της αθροιστικής αξιολόγησης, να μπορούν να χρησιμοποιούν έναν πίνακα δεδομένων και τύπων (τυπολόγιο) που θα περιέχει τις σημαντικότερες φυσικές σταθερές, τους βασικούς τύπους της Φυσικής και τις απαραίτητες μαθηματικές σχέσεις, στοχεύοντας στον περιορισμό της αποστήθισης αλλά και στην εκπαίδευση των μαθητών/-τριών στην αναζήτηση και χρήση δεδομένων.

Η Αξιολόγηση με Εργαστηριακή Αναφορά

Από τους πιο καινοτόμους τρόπους αξιοποίησης της επιστημονικής γραφής θεωρείται η υποχρέωση των μαθητών/-τριών να συντάσσουν εκθέσεις παρόμοιες με αυτές των επιστημονικών περιοδικών. Μαθαίνοντας να γράφουν τέτοιες εκθέσεις, εισάγονται στις απαιτήσεις της επιστήμης. Σε αυτό το πλαίσιο, το παρόν ΠΣ αποτελεί το προγραμματικό υπόβαθρο και την αφετηρία για την ανάπτυξη εργαστηριακών θεμάτων, από τα οποία ο/η εκπαιδευτικός θα επιλέγει τα κατάλληλα για να εμπλακούν οι μαθητές/-τριες και να εκπονήσουν εργαστηριακές αναφορές.

Εναλλακτική Αξιολόγηση

Ως εναλλακτική αξιολόγηση είναι δυνατόν να αξιοποιηθεί η έκθεση-επιχειρηματολογία. Αυτό το είδος γραπτού λόγου φέρνει στο προσκήνιο περισσότερο τη διαδικασία εξέλιξης της επιστήμης παρά τα «γεγονότα», έτσι που να παρέχεται η ασφάλεια, η πίστη και η εμπιστοσύνη για την εγκυρότητά της. Με αυτόν τον τρόπο οι μαθητές/-τριες ασκούνται στο να σκέφτονται όπως οι επιστήμονες, να αναπτύσσουν επιχειρήματα, να οδηγούνται σε ασφαλή συμπεράσματα και να παράγουν επιστημονικό λόγο.

Τέλος, περιφερειακά στον λόγο των Φυσικών Επιστημών μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η αφήγηση, όπως π.χ. βιογραφίες επιστημόνων, εξιστόρηση γεγονότων, απολογισμοί κ.λπ.

Πρόγραμμα Σπουδών Φυσικής ΓΕΛ δημοσιεύθηκε στην υπ’ αριθμ. 48632/Δ2 Υπουργική Απόφαση (ΦΕΚ 2913 Τεύχος Δεύτερο την 3η Μαΐου 2023) με θέμα:

Πρόγραμμα Σπουδών του μαθήματος της Φυσικής των Α’, Β’ και Γ’ τάξεων Γενικού Λυκείου.

που βρίσκεται στον υπερσύνδεσμο:

https://drive.google.com/file/d/1s3rf__vfFsLrMRCFBPkO1-s4NxM6sbMv/view?usp=share_link