Εισήγηση Νικολόπουλου Γιάννη – Διδασκαλία των Μαθηματικών σε περιβάλλον STEM για παιδιά γυμνασίου με μαθησιακές δυσκολίες

Γιάννης Νικολόπουλος, Μαθηματικός – Ειδικός Παιδαγωγός, Τμήμα Ένταξης στο 1ο Γυμνάσιο Κερατσινίου, Επιμορφωτής Εκπαιδευτικών στην Ελληνογερμανική Αγωγή

johnikol@yahoo.gr

Εισαγωγή: Τα Ελλείματα στα Μαθηματικά έχουν πολλές αιτίες, παρόλα αυτά το ζητούμενο είναι πως θα τις αντιμετωπίσουμε. Η Έρευνα έδειξε ότι η διδασκαλία των Μαθηματικών σε περιβάλλον STEM δηλαδή: Science, Technology, Engineering & Mathematics, αποτελεί μια απάντηση γιατί στηρίζεται στην δια-επιστημονική προσέγγιση και έχει αφετηρία ερωτήματα από την καθημερινή ζωή, την πράξη. Η STEM διδασκαλία είναι αποτελεσματική στην ολιστική κατάκτηση εννοιών ή/και θεμάτων, επειδή οι βασικές ιδιότητες της γνώσης ευνοούν τις συνδεδεμένες έννοιες, περισσότερο από ότι τις ανεξάρτητες. Οι πρώτες (συνδεδεμένες) έννοιες είναι καλύτερα οργανωμένες για μια μελλοντική ανάκληση και ανάκτηση στην γνωστική διαδικασία (Honey et al., 2014) και αποτελεί υποστήριξη σε Ελλείμματα της Μνήμης Εργασίας. Υπάρχουν διαφοροποιήσεις στην διδασκαλία ακόμη και από κεφάλαιο σε κεφάλαιο, αλλά υπάρχουν ενοποιητικές έννοιες και ενότητες. Για παράδειγμα, η κατανόηση της Γεωμετρίας και της Στερεομετρίας συνδέεται με καλή απόδοση στην Μηχανική, επίσης όποιος έχει κατανοήσει την λογική των εξισώσεων στην Άλγεβρα, αντιλαμβάνεται ότι ανάμεσα στα: Αντιδρώντα → και στα Προϊόντα η χημική εξίσωση παρουσιάζει ισατομικότητα στα 2 μέλη.   Η «αφηρημένη» έννοια της Συνάρτησης παίρνει σάρκα και οστά στη σύνδεσή της με τις Φυσικές Επιστήμες, είτε είναι ο Νόμος του  Ohm: V=R⦁I είτε ο Νόμος της Βαρύτητας: B=m⦁g. Εφαρμογή της Συνάρτηση ψ= α⦁x+β, στην καθημερινή ζωή, για παράδειγμα η πληρωμή του πλήθους των τηλεφωνικών κλήσεων με αρχικό πάγιο κ.τ.λ.

Διαδικασία: Αφού μελετήσαμε και συσχετίσαμε τις συναρτήσεις: F(x)=α·x και V(I)=R·I διαπιστώσαμε θετικά αποτελέσματα στην μάθηση των ενοτήτων: 1. Ποσά ανάλογα, 2. Συνάρτηση Α΄ βαθμού, 3. Κλίση ή Εφαπτομένη ευθείας και 4. Νόμος του Ohm. Η υποδειγματική διδασκαλία διεξάχθηκε Εργαστηριακά σε συνδυασμό με Excel και GeoGebra, όπως θα φανεί στο video της εισήγησης.

Σκοπός:  Η ολική αξιοποίηση της σύγχρονης επιστήμης/τεχνολογίας. Οι ΤΠΕ στην Ειδική Αγωγή και Εκπαίδευση προσέφεραν αρκετά, πρέπει όμως να δούμε την αναβάθμισή από ΤΠΕ σε διδασκαλία STEM. Η Δια-επιστημονική προσέγγιση στη μάθηση, αναφέρεται σε προγράμματα σπουδών και επίσης σε σχέδια μαθημάτων, που έχουν σημείο εκκίνησης την καθημερινή ζωή επίσης βασίζονται στη μάθηση μέσω project-based learning, και στην καλλιέργεια δεξιοτήτων κατά τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων. Οι Geary, Brown & Samaranayake, (1991) υποστήριξαν ότι τα ελλείμματα στη μνήμη συμβάλλουν στην αποτυχία των παιδιών με μαθησιακές δυσκολίες ώστε να αναπτύξουν αναπαραστάσεις των δεδομένων. Εδώ να σημειώσουμε ότι ο ρόλος των αναπαραστάσεων είναι πολύ καθοριστικός στην Μαθηματικοποίηση των Θετικών Επιστημών. Τα οπτικά μοντέλα, οι εξωτερικές αναπαραστάσεις θεωρούνται ισχυρά μέσα υποστήριξης της μάθησης (Κολέζα, 2006).

Συμπέρασμα: Ο Συνδυασμός των Μαθηματικών, Φυσικών Επιστημών και η υποστήριξη της GeoGebra, συνδέει τις ανωτέρω επιστήμες και αποτελεί STEM προσέγγιση στη μάθηση. Από τα υλικά αντικείμενα και αφού αξιοποιήσουμε το πείραμα, την αναπαράσταση τότε φτάνουμε στα αποτελέσματα που οι μαθητές αναμένουν, οπότε έτσι εισπράττουν την επιβεβαίωση των γνώσεων τους. Τα αντικείμενα είναι η πραγματικότητα, όχι η πραγματικότητα ανακλασμένη από τις αισθητήριες αντιλήψεις του παιδιού, αλλά μια πραγματικότητα, με την οποία αυτό έρχεται σε επαφή στην πορεία της πρακτικής του δραστηριότητας (Vygotsky, 2008). Δεν αρκούμαστε στην εμπειρία, χρειαζόμαστε μια διδασκαλία που να έχει ως θεωρητική βάση την «ενότητα της θεωρίας και της πράξης», με συνεχή κίνηση από την εμπειρία στη θεωρία και τανάπαλιν. Έτσι πετυχαίνουμε την γνώση!

Βιβλιογραφία

Geary, D. C., Brown, S.C., & Samaranayake, V.A. (1991). Cognitive addition: A short longitudinal study of strategy choice and speed-of-processing differences in normal and mathematically disabled children. Developmental Psychology 27.

Honey, M. & Pearson, G., & Schweingruber, H. (2014). STEM Integration in K-12 Education. Committee on Integrated STEM Education; National Academy of Engineering; National Research Council. Printed in the United States of America.

Κολέζα, Ε. (2006). Μαθηματικά και Σχολικά Μαθηματικά: Ελληνικά Γράμματα.

Vygotsky, L. (2008). Σκέψη και Γλώσσα. Αθήνα: Γνώση.