Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Analytical Chemistry Laboratory

Πανεπιστήμιο Κρήτης 2014

University of Crete 2014

Βοηθητικό Υλικό για ερευνητικές εργασίες πρότζεκτ -

EUPRBs στις φυσικές επιστήμες

Inquiry related Supplementary material for Science Teachers

Kallia Katsmpoxaki-Hodgetts

Maria Fouskaki

Prof. Nikolaos Chaniotakis

Aims and objectives

In this Brief we aim to facilitate teachers with support material that foster soft

researchers’ skills and make student aware of key principles in science.

Suggested steps include:

1. Dividing students into teams and norms for discussion and plenary sessions

2. Recording students’ current perception of science and scientists (by drawing

and oral presentations)

3. Learning to use a web blog in order to facilitate discussion, coordinate and

assess group progress

4. Highlighting the importance of peer feedback and training students in order to

provide substantive feedback

5. Highlighting the importance of making mistakes in science as mistakes

provide valuable insights regarding our research in science. (Playing a card

game, Elysses Express, and by orally presenting six accidental (serendipitous

mistakes and discoveries)

6. Introduction to reliability of sources, citations and references.

7. Fostering critical thinking (using Six Thinking Hats)

8. Introduction to what is scientific method, methods of inquiry, independent

dependent variables and control groups.

Προτεινόμενα Αρχικά Βήματα

«Πριν ξεκινήσετε είναι χρήσιμο να διαβάσετε τις γενικές διδακτικές σημειώσεις καθώς

και τις ερευνητικές εργασίες EUPRBs που βρίσκονται στην ελληνική ιστοσελίδα του

Chain Reaction /http://www.chreact.gr/ Οι παρακάτω συνεδρίες είναι προτάσεις και

όχι υποδείξεις. Μπορείτε να ακολουθήσετε άλλη σειρά από αυτή που προτείνεται ή να

δημιουργήσετε το δικό τους υλικό.»

1η Συνεδρία

1. Χωρίζω τους μαθητές σε ομάδες των 4-5 και τους ζητώ να σκεφτούν το όνομα

της ομάδας τους.

2. Κάθε ομάδα καταρτίζει λίστα με κανονισμό λειτουργίας της συζήτησης.

Παρουσιάζει τις προτάσεις της και η ολομέλεια αποφασίζει για τους

καλύτερους δέκα.

3. Οι μαθητές απαντούν το σύντομο ερωτηματολόγιο και συγκεντρώνω τις

απαντήσεις τους.

4. Οι μαθητές ζωγραφίζουν ένα επιστήμονα και απαντούν το ερωτηματολόγιο

2η Συνεδρία

1. Οι μαθητές παρουσιάζουν θέμα : Τι σημαίνει επιστήμονας και επιστημονική

μέθοδος και ακολουθεί συζήτηση.

2. Δίνω στους μαθητές το Διάγραμμα με την Επιστημονική Μέθοδο και

συζητάμε αν περιλαμβάνει όλα τα στάδια. Τι άλλα στάδια θα μπορούσαν να

προστεθούν στο Διάγραμμα;

3. Οι μαθητές φέρνουν τράπουλες για να παίξουν το Ελευσίνα Εξπρές

3η συνεδρία

1. Οι μαθητές παρουσιάζουν θέμα : Η σημασία του λάθους –Ευτυχή λάθη

στην επιστήμη και ακολουθεί συζήτηση

2. Παρουσιάζω τα έξι καπέλα σκέψης και ευαισθητοποιώ τους μαθητές στο

θέμα που έχω επιλέξει (EUPRB).

4η Συνεδρία

1. Δίνω το Φυλλάδιο δραστηριοτήτων στους μαθητές και το δεύτερο

Διάγραμμα Ροής της ερευνητικής διαδικασίας. Τους ζητάω την επόμενη

φορά να καταγράψουν στο ιστολόγιο της ομάδας τους τα ερευνητικά

ερωτήματα που προέκυψαν κατά την ανάγνωση του. Στην εισαγωγική

ενημέρωση σας δείξαμε πώς να χρησιμοποιείτε ιστολόγιο της Wordpress

Σχετικό βίντεο και σχετικές οδηγίες θα βρείτε εδώ:

http://michaelhyatt.com/ez-wordpress-setup.html

http://codex.wordpress.org/New_To_WordPress_-_Where_to_Start

Παρόλα αυτά οι ιδέες για δημιουργία σελίδας στο Facebook, wikis, ή αλλα

ιστολόγια μπορεί να είναι εξίσου λειτουργικές.

2. Παρουσιάζω – Μαθαίνουμε να χρησιμοποιούμε μαθητικά ιστολόγια

3. Συζητάμε για τη σημασία της ανατροφοδότησης και τους κανόνες που

πρέπει να ακολουθούμε.

Κανονισμός για εποικοδομητική συζήτηση Συμβόλαιο μεταξύ των μαθητικών ομάδων και του/της καθηγητή-τριας

Πώς φαντάζεστε το πορτρέτο του επιστήμονα/ερευνητή; Παρακαλούμε απαντήστε σημειώνοντας μόνο ένα πεδίο

[ ] Κορίτσι [ ] Αγόρι

1. Τι ηλικία έχει ένας επιστήμονας/ερευνητής;

Α. 25-35 Β. 35-50 Γ. άνω των 50 Δ. Δε γνωρίζω

2. Νομίζετε ότι οι επιστήμονες/ ερευνητές είναι περισσότεροι άντρες ή γυναίκες;

Α. Άντρες Β. Γυναίκες Γ. Και τα δυο φύλλα Δ. Δε γνωρίζω

3. Τι ποσοστό επιστημόνων/ ερευνητών στην Ελλάδα ΔΕΝ είναι Έλληνες;

Α. 1-10% Β. 10-20% Γ. >20% Δ. Δε γνωρίζω

4. Οι επιστήμονες/ερευνητές έχουν οικογένεια, φίλους, χόμπι;

Α. ΝΑΙ Β. ΌΧΙ Γ. Δε γνωρίζω

5. Οι επιστήμονες/ ερευνητές δουλεύουν μόνοι ή σε ομάδες;

Α. Μόνοι Β. Σε ομάδες Γ. Δε γνωρίζω

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ TEXNIKH ΕΠΙΤΡΟΠΗ CHAIN REACTION

Πώς φαντάζεστε το πορτρέτο του επιστήμονα/ερευνητή; Παρακαλούμε απαντήστε σημειώνοντας μόνο ένα πεδίο

[ ] Κορίτσι [ ] Αγόρι

1. Τι ηλικία έχει ένας επιστήμονας/ερευνητής;

Α. 25-35 Β. 35-50 Γ. άνω των 50 Δ. Δε γνωρίζω

2. Νομίζετε ότι οι επιστήμονες/ ερευνητές είναι περισσότεροι άντρες ή γυναίκες;

Α. Άντρες Β. Γυναίκες Γ. Και τα δυο φύλλα Δ. Δε γνωρίζω

3. Τι ποσοστό επιστημόνων/ ερευνητών στην Ελλάδα ΔΕΝ είναι Έλληνες;

Α. 1-10% Β. 10-20% Γ. >20% Δ. Δε γνωρίζω

4. Οι επιστήμονες/ερευνητές έχουν οικογένεια, φίλους, χόμπι;

Α. ΝΑΙ Β. ΌΧΙ Γ. Δε γνωρίζω

5. Οι επιστήμονες/ ερευνητές δουλεύουν μόνοι ή σε ομάδες;

Α. Μόνοι Β. Σε ομάδες Γ. Δε γνωρίζω

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ TEXNIKH ΕΠΙΤΡΟΠΗ CHAIN REACTION

Το Τμήμα Χημείας στο Πανεπιστήμιο Κρήτης μας ζητάει να συμμετέχουμε ως επιστημονικοί συνεργάτες –ερευνητές για την υλοποίηση ενός Ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος. Πριν ξεκινήσετε τις ερευνητικές δραστηριότητες σας, ζωγραφίστε το πορτρέτο του επιστήμονα έτσι όπως το φαντάζεστε. Ποια δύο αντικείμενα θα συμπεριλαμβάνατε στη ζωγραφιά σας;

Διάγραμμα

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ

ΤΑ ΕΞΙ ΚΑΠΕΛΑ ΣΚΕΨΗΣ Διαβάστε τις σελίδες 32-40 της Γεωργίας Μίχα (δείτε το σύνδεσμο στο Chreact.gr στις διδακτικές σημειώσεις) και παρουσιάστε στους μαθητές τα έξι καπέλα σκέψης ή επισκεφτείτε τη σελίδα http://iforest.link-virtus.de/el/el/training-tool-90

Πολλοί επιτυχημένοι άνθρωποι σκέφτονται με πολύ λογική, θετική άποψη. Αυτό είναι μέρος του λόγου για τον οποίο είναι επιτυχημένοι. Συχνά, εντούτοις, μπορεί να αποτύχουν να εξετάσουν ένα πρόβλημα από συναισθηματική, διαισθητική, δημιουργική ή αρνητική άποψη. Αυτό μπορεί να σημάνει ότι υποτιμούν την ανθεκτικότητα των σχεδίων, αποτυγχάνουν να κάνουν δημιουργικά άλματα και δεν κάνουν τα απαραίτητα σχέδια για κάθε ενδεχόμενο. Ομοίως, οι πεσιμιστές μπορούν να είναι υπερβολικά αμυντικοί. Οι συναισθηματικοί άνθρωποι μπορεί να αποτύχουν στην εξέταση αποφάσεων με ήρεμο και λογικό τρόπο.

Αν εξετάσετε ένα πρόβλημα με την τεχνική “Έξι καπέλα σκέψης (Six thinking hats)”, τότε θα το λύσετε χρησιμοποιώντας όλες τις προσεγγίσεις. Οι αποφάσεις και τα σχέδιά σας θα αναμίξουν την φιλοδοξία, την ικανότητα στην εκτέλεση, την ευαισθησία, τη δημιουργικότητα και τον καλό προγραμματισμό για κάθε ενδεχόμενο.

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Της Γεωργίας Μίχα, 2012, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Διαβάστε το άρθρο και βρείτε παρόμοιες περιπτώσεις ευτυχών λαθών (serendipity) στην επιστήμη. Προετοιμάστε μία πεντάλεπτη παρουσίαση ανά ομάδα με μία μόνο περίπτωση για το θέμα αυτό. Όταν η επιστήμη κάνει λάθος: 5 ευτυχή ατυχήματα Διαβάστε περισσότερα στο: http://www.in2life.gr/features/notes/article/341712/otan-h-episthmh-kanei-lathos-5-eftyhh-atyhhmata.html

| 31 Ιουλίου 2014 Όσο δύσκολο και αν μοιάζει σήμερα να το πιστέψουμε, ορισμένες από τις μεγαλύτερες επιστημονικές ανακαλύψεις δεν έγιναν από ιδιοφυίες μετά από δεκαετίες αφοσιωμένων ερευνών, αλλά από μάλλον άσημους –μέχρι εκείνη τη στιγμή τουλάχιστον– επιστήμονες ή απλούς ανθρώπους, που κάθε άλλο παρά έψαχναν γι’ αυτό που τελικά βρήκαν. Ιδού πέντε από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην ιστορία διαφόρων επιστημών, οι οποίες έγιναν… τυχαία. Ευτυχές ατύχημα #1: Η πενικιλίνη Ήταν ένα σκοτεινό πρωινό του 1928, κι ο δρ. Alexander Fleming βρισκόταν όπως πάντα στο εργαστήριό του. Μελετούσε στην προκειμένη περίπτωση τον ιό της γρίπης, όταν αντιλήφθηκε πως ένα από τα βακτήριά του είχε μολυνθεί από έναν μύκητα. Παρατηρώντας το πιο προσεκτικά, πρόσεξε ένα δακτύλιο που είχε σχηματιστεί γύρω από τον μύκητα –ένδειξη ότι αυτός ήταν τοξικός για τα βακτήρια του σταφυλόκοκκου. Ο Fleming απομόνωσε προσεκτικά τον μύκητα, του είδους Penicillium, από το βακτήριό του, και έδωσε το όνομά του σε ένα νέο σούπερ φάρμακο που έμελλε να σώσει εκατομμύρια ανθρώπινες ζωές. Ευτυχές ατύχημα #2: Το ανοξείδωτο ατσάλι Επί αιώνες, η σκουριά αποτελούσε τον νούμερο ένα θανάσιμο εχθρό για οτιδήποτε φτιαχνόταν από ατσάλι: από τα υπερωκεάνια μέχρι τις ταπεινές οικοσκευές. Μέχρι το 1913, όταν ένας υπάλληλος της εταιρείας Thomas Firth & Sons στο Sheffield της

Αγγλίας, ο Harry Brearley ανακάλυψε κατά λάθος κάτι που δεν έψαχνε: Ότι 12% χρωμίου στο μείγμα του ατσαλιού δημιουργεί ένα προστατευτικό στρώμα όταν το ατσάλι εκτίθεται στο οξυγόνο, κάνοντάς το ανοξείδωτο. Τα αφεντικά του Brearley δεν ενθουσιάστηκαν τόσο όσο αργότερα ο υπόλοιπος πλανήτης. Έκριναν την παραγωγή του νέου θαυματουργού μείγματος ασύμφορη, επιτρέποντας σε μια γερμανική εταιρεία να πατεντάρει την ανακάλυψή του μερικά χρόνια αργότερα. Παρ’ όλα αυτά, ο Brearley τελικά αναγνωρίστηκε ως ο αρχικός (έστω και κατά λάθος) εφευρέτης του σημαντικότερου μετάλλου του 20ου αιώνα. Ευτυχές ατύχημα #3: Τα χειρόγραφα της Νεκράς Θάλασσας Βρισκόμαστε στο 1947, και δύο βεδουίνοι βοσκοί οδηγούν αμέριμνοι τα κοπάδια τους στα υψίπεδα του Qumran, κοντά στη Νεκρά Θάλασσα. Μία από τις κατσίκες τους ξεμακραίνει και καθώς ένας από τους δύο την κυνηγά στην πλαγιά του λόφου, γλιτώνει παρά τρίχα την πτώση σε μια βαθιά σκοτεινή σπηλιά. Οι πέτρες που γλιστρούν κάτω από τα πόδια του στο χείλος της σπηλιάς, κάνουν πέφτοντας έναν θόρυβο σαν κάτι κεραμικό που σπάει. Ο βοσκός μας επιστρέφει με τον φίλο του και μερικά σκοινιά, κατεβαίνουν προσεκτικά στα βάθη του σπηλαίου και αυτό που ανακαλύπτουν εκεί είναι αμφορείς γεμάτοι χειρόγραφα σε πάπυρους. Μην γνωρίζοντας τι έχουν βρει, πουλούν τα ευρήματά τους στα παλαιοπωλεία της Ιερουσαλήμ για μερικά δολάρια το καθένα, κι αυτά αλλάζουν χέρια μέχρι που ένας ιστορικός και καθηγητής του Εβραϊκού Πανεπιστημίου αναγνωρίζει το κείμενο των παπύρων ως το περιεχόμενο της Εβραϊκής Βίβλου. Αρχαιολόγοι και βεδουίνοι εξερευνητές επιστρέφουν στον… τόπο του εγκλήματος, όπου ανακαλύπτουν δέκα ακόμα σπηλιές γεμάτες εκατοντάδες παπύρους –εκείνους που σήμερα γνωρίζουμε ως τα Χειρόγραφα της Νεκράς Θάλασσας. Γραμμένοι στα εβραϊκά, τα αραμαϊκά και τα ελληνικά, οι πάπυροι ήταν μια χιλιετία προγενέστεροι οποιουδήποτε γνωστού γραπτού της εποχής. Οι ερευνητές, μάλιστα, κατέληξαν τελικά στο συμπέρασμα ότι τους είχαν κρύψει περισσότερα από 2.000 χρόνια πριν οι Εσσένοι, μια ομάδα σχισματικών Εβραίων που ζούσαν κοντά στη Νεκρά Θάλασσα. Ευτυχές ατύχημα #4: Το Viagra Το θαυματουργό χάπι που κυκλοφόρησε για πρώτη φορά το 1998 αποφέρει μέχρι σήμερα στην φαρμακευτική του εταιρεία, Pfizer, έσοδα της τάξης των δύο δισεκατομμυρίων δολαρίων τον χρόνο. Όσο απίστευτο και αν μοιάζει, οι ερευνητές της Pfizer δεν ασχολήθηκαν ποτέ με την θεραπεία της στυτικής δυσλειτουργίας. Εκείνο που ερευνούσαν όταν ανακάλυψαν το Viagra ήταν ένα φάρμακο για πόνους στο στήθος, το UK-92480. Μόνο όταν κάποιοι από τους συμμετέχοντες στις δοκιμές άρχισαν να αναφέρουν μια συγκεκριμένη, εχμ, παρενέργεια, διαπίστωσαν οι ερευνητές ότι το UK-92480 προκαλούσε την παραγωγή στον οργανισμό ενός ενζύμου που προκαλούσε στύση. Και κάπως έτσι, το UK-92480 επαναλανσαρίστηκε και έγινε το γνωστό μας Viagra. Ευτυχές ατύχημα #5: Η ακτινογραφία Γυρνάμε τα ημερολόγια έναν αιώνα πίσω, και φτάνουμε στο 1895 όταν ένας ελάχιστα γνωστός γερμανός φυσικός, ο Wilhelm Conrad Roentgen, μελετά στο εργαστήριό του την συμπεριφορά των καθοδικών ακτίνων. Παρατηρεί εκεί ένα ανεξήγητο φαινόμενο:

κάποιες από τις ακτίνες του διαπερνούν ένα μαύρο χαρτόνι με το οποίο καλύπτει τους δοκιμαστικούς σωλήνες του. Ονομάζει τις μυστηριώδεις ακτίνες «Χ» και ξεκινά να κάνει πειράματα με διάφορα υλικά. Όταν φτάνει στο… χέρι της γυναίκας του, παρατηρεί ότι οι ακτίνες του περνούν εύκολα από το δέρμα και τους μύες αλλά «σκοντάφτουν» επάνω στο κόκαλο. Και κάπως έτσι, η ιατρική επιστήμη καταφέρνει για πρώτη φορά να ρίξει μια κλεφτή ματιά μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Τα υπόλοιπα είναι Ιστορία. Επιμέλεια: Ηρώ Κουνάδη Δημοσίευση | 31 Ιουλίου 2014 Διαβάστε περισσότερα στο: http://www.in2life.gr/features/notes/article/341712/otan-h-episthmh-kanei-lathos-5-eftyhh-atyhhmata.html Πηγή: www.in2life.gr

Κατευθύνσεις για την παροχή και λήψη σχολίων ανατροφοδότησης (Feedback) Δίνοντας ανατροφοδότηση

Τα σχόλιά σας θα είναι ωφέλιμα μέσα στα πλαίσια μίας κουλτούρας συνεργασίας μάθησης και ανταλλαγής εμπειριών. Η ανατροφοδότηση δεν έχει στόχο να διορθώσει λάθη, να αποδείξει ότι κάποιος είναι πιο σωστός από τον άλλο αλλά να δώσει στον αποδέκτη την ευκαιρία να αναπροσδιορίσει τις προτάσεις του και να στοχαστεί αν ταυτίζονται με τους στόχους του προγράμματος.

Σε περιπτώσεις όπου είναι σημαντικό να δοθεί αρνητική ανατροφοδότηση σχετικά με την έρευνα, τη γραφή, και σχετικά με την πρόοδο γενικά είναι σημαντικό οι συμμετέχοντες να είναι προετοιμασμένοι ώστε τα σχόλια τους να έχουν μόνο θετική επίδραση.

Για να είναι χρήσιμη, η ανατροφοδότηση πρέπει να δοθεί με φιλικό και υποστηρικτικό τρόπο και να περιλαμβάνει τόσο θετικές όσο και αρνητικές παρατηρήσεις. Κατά την παροχή ανατροφοδότησης, θυμηθείτε να περιορίσετε την ποσότητα των πληροφοριών σε αυτές που ο δέκτης μπορεί να χρησιμοποιήσει στην πράξη και όχι όλες όσες θα μπορούσατε δυνητικά να δώσετε. Μερικά πράγματα που πρέπει να σκεφτείτε κατά την ανατροφοδότηση 1. Βοηθήστε τον αποδέκτη να αυτό αξιολογηθεί

Για παράδειγμα, ξεκινήστε με μία ερώτηση όπως: Ποιες κατά τη γνώμη σου είναι οι αδυναμίες και τα δυνατά σημεία της πρότασής σου?

2. Ξεκινήστε με ένα θετικό σχόλιο

Όποτε είναι δυνατόν, προσπαθήστε να δώσετε κάποια (πραγματικά)θετική ανατροφοδότηση. Μόνο έτσι το αρνητικό σχόλιο γίνετε ευκολότερο αποδεκτό.

3. Σχολιάστε το αντικείμενο όχι το πρόσωπο

Είναι προτιμότερο να πείτε « Η αναφορά σου χρειάζεται παραπάνω βελτιώσεις σχετικά με τις πηγές και τα πειράματα Α και Β» παρά να πείτε « Η γραφή σου είναι πρόχειρη»

4. Να είστε συγκεκριμένοι και σαφείς. Εάν είναι δυνατόν, προτείνετε συγκεκριμένους τρόπους για να κάνουν βελτιώσεις με μία ερώτηση.

Για παράδειγμα, "Η προτεινόμενη μέθοδος δεν συμφωνεί με τη μεθοδολογία. Υπάρχουν μελέτες στη βιβλιογραφία που μπορούν να παρέχουν καθοδήγηση;»

5. Αναλαμβάνετε την ευθύνη της γνώμης σας χρησιμοποιώντας πρώτο ενικό.

Πείτε καλύτερα «Κατά τη γνώμη μου/εγώ νομίζω ότι θα με βοηθούσε περισσότερο αν έκανα αυτό» παρά να πείτε «Το κάνεις λάθος εκεί, διόρθωσε το»

6. Μην καθυστερείτε στις απαντήσεις σας

Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, μόνο το άμεσο feedback έχει θετική επίδραση στη μάθηση μέσω συζήτησης εξ αποστάσεως.

7. Μην απαντάτε σε αρνητικά σχόλια άμεσα

Η καθυστέρηση ή μη απάντηση αρνητικού σχολίου δεν επιδεινώνει την κατάσταση αντίθετα σταματά περαιτέρω αντιδράσεις

Πηγή: Guidelines for Giving and receiving feedback, Oxford Learning Institute, 2014 https://www.learning.ox.ac.uk/media/global/wwwadminoxacuk/localsites/oxfordlearninginstitute/documents/overview/rsv/Guidelines_for_giving_and_receiving_feedback.pdf