Διερεύνηση της επίδρασης των επιστημολογικών πεποιθήσεων και της προϋπάρχουσας γνώσης στον άτυπο συλλογισμό προϋπηρεσιακών εκπαιδευτικών στο πλαίσιο διαχείρισης κοινωνικο-επιστημονικών ζητημάτων

Abstract

Η παρούσα εργασία αφορά στη διερεύνηση της επίδρασης των επιστημολογικών πεποιθήσεων και της προϋπάρχουσας γνώσης προϋπηρεσιακών εκπαιδευτικών (ΠΕ) δημοτικής εκπαίδευσης στις δεξιότητες άτυπου συλλογισμού τους σε διάφορα κοινωνικο-επιστημονικά ζητήματα (Socioscientific issues - SSI), που αφορούν στις Φυσικές Επιστήμες. Μια επιπλέον επιδίωξη της εργασίας αυτής είναι η ανάπτυξη και η επικύρωση ενός εργαλείου μέτρησης των επιστημολογικών πεποιθήσεων, στην ελληνική γλώσσα, βασισμένο σε υφιστάμενα μοντέλα πολλαπλών διαστάσεων. Ο άτυπος συλλογισμός διερευνήθηκε και αξιολογήθηκε με βάση τη θεωρία της διττής συλλογιστικής διεργασίας (dual-process theory). Ως μέσο για τη μέτρηση και αξιολόγηση του άτυπου συλλογισμού χρησιμοποιήθηκε η δεξιότητα οικοδόμησης επιχειρημάτων, αφενός με αυθόρμητο και αφετέρου με αναστοχαστικό τρόπο σκέψης. Συγκεκριμένα, 243 ΠΕ δημοτικής εκπαίδευσης κλήθηκαν να οικοδομήσουν επιχειρήματα, αντεπιχειρήματα και αντικρούσεις αντεπιχειρημάτων, καθώς και διάφορα είδη επιχειρημάτων (κοινωνικά, ηθικά, επιστημονικά, οικονομικά, οικολογικά) για τρία διαφορετικά SSI-διλήμματα, στο πλαίσιο του άτυπου συλλογισμού τους. Οι επιστημολογικές πεποιθήσεις των ΠΕ αξιολογήθηκαν μέσω ερωτηματολογίων, αφενός με βάση μοντέλα πολλαπλών διαστάσεων και αφετέρου με βάση μοντέλα με αναπτυξιακή προσέγγιση για τις επιστημολογικές πεποιθήσεις. Η προϋπάρχουσα γνώση των ΠΕ μετρήθηκε με βάση ερωτήσεις ανοικτού τύπου και κατασκευή εννοιολογικών χαρτών. Τα αποτελέσματα της έρευνας υποδεικνύουν ότι οι ανεπτυγμένες επιστημολογικές πεποιθήσεις, με ιδιαίτερα ανεπτυγμένες πεποιθήσεις για τη διάσταση Απλότητα της γνώσης, καθώς και η ανεπτυγμένη προϋπάρχουσα γνώση για SSI-διλήμματα συνεισφέρουν θετικά σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο στην οικοδόμηση περισσότερων και ποιοτικότερων επιχειρημάτων, αντεπιχειρημάτων, αντικρούσεων αντεπιχειρημάτων, καθώς και ηθικών και επιστημονικών επιχειρημάτων, στο πλαίσιο του άτυπου συλλογισμού (αυθόρμητο και αναλυτικό επίπεδο σκέψης) για SSI. Επιπρόσθετα, τα ερευνητικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι η σε βάθος ανεπτυγμένη προϋπάρχουσα γνώση αποτελεί τον καλύτερο δείκτη πρόβλεψης για τον άτυπο συλλογισμό για SSI. Το συγκείμενο των SSI, δυνητικά, προβλέπει θετικά ή αρνητικά, ανάλογα με το θέμα, την οικοδόμηση επιχειρημάτων, κατά τη διαδικασία του άτυπου συλλογισμού. Η συνεισφορά της εργασίας στο ερευνητικό πεδίο της μάθησης και της διδασκαλίας στις Φυσικές Επιστήμες αναλύεται σε τρεις συνιστώσες: Η πρώτη συνεισφορά αφορά στην ενίσχυση πτυχών του θεωρητικού πλαισίου στο οποίο εντάσσεται η εργασία. Συγκεκριμένα, η εργασία αυτή συνεισφέρει στην εννοιολόγηση, μέτρηση και αξιολόγηση των εννοιών άτυπος συλλογισμός και επιστημολογικές πεποιθήσεις, δεδομένου ότι στη βιβλιογραφία υπάρχουν αρκετά κενά και ασάφειες όσον αφορά στα θέματα αυτά. Επίσης, τα ευρήματα που έχουν προκύψει από την επεξεργασία των εμπειρικών δεδομένων της έρευνας προσθέτουν στην υφιστάμενη τεχνογνωσία και εμπλουτίζουν το διαθέσιμο ερευνητικό υπόβαθρο όσον αφορά στους παράγοντες που, δυνητικά, επηρεάζουν και προβλέπουν τον άτυπο συλλογισμό στο πλαίσιο διαχείρισης SSI. Παράλληλα, τα ερευνητικά δεδομένα ενισχύουν την εμπειρική βάση της συζήτησης που αναπτύσσεται στην ερευνητική βιβλιογραφία αναφορικά με την υπάρχουσα σχέση μεταξύ επιστημολογικής επάρκειας, εννοιολογικής κατανόησης και ηθικής ευαισθητοποίησης των ΠΕ. Η δεύτερη συνεισφορά αφορά στην εκπαίδευση ΠΕ. Ειδικότερα, τα αποτελέσματα υποδεικνύουν την ανάγκη για μια συνδυασμένη ανάπτυξη της εννοιολογικής κατανόησης και της επιστημολογικής επάρκειας των ΠΕ για την προώθηση δεξιοτήτων άτυπου συλλογισμού για SSI και δυνητική ενίσχυση της ηθικής ευαισθητοποίησής τους. Η τρίτη συνεισφορά αφορά στη βελτίωση πρακτικών και περιβαλλόντων μάθησης στην εκπαίδευση για τις Φυσικές Επιστήμες, που σχετίζονται με τη συνδυασμένη προώθηση της επιστημολογικής επάρκειας και της εννοιολογικής κατανόησης, με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη δεξιοτήτων άτυπου συλλογισμού για SSI.

This study investigated the effects of epistemological beliefs and prior knowledge on pre-service primary teachers’ informal reasoning regarding socio-scientific issues (SSI). A further purpose of this study was to develop and validate an instrument that would measures epistemological beliefs according to the multidimensional perspective of epistemological beliefs, in Greek language. The pre-service primary teachers’ informal reasoning was investigated and evaluated for spontaneous and analytical thinking according to the dual-process theory. Their informal reasoning was assessed using open-ended questionnaires, in which arguments had to be constructed, during spontaneous and analytical thinking. Specifically, 243 pre-service primary teachers were asked to construct arguments, counterarguments and rebuttals, as well as different types of arguments − social, economic, ecological, scientific and ethical− after they had read scenarios on socio-scientific issues (during spontaneous and analytical thinking). Their epistemological beliefs were assessed through questionnaires, which focus on the multidimensional perspective as well as on the developmental perspective of epistemological beliefs. Their prior knowledge regarding socio-scientific issues was measured using open-ended questions and concept-maps. The results indicated that sophisticated epistemological beliefs, especially sophisticated simplicity beliefs, and high topic prior knowledge (deep conceptual understanding) contributed significantly to the number, the type, and the quality of the socio-scientific arguments as well as to the scientific and ethical arguments the pre-service primary teachers constructed (during spontaneous and analytical thinking). Pre-service primary teachers’ topic prior knowledge was a strongest predictor of their informal reasoning for SSI. Additionally, the results showed that the prediction of pre service teachers’ informal reasoning for SSI by epistemological beliefs and topic prior knowledge may vary depending on the SSI context. This study contributes to the scientific literature on learning and teaching in science in three different ways: The first contribution is related to the enrichment of certain areas of the theoretical framework related to epistemological beliefs, prior knowledge and informal reasoning. Specifically, the results contribute to the conceptualization, measurement and evaluation of informal reasoning and epistemological beliefs. Furthermore, the analysis of the data indicates that the skill of generating more and higher quality arguments about SSI is associated with sophisticated epistemological beliefs, especially sophisticated simplicity beliefs, and more robust scientific conceptual understanding regarding the SSI. Additionally, the results indicate a relationship between epistemological awareness, conceptual understanding and ethical sensitivity (tendency of an individual to recognize that some aspects of an issue possess moral implications) of pre-service primary teachers. The second contribution is related to pre-service primary teachers’ education, indicating the need of sophisticated epistemological beliefs and robust topic conceptual understanding to promote informal reasoning skills for SSI and potential strengthening of their moral sensitivity. The third contribution concerns improving practices and learning environments in education for science, associated with epistemological beliefs, conceptual understanding and informal reasoning skills for SSI.