Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Η επιστήμη ως Πολιτισμικός χώρος.

Το 1983, το British Association for Science Education έδωσε τη δική του πρόταση για τη διδασκαλία της Φυσικής: “Science in the Social Context”. Το αναλυτικό αυτό πρόγραμμα, αποτέλεσε τον πρόδρομο των μετέπειτα διαδεδομένων, σε πολλά σχολεία και πανεπιστήμια, προγραμμάτων 'Επιστήμης, Τεχνολογίας και Κοινωνίας' (Science, Technology and Society - STS), τα οποία υλοποιούν προτάσεις για τη Συμβολή της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας των Φυσικών Επιστημών στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών εκφράζοντας ταυτόχρονα την τάση που αναδεικνύει την 'Επιστήμη ως Κουλτούρα' (Science as Culture) και επαναπροσδιορίζει τους στόχους μιας εκπαίδευσης στις Φυσικές Επιστήμες που απευθύνεται σε όλους τους πολίτες (Science for Αll).

Η διάδοση των Προγραμμάτων (Science, Technology and Society - STS), είναι αποτέλεσμα της επίδρασης των απόψεων της Κοινωνιολογίας της Επιστημονικής Γνώσης στο χώρο της Εκπαίδευσης. Η Ιστορία της Επιστήμης που αναδεικνύεται από αυτά τα προγράμματα είναι μια κοινωνική ιστορία της επιστήμης.

Θα κάνουμε μια σύντομη αναφορά για το τι εννοούμε με την διατύπωση: «Η Επιστήμη ως Κουλτούρα» η οποία συνδυάζει την ιστορική προσέγγιση με την προσέγγιση του κοινωνικο-πολιτισμικού πλαισίου. Η θεώρηση αυτή στηρίζεται στις εξής θέσεις:

1. η επιστήμη συγκροτείται σε συγκεκριμένα ιστορικά, κοινωνικά και πολιτισμικά πλαίσια (science in context)

2. η επιστήμη συγκροτείται ιστορικά ως πολιτισμικός χώρος με συγκεκριμένες πρακτικές (εργαστήρια, συνέδρια), γλωσσικές παραδόσεις (γλώσσα της φυσικής), εγκαθιδρύοντας συγκεκριμένες ταυτότητες (ο φυσικός επιστήμονας, ο δάσκαλος της φυσικής) και κοινότητες (επιστημονικές ενώσεις και αντίστοιχα περιοδικά)


3. η διδασκαλία των φυσικών επιστημών είναι μια διαδικασία επιπολιτισμού (enculturation) κατά την οποία ο εκπαιδευόμενος καλείται να διασχίσει τα πολιτισμικά όρια (cultural borders) μεταξύ της καθημερινής του εμπειρίας και της σχολικής επιστήμης.


Βασικό αναλυτικό εργαλείο για τη συγκεκριμένη προσέγγιση αποτελεί η έννοια της κουλτούρας – culture.

Η θεώρηση της σχολικής επιστήμης και της διδασκαλίας της ως κουλτούρας βασίζεται: 

• Στη φύση της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών ως κοινωνικού θεσμού και στη σχέση της με άλλους θεσμούς που δρούν ως Ιδεολογικοί Μηχανισμοί

• Στις ιδιαίτερες πρακτικές, πεποιθήσεις και αξίες που συνιστούν το πολιτισμικό πλαίσιο της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών και στην ιστορική μεταβολή αυτού του πολιτισμικού πλαισίου σε σχέση με τις γενικότερες κοινωνικές αναδιαρθρώσεις.


• Στις γενικότερες επιπτώσεις που έχει η εξειδικευμένη γλώσσα της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών και οι μορφές γραφής της και του πλαισίου διαλόγου της τόσο απέναντι στους μαθητές όσο και απέναντι σε άλλες επιστημονικές κοινότητες.


• Στο πως η διδασκαλία των φυσικών επιστημών, με τις μεθόδους της και τα αντικείμενα μελέτης της έχει διαμορφωθεί ιστορικά από την υπερεκπροσώπηση στις τάξεις της συγκεκριμένων κοινωνικών κατηγοριών.


• Στα αναφαινόμενα ζητήματα συμβατότητας με ένα διαρκώς διευρυνόμενο παγκόσμιο φάσμα πολιτισμικών ταυτοτήτων. 


Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση, η επιτυχία στα πλαίσια της διδασκαλίας των φυσικών επιστημών εξαρτάται από την ικανότητα του μαθητή να συνταιριάξει την κουλτούρα της καθημερινής του ζωής με αυτή των φυσικών επιστημών του σχολείου. Όταν η κουλτούρα της επιστήμης (του σχολείου) γενικά βρίσκεται σε αρμονία με την κουλτούρα του καθημερινού κόσμου του μαθητή, τότε η διδασκαλία των φυσικών επιστημών στηρίζει την άποψη του μαθητή για τον κόσμο. Σ' αυτή την περίπτωση μιλάμε για μια διαδικασία επιπολιτισμού. Η διαδικασία επιπολιτισμού χαρακτηρίζεται από μια ομαλή μετάβαση από την κουλτούρα της καθημερινής ζωής προς την επιστήμη του σχολείου (διάβαση των συνόρων).

Υποστηρίχθηκε ότι η κοινωνική δόμηση της επιστημονικής γνώσης απαιτεί «ερμηνευτική ελαστικότητα-ευλυγισία», μια προσέγγιση πολλαπλών κόσμων ώστε να κατανοηθεί η ύπαρξη πολλαπλών απόψεων ανάμεσα στην επιστημονική κοινότητα. Η ερμηνευτική ευλυγισία επιτρέπει στους μαθητές την ομαλή συνύπαρξη/μετάβαση από το καθημερινό τους πλαίσιο διαλόγου σ’ αυτό της κανονιστικής επιστήμης.

Κωνσταντίνος Δ. Σκορδούλης



Σχόλια

Δημοφιλείς αναρτήσεις από αυτό το ιστολόγιο

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) Εξισώσεις κίνησης

Περιοδικά ονομάζονται τα φαινόμενα που επαναλαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο σε ίσα χρονικά διαστήματα. Π.χ. ομαλή κυκλική κίνηση, κίνηση εκκρεμούς, περιστροφή γης γύρω από τον ήλιο κ.ά.
(Σκέψου μερικά ακόμη…)
Στοιχεία περιοδικής κίνησης Κάθε περιοδική κίνηση χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω τρία στοιχειά:
Περίοδος (Τ) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται για μια πλήρη επανάληψη του φαινομένου ή ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών επαναλήψεων του φαινομένου.
Η περίοδος είναι μονόμετρο μέγεθος και η μονάδα μέτρησής της είναι το 1 sec.

Συχνότητα (f) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται το φυσικό μέγεθος του οποίου το μέτρο θα δίνεται από το σταθερό πηλίκο του αριθμού Ν των επαναλήψεων του φαινομένου σε κάποιο χρόνο t, προς το χρόνο αυτό.Δηλαδή: Η συχνότητα είναι μονόμετρο μέγεθος και έχει μονάδα μέτρησης το 1 sec-1 ή 1 κύκλος/sec ή 1 Hz (Hertz).



Σχέση μεταξύ περιόδου – συχνότητας Επειδή σε χρόνο t ίσο με μια περίοδο Τ έχουμε μια επανάληψη (Ν=1) του φαινομένου έχουμ…

Ενέργεια Ταλάντωσης

Η ενέργεια της ταλάντωσης Ε (ή ολική ενέργεια) ενός συστήματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση ισούται με την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα για να το θέσουμε σε κίνηση (ταλάντωση). 




Η ενέργεια αυτή θα δίνεται από τη σχέση:  Από την σχέση αυτή προκύπτει ότι το πλάτος Α καθορίζεται από την ενέργεια της ταλάντωσης, δηλαδή από την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα ώστε να αρχίσει να ταλαντώνεται. Σε όλη την διάρκεια της ταλάντωσης η ενέργεια παραμένει σταθερή. Η ενέργεια μιας απλής αρμονικής ταλάντωσης είναι σταθερή και ανάλογη µε το τετράγωνο του πλάτους της.

Απόδειξη της παραπάνω σχέσης. Αν το σώμα βρίσκεται ακίνητο στην θέση ισορροπίας, για να μετακινηθεί σε µια άλλη θέση πρέπει να του ασκηθεί κατάλληλη εξωτερική δύναμη Fεξ . Κατά την μετακίνηση αυτή θα ασκείται στο σώμα και η δύναμη επαναφοράς. 

Για να μετακινηθεί το σώμα στην θέση (x) θα πρέπει το μέτρο της εξωτερικής δύναμης να είναι ίσο µε το μέτρο της δύναμης επαναφοράς και να έχει αντίθετη φορά, σε κάθε χρονι…

Ταλάντωση και Ελατήριο

Ελατήριο ονομάζεται ένα μηχανικό εξάρτημα το οποίο έχει την ικανότητα να αποθηκεύει μηχανική ενέργεια παραμορφώμενο προσωρινά. Συνήθως το σχήμα είναι ελικοειδές, αλλά υπάρχουν και ελατήρια σε σχήμα ράβδου, οι σούστες.
Το κάθε ελατήριο μπορεί να παραμορφωθεί ως προς μία διάστασή του υπό την επίδραση δύναμης. Όταν ασκείται δύναμη σε αυτήν τη διάσταση, το ελατήριο παραμορφώνεται αποθηκεύοντας το έργο της δύναμης.
Ιδανικό ελατήριο Σε ιδανικά θεωρητικά ελατήρια ισχύει απόλυτα ο νόμος του Hook, δε χάνεται ενέργεια στο περιβάλλον και τα ελατήρια μπορούν πάντα να επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος. Επίσης η μάζα του ιδανικού ελατηρίου θεωρείται αμελητέα. [Στην πραγματικότητα χάνεται μικρό ποσό ενέργειας στο περιβάλλον ως θερμική ενέργεια, ενώ η παραμόρφωση μπορεί να γίνει μόνιμη. Κάθε ελατήριο έχει κάποια όρια αντοχής αν τα υπερβούν θα παραμορφωθεί ή θα σπάσει. Επιπλέον, με την επαναλαμβανόμενη χρήση το υλικό χάνει τις ιδιότητές του λόγω μηχανικής κόπωσης και αν δεν αντικατασταθεί θα σπάσει.]

Νόμο…

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) - Συνισταμένη Δύναμη

Από την Α΄ Λυκείου γνωρίζεις τον θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής (2ος νόμος του Newton), ΣF=mα. Επίσης, όπως γνωρίζεις για να υπάρχει επιτάχυνση πρέπει να υπάρχει και δύναμη που ασκείται σε κάποιο σώμα. Στην Α.Α.Τ. ισχύει α=-ω2x, ο συνδυασμός αυτών των δυο σχέσεων δίνει τη σχέση: 
ΣF=-m ω2x Από τη σχέση αυτή φαίνεται ότι όταν ένα σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση η συνολική δύναμη που δέχεται είναι ανάλογη με την απομάκρυνση του σώματος από την Θ.Ι. της τροχιάς του και έχει αντίθετη φορά από αυτήν. Όταν το σώμα περνά από την Θ.Ι. η συνολική δύναμη που δέχεται ισούται με μηδέν. (Για το λόγο αυτό, ονομάζεται θέση ισορροπίας της ταλάντωσης). Επίσης, στις ακραίες θέσεις της ταλάντωσης η ΣF είναι μεγίστη.


Στο βίντεο δες το διάνυσμα της δύναμης επαναφοράς (είναι πάντα προς την θέση ισορροπίας). 



Αν συμβολίσουμε το γινόμενο mω2 με D (που είναι σταθερό για κάθε ταλαντωτή), δηλαδή D = mω2
Τότε θα έχουμε τη σχέση που δίνει τη δύναμη:F = −Dx (Μάθε την απόδειξη)

Η παραπάνω σχέση είναι γνωστή και σαν συν…

Ταλάντωση και πλαστική κρούση

Θυμήσου την ορμή: 
Για ένα σώμα μάζας m που κινείται µε ταχύτητα u η ορμή του p δίνεται από τη σχέση: p=mu

Η ορμή p είναι ένα διανυσματικό μέγεθος το ο­ποίο έχει: μέτρο p = mu,διεύθυνση και φορά ίδια µε τη διεύθυνση και τη φορά της ταχύτητας u,μονάδα μέτρησης στο S.I. το 1 kg ∙ m/s (ισοδύναμη μονάδα είναι το 1 Ν∙s).Η ορμή, ως διανυσματικό μέγεθος, έχει όλες τις ιδιότητες των διανυσμάτων. Έτσι: μπορεί ν' αναλυθεί σε άξονες, δηλαδή σε συ­νιστώσες px και py,μεταβάλλεται αν μεταβληθεί τουλάχιστον ένα από τα στοιχεία της, δηλαδή το μέτρο της, η διεύθυνσή της ή η φορά της.Ο ρυθμός μεταβολής της ορμής (dp/dt) ισούται με την δύναμη ή τη συνισταμένη των δυνάμεων (ΣF) που ασκούνται στο σώμα.

Προσοχή:

Όταν στις ασκήσεις πρέπει να υπολογίσεις την μεταβολή της ορμής τότε θα υπολογίζεις την σχέση:Δp = pτελ – pαρχΕνώ όταν  ζητείται ο ρυθμό μεταβολής της ορμής θα υπολογίζεις τη σχέση: dp/dt ή ΣF. Θυμήσου:
Σύστημα σωμάτων ονομάζουμε κάθε σύνολο σωμάτων, τα οποία απομονώνουμε νοητι…