ιδέες μαθητών

Οι ιδέες των μαθητών για τα μείγματα των ουσιών

Τα περισσότερα από τα υλικά, που τα παιδιά συναντούν στην καθημερινή τους ζωή, είναι μείγματα και συνεπώς από την άποψη των Φυσικών Επιστημών δεν μπορούν να θεωρηθούν ως απλές ουσίες. Ωστόσο, κάποια υλικά (όπως π.χ. ο αέρας, το νερό, το μέλι, το γιαούρτι και άλλα τρόφιμα), αν και στην πραγματικότητα είναι μείγματα ουσιών, συχνά χαρακτηρίζονται από τα παιδιά ως "απλά*. Ακόμα και οι ενήλικες υφίστανται τέτοια σύγχυση.

Όταν μελετήθηκε σε έρευνα η σημασία αποκλειστικά και μόνο της λέξης "απλή", ένα μικρό μόνο ποσοστό των παιδιών της απέδωσε τη σημασία του "μη μείγματος", ενώ το μεγαλύτερο ποσοστό είχε ιδέες που περιελάμβαναν λέξεις όπως "καθαρή", "λαμπερή", "όμορφη", "όπως πρέπει να είναι" και "ακριβής" (R. Driver et al, 1998).

Σε μια ερευνητική μελέτη, με μαθητές ηλικίας 15 ετών, ήταν εμφανής η τάση τους να θεωρούν τα καθημερινά υλικά ως απλές ουσίες, όσο και η αδυναμία τους να δώσουν παραδείγματα με μείγματα ή και να τα εξηγήσουν. Τα παιδιά μπορούσαν να αναγνωρίζουν με μεγαλύτερη ευκολία τα ετερογενή μείγματα π.χ. γρανίτης, απ* ότι τα ομογενή, όπως π.χ. τα διαλύματα.

Αντίθετα από την απλή ουσία, η οποία έχει σταθερές ιδιότητες (κάτω από ορισμένες συνθήκες), το μείγμα έχει ιδιότητες που εξαρτώνται από τις σχετικές αναλογίες των συστατικών του ουσιών. Τα παιδιά δεν εκτιμούν πάντα ότι οι ιδιότητες ενός μείγματος εξαρτώνται από τη σύσταση του.

Ιδέες για τη διάλυση και τα διαλύματα

Τα παιδιά, από την πολύ μικρή ηλικία μέχρι και την ενηλικίωση τους έχουν αρκετές ιδέες για τη "διάλυση*.

Μερικές από αυτές αποκαλύπτονται από τις λέξεις που χρησιμοποιούν για να περιγράψουν τι συμβαίνει όταν η ζάχαρη πέσει στο νερό.

Μέχρι την ηλικία των 8 ετών, τα παιδιά έχουν την τάση να εστιάζουν μόνο στη διαλυμένη ουσία, λέγοντας ότι αυτή "απλά φεύγει", "εξαφανίζεται", "λιώνει", "διαλύεται" ή "απλά μετατρέπεται σε νερό". Όταν ζητούνται διευκρινίσεις από τα παιδιά για την απάντηση "λιώνει", τότε πολλά παιδιά τείνουν να περιγράψουν μια διαδικασία όμοια με τον πάγο που "γίνεται ρευστό" (R.Driver et al, 1998).

Μελέτες έχουν δείξει ότι οι μαθητές έχουν μια ποικιλία ιδεών για τα διαλύματα. Έτσι κάποιοι μαθητές δε θεωρούν ένα διάλυμα ζάχαρης ως ευρισκόμενο σε μια μόνο φάση, αλλά αντί γι' αυτό έχουν την ιδέα ότι κάποια αόρατα χοντρά σωματίδια ζάχαρης παραμένουν σε στερεή κατάσταση. Τα παιδιά υποστηρίζουν επίσης ότι τα σωματίδια μπορεί να φιλτραριστούν ή να απομονωθούν από το διάλυμα, άλλα παιδιά, επειδή δεν εντοπίζουν κανένα ευδιάκριτο όριο μεταξύ της διαλυμένης ουσίας και του διαλυτικού μέσου, θεωρούν το διάλυμα περισσότερο ως μια μόνο ουσία παρά ως ένα ομογενές μείγμα.

Συχνά, οι μεγαλύτεροι μαθητές φαντάζονται ότι όταν η ζάχαρη διαλύεται 'μετατρέπεται σε μικρά κομματάκια*. Αργότερα μερικοί πιστεύουν ότι *τα μόρια της ζάχαρης γεμίζουν τα κενά των μορίων του νερού* ή διαφορετικά "αναμιγνύονται με τα μόρια του νερού*.

Μερικοί ερευνητές έχουν εξετάσει το θέμα της διατήρησης (της ουσίας, του βάρους, της μάζας και του όγκου) κατά τη διάλυση. Ακόμα και τα παιδία μικρής ηλικίας σκέφτονται ότι η ουσία διατηρείται με κάποιο τρόπο. Ωστόσο, λιγότερα παιδιά κατανοούν την έννοια της διατήρησης του βάρους. Η διαφορά στο ποσοστό

μεταξύ των μαθητών που διατηρούν την ουσία και αυτών που διατηρούν το βάρος μειώνεται στα επόμενα σχολικά χρόνια.

Μετά την ηλικία των 12 ετών, αρκετοί μαθητές αρχίζουν να αναπτύσσουν μια πιο επιστημονική αντίληψη για τη μάζα και το βάρος. Έτσι τελικά πολλοί αλλά σε καμία περίπτωση όλοι, διατηρούν τόσο το βάρος όσο και τη μάζα της διαλυμένης ουσίας.

Μαζί με την οικοδόμηση ιδεών για τα υγρά διαλύματα οι μαθητές αναμένεται να αναπτύξουν ιδέες για τα αέρια διαλύματα, έχοντας ως παράδειγμα τον αέρα. Σε μελέτη αναφέρεται ότι τα μικρά παιδιά συχνά έχουν την ιδέα ότι ένα μείγμα, π.χ. ο αέρας, είναι μια ουσία.

βιβλιογραφία

1. Driver, A Squires, P. Rushworth, V. WoodRobinson 1998 (επιμέλεια Π. Κόκκοτας). Οκοδομώντας τις έννοες των Φυσικών Επιστημών, Τυπωθήτω, Αθήνα

2. Π, Κόκκοτας (1999). Σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών, Αθήνα

3. Παπαγεωργίου Μ., *Παιδικές αντιλήψεις για το φαινόμενο της διάλυσης της ζάχαρης στο νερό, 1ο Πανελλήνιο Συνέδριο ∆ιδακτικής των Φυσικών

Επιστημών και Εφαρμογή των Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση, (1998) σσ. 199-205.