Τα εργαστήρια Φυσικής – Χημείας – Βιολογίας

στα Σχολεία Μέσης Εκπαίδευσης

 

 

Του Μιχάλη Γλαμπεδάκη

Τακτικού Καθηγητή ΤΕΙ Αθηνών

 

 

1.         ΓΕΝΙΚΑ

Μελετητές και ερευνητές της εκπαιδευτικής διαδικασίας υποστη­ρί­ζουν ότι το παιδί μαθαίνει ευκολότερα όταν το ενδιαφέρει το διδα­σκό­μενο αντικείμενο και συγκεντρώνει την προσοχή του σε αυτό κα­τά τη διάρκεια της διδασκαλίας. Τέτοιες αρχές οδήγησαν τους ερευ­νητές στη διατύπωση ολοκληρωμένων προτάσεων για την τεχνική της δι­δασκαλίας. Πώς δηλαδή πρέπει ο εκπαιδευτικός να διδάσκει και τί μέσα πρέπει να χρησιμοποιεί ως βοηθήματα. Τα εκπαιδευτικά μέσα διδασκαλίας, από τους απλούς χάρτες και τα μαθηματικά σχήματα μέχρι τις σύνθετες φυσικές και χημικές διατάξεις, βοηθούν στην εμπέδωση της διδακτέας ύλης, αφού κεντρίζουν το ενδιαφέρον του μαθητή. Στις ίδιες αρχές στηρίζεται η παιδαγωγική σχολή που υποστηρίζει το Σχολείο Εργασίας, στο οποίο οι μαθητές μαθαίνουν κατασκευάζοντας και πειραματιζόμενοι.

Τα εποπτικά μέσα διδασκαλίας είναι σημαντικός βοηθός του εκπαι­δευτικού στην προσπάθεια του να μεταδώσει γνώσεις και εμπει­ρίες. Χαρακτηριστικές είναι οι απόψεις που αναφέρονται από ειδικούς: «Οι καλές εκπαιδευτικές εγκαταστάσεις βελτιώνουν τις διαδικασίες μάθησης και είναι ιδανικά εργαλεία για τον εκπαιδευόμενο και τον εκπαιδευτικό, αφού βοηθούν στην επίτευξη των στόχων της εκπαίδευσης» υποστηρίζει ένας μεγάλος οργανισμός σχεδιασμού εκπαιδευτικού εξοπλισμού. Στα Σχολεία της Μέσης Γενικής Εκπαίδευσης, αν και με την ευρεία έννοια είναι απαραίτητα εργαστήρια για όλα σχεδόν τα μαθήματα, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι απόλυτα απαραίτητα είναι τα εργαστήρια για τα αντικείμενα της Πληροφορικής, Φυσικής, Χημείας και Βιολογίας. Για οικονομία χώρου τα τρία εργαστήρια Φ, Χ, Β, αν και ανεξάρτητα μεταξύ τους, μπορούν να συστεγάζονται σε έναν κοινό χώρο που ονομάζεται Εργαστήριο Επιστημών (Science Laboratory). Αυτό συμβαίνει και σε άλλες χώρες.

Στην Ελλάδα η ανάγκη δημιουργίας εργαστηρίων Φυσικής – Χη­μείας -Βιολογίας είχε εντοπισθεί αρκετά χρόνια πριν. Έτσι ζητήθηκε το 1978 από τη Διεθνή Τράπεζα η ένταξη στο Δ΄ Εκπαιδευτικό Σχέδιο του εξοπλισμού αρχικά 61 Γυμνασίων. Αργότερα τα Γυμνάσια αυ­ξήθηκαν στα 150. Όμως, η μονομερής εκ μέρους της Διεθνούς Τραπέζης ακύρωση του δανείου εξυπηρέτησης του Δ΄ Εκπαιδευτικού Σχεδίου, δεν επέτρεψε τον εξοπλισμό τους.

Το Υπουργείο Παιδείας ανέθεσε τον Ιούλιο του 1997 σε επι­τρο­πή υπό την Προεδρία μου τη διεξαγωγή πανελλαδικής έρευνας για την «ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ και την ΥΠΟ­ΒΟΛΗ ΣΧΕΔΙΟΥ ΑΝΑ­ΠΤΥ­ΞΗΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ-ΧΗΜΕΙΑΣ-ΒΙΟ­ΛΟ­­ΓΙΑΣ ΣΤΑ ΣΧΟΛΕΙΑ ΤΗΣ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ­ΔΕΥ­ΣΗΣ "

Πραγματοποιήσαμε την έρευνα μέσω ερωτηματολογίων και προσωπικών επισκέ­ψεων και εκπονήσαμε μελέτη ανάπτυξης των εργα­στη­ρίων την οποία υποβάλαμε στο ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ τον Μάρτιο του 1998. Η έρευνα στοιχειοθετούσε την ανάγκη ανάπτυξης των εργα­στηρίων σχεδόν όλων των Ελληνικών Λυκείων και η Μελέτη προσδιόριζε τον απαιτούμενο εξοπλισμό κατά είδος, ποσότητα, ποιό­τητα και κόστος. Το Υπουργείο Παιδείας ζήτησε βάσει της μελέτης αυτής από το ΕΠΕΑΕΚ τη χρηματοδότηση ενός τεραστίου προγράμ­ματος εξοπλισμού των Ελληνικών Σχολείων. Η Ευρωπαϊκή Ένωση ενέ­κρινε το αίτημα και το ΥΠΕΠΘ προκήρυξε Διεθνείς Δια­γω­νι­σμούς ύψους περίπου 4 δις. δρχ. για τον εξοπλισμό Εργαστηρίων Φυσι­κής-Χημείας-Βιολογίας σε περισσότερα από 1100 Λύκεια της Χώ­ρας. Για τα υπόλοιπα σχολεία μπορούν οι ΔΗΜΟΙ και οι ΚΟΙΝΟΤΗΤΕΣ να υποβάλλουν τώρα στις περιφέρειες αντίστοιχα  αιτήματα για τα σχολεία της περιοχής τους.

 

Η μελετητική ομάδα σε πρώτη φάση αναζήτησε πρωτογενή στοι­χεία για την υπάρχουσα εργαστηριακή υποδομή στο ΥΠΕΠΘ, στον Οργανισμό Σχολικών Κτιρίων (ΟΣΚ) και στην ΕΣΥΕ, διαπιστώθηκε όμως ότι δεν τη­ρούνται από κάποιον αρμόδιο φορέα συστηματικά στοιχεία για την κα­τάσταση που επικρατούσε.

Συγκεντρώθηκαν στοιχεία από τρεις ευρωπαϊκές χώρες (Γερμα­νία, Γαλλία και Μ. Βρετανία) και τις Η.Π.Α, ώστε να ληφθεί υπόψη η αντίστοιχη κατάσταση στις χώρες αυτές. Ζητήθηκαν οι γνώμες των Ενώσεων Φυσικών, Χημικών και Βιο­λό­γων. Μελετήθηκαν τα Αναλυτικά Προγράμματα Μ.Ε. της χώρας μας και περιγράφηκαν τεχνικές, ασκήσεις και πειράματα που έπρεπε να εκτε­λεστούν προκειμένου να πραγματοποιηθεί ο σκοπός της εργαστη­ριακής άσκησης, που το σύνολο των καθηγητών ζητούσε να είναι «με συμμετοχή των μαθητών» και όχι «επίδειξης από τον καθηγητή».

Πραγματοποιήθηκε έρευνα αγοράς τόσο στο εσωτερικό, όσο και στο εξωτερικό, για να μελετηθούν οι σύγχρονες μέθοδοι εξοπλισμού των εργαστηριακών χώρων και να εντοπισθούν τα υπάρχοντα κατάλληλα αντικείμενα ειδικής επίπλωσης, συσκευών και οργάνων των εργαστηρίων καθώς και να προσδιοριστεί το κόστος προμήθειάς τους.

Τα στοιχεία της έρευνας και της μελέτης που εκπονήσαμε το 1997-98, αν και κατατέθηκαν στο ΥΠΕΠΘ και στο ΤΕΙ ΑΘΗΝΩΝ ουδέποτε είδαν το φως της δημοσιότητας. Στο Συνέδριο αυτό μου δίνεται η ευκαι­ρία να παρουσιάσω για πρώτη φορά μερικά από τα στοιχεία αυτά, ενώ το σύνολό τους είναι στη διάθεση κάθε ενδιαφε­ρο­μένου στη Βιβλιοθήκη του ΤΕΙ Αθηνών καθώς και στο Γραφείο μου στο ΤΕΙ Αθηνών/Γενικό Τμήμα Μαθηματικών.

 

2.    Εξελιξη ΤΟΥ μαθητικου δυναμικου και ΤΩΝ                 .              .             αιθουσων διδασκαλιασ

Το μαθητικό δυναμικό της δημόσιας εκπαίδευσης αυξήθηκε από 750.503 μαθητές το έτος 1986/87 σε 803.626 το 1999/2000 δηλαδή μόλις κατά 7,08%, (ενώ στην ιδιωτική εκπαίδευση αυξήθηκε κατά 40,28% την ίδια περίοδο).

 Ο αριθμός των αιθουσών διδασκαλίας αυξήθηκε κατά 44,64% την ίδια δεκαπενταετία 1986-2000.

Συγκρίνοντας τους δείκτες μεταβολής μαθητικού δυναμικού με τον δεί­κτη μεταβολής των διαθέσιμων αιθουσών στα δημόσια σχο­λεία, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι από το έτος 2000 και μετά θα αρχίσει να βελτιώνεται ση­μαντικά η κατάσταση στέγασης των σχο­λείων. Αυτό προέκυψε από το γε­γονός ότι με τον τότε ρυθμό αύξησης των αιθουσών, το έτος 2000 θα υπήρχαν στη διάθεση των σχολείων 44% περισσότερες αίθουσες από ότι το 1986. Ο λόγος μαθητές ανά αίθουσα από 1 προς 30 που ήταν το 1986/87 έγινε 1 προς 26 το 1993/94 και προβλεπόταν ότι θα γινόταν 1 προς 20 από το 2000 και μετά.

Τα παραπάνω στοιχεία θα πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπ’όψη από τις αρμόδιες υπηρεσίες του ΥΠΕΠΘ κατά τη χάραξη της στρα­τη­γι­κής του Υπουργείου. Ειδικότερα προκύπτουν τα εξής συμπερά­σματα:

·            Θα μπορούν με βάση τις παραπάνω προβλέψεις να σχεδιασθούν τμήματα με μέγιστο αριθμό 20 μαθητών. Το θέμα αυτό βέβαια δεν αφορά μόνο τις αίθουσες αλλά και το υπάρχον διδα­κτικό προσωπικό, η υποδομή όμως για να υλοποιηθεί θα υπάρχει.

·            Τα εργαστήρια που θα αναπτυχθούν στο μέλλον θα πρέπει να είναι χωρητικότητας το πολύ 20 θέσεων.

·            Η πολιτική του ΥΠΕΠΘ και των αρμόδιων υπηρεσιών του (ΟΣΚ κλπ) θα πρέπει να προσανατολισθεί πλέον κυρίως στη βελτίωση των υπο­δο­μών, (κτίρια, αίθουσες, εργαστήρια), στον καλύτερο σχεδιασμό (σχολείων, τμημάτων, τάξεων κλπ) και λιγότερο στην επέκταση της κτιριακής υποδομής.

 

3.    Εργαστηριακη υποδομη

 Ο λόγος εργαστηρίων προς σχολεία της Δημόσιας Εκπαί­δευ­σης βελτιώ­θηκε σημα­ντικά και έφθασε το 1992/93 στο 0,73 (73%) υπολειπόταν όμως σημαντικά του αντί­στοι­χου λόγου της Ιδιωτικής Εκπαίδευσης που ήταν 1,15 (115%).

 

4.    υπαρξη εργαστηριακων χωρων στα σχολεια μ.ε.

Το 68% των σχολείων του δείγματος δήλωναν ότι υπήρχε εργα­στηριακός χώρος Φυσικής, Χημείας ή/και Βιολογίας. Το ποσοστό αυτό αποτελούσε ένα σημα­ντικό δείγμα αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων της έρευ­νας, αφού ήταν σχεδόν όμοιο με την καταγραφή που κάνει κάθε χρόνο το Τμήμα Εκπαίδευσης της ΕΣΥΕ.

 

5.    Εκτιμησεις για τον υπαρχοντα εξοπλισμο

              των εργαστηριων

Το επίπεδο του εξοπλισμού των εργαστηρίων στα σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης κρίθηκε ιδιαίτερα χαμηλό. Μόνο το 5,3% των σχολείων είχαν πλήρως εξοπλισμένο εργαστήριο. Ενώ το 94,70% δεν μπορούσαν να πραγματοποιήσουν το μάθημα λόγω της έλλειψης εξοπλισμού και ειδικής επίπλωσης.

 

6.    Αιθουσες εργαστηριων

Στο 44,4% των σχολείων η υπάρχουσα κτιριακή υποδομή και οι υπάρχουσες αίθουσες εργαστηρίων πληρούσαν τις προϋποθέσεις ανά­πτυξης εργαστηρίων συμμετοχής, αφού διέθεταν αίθουσες άνω των 50 τετραγωνικών μέτρων (τ.μ.). Στο 22,2% των σχολείων θα μπο­ρούσε με κάποιον ειδικό σχεδιασμό να πει κανείς ότι δεν απαιτούνται επιπλέον χώροι ή αίθουσες. Τέλος, σε ένα 33,5% των σχολείων δεν υπήρ­χαν οι κτιριακές προϋποθέσεις για δημιουργία εργαστηρίου με βάση τις σημερινές ανάγκες. Μπορούσε όμως να δημιουργηθεί και σ’ αυτά ένα εργαστήριο 18 θέσεων για το οποίο ο απαιτούμενος χώρος να είναι 42 τ.μ. περίπου

 

7.    Αναγκαιοτητα της εργαστηριακης ασκησης

Οι καθ’ύλην αρμόδιοι καθηγητές πίστευαν σχεδόν στην παμψηφία τους (99,20%) στην αναγκαιότητα της εργαστηριακής άσκησης στα μαθήματα Φυ­σικής, Χημείας και Βιολογίας. Το γεγονός αυτό αποτελούσε ση­μα­ντι­κό παράγοντα στήριξης και επιτυχίας της όποιας προσπάθειας θα γινόταν από το ΥΠΕΠΘ για ανάπτυξη εργαστηρίων και καθιέρωση της εργα­στη­ριακής άσκησης ως βασικού συστατικού στοιχείου της διδα­σκα­λίας των μαθημάτων αυτών.

Το σύνολο σχεδόν των εκπαιδευτικών συμφωνούσε και θα στήριζε προφανώς τους όποιους σχεδιασμούς γίνονταν.

 

8.           Τροπος διενεργειασ της εργαστηριακης ασκησης

Οι απαντήσεις στο ερώτημα Η εργαστηριακή άσκηση πρέπει να γίνεται με Συμμετοχή των μαθητών;(92,00%) Επίδειξη;(5,40%) Και τα δύο;(2,00%) κά­νουν εμφανή τη συμφωνία απόψεων μεταξύ των εμπλεκόμενων μερών για τον χα­ρακτήρα των εργα­στηρίων που πρέπει να αναπτυχθούν. Όλοι, ΥΠΕΠΘ, Παιδαγω­γικό Ινστιτούτο, Ενώσεις και Καθηγητές συμφωνούν ότι στην επο­χή μας ως εργα­στηριακή άσκηση νοείται η άσκηση σε εργαστήρια συμ­μετοχής και όχι επίδειξης.

 

9.    Μέγεθος ομάδας εργαστηριακής άσκησης

Το θέμα διερευνήθηκε με ειδική ερώτηση προς τους καθηγητές. Η διατύ­πωση της ήταν: «Ποιός είναι ο μεγαλύτερος αριθμός μαθητών, που μπορούν, κατά την γνώμη σας, να παρακολουθήσουν ως ομάδα την πειραματική άσκηση;»

Ο μέσος όρος των μαθητών σύμφωνα με τις απαντήσεις των καθηγητών ήταν: 9 μαθητές.

Αντίθετα, τόσο από πλευράς Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, όσο και από την πλευρά των Ενώσεων των καθηγητών η άποψη που υπερίσχυε ήταν ότι οι μαθητές πρέπει να είναι σε ομάδες των 2.

Οι απαντήσεις των καθηγητών είναι προφανές ότι δόθηκαν με βάση την εμπειρία τους στα σχολεία, όπου η πειραματική ά­σκη­ση γινόταν μέχρι τότε κυρίως με πειράματα επίδειξης. Ο υψηλός αριθμός μα­θητών ανά ομάδα, που προέκυψε από την έρευνα, αφορούσε επομένως τις ασκήσεις επίδειξης.

 

Το στοιχείο αυτό έδειξε ότι απαιτείτο ενημέρωση των καθηγητών σχετικά με τις μεθόδους εργαστηριακής άσκησης ώστε να αποφασίζουν στη συνέχεια για το πλήθος των μαθητών στις ομάδες εργασίας, ώστε να αποφασίζουν στη συνέχεια για τον καλύτερο αριθμό των μαθητών σε μια ομάδα εργασίας.

 

10.  Απαιτουμενος χρονος προετοιμασιας εργαστηριου

Ο απαιτούμενος χρόνος προετοιμασίας της εργαστηριακής άσκη­σης είναι 1 ώρα και 20 λεπτά κατά μέσο όρο με βάση τις απαντήσεις των καθηγητών.

 

11.  Καλυψη διδακτεασ υλης

Η πλειοψηφία των καθηγητών (61,60%) θεωρούσε ότι η εργαστηριακή ά­σκηση πρέπει να καλύπτει επιλεγμένη ύλη των μαθημάτων Φυ­σι­κής, Χημείας και Βιολογίας και όχι το σύνολο της ύλης. Υπήρχε και ένα σημαντικό ποσοστό καθηγη­τών (36%) που θεωρούσαν ότι πρέπει να καλύπτεται όλη η ύλη. Η άποψη αυτή συναντάται σε μεγαλύτερο βαθμός στους φυσικούς και σε καθηγητές με λίγα έτη υπηρεσίας.

 

12.  Ειδος υποστηρικτικης βιβλιογραφιας

Το 87,60% περίπου των καθηγητών θεωρούσε ότι η εργαστηριακή άσκηση πρέπει να καλύπτεται από ειδικό για το σκοπό αυτό βιβλίο. Το 4,4% θεωρούσε ότι είναι αρκετές οι σημειώσεις του διδάσκοντα και το 7,10% ότι απαιτείται και βιβλίο και σημειώσεις από τον διδάσκοντα.

Οι παραπάνω απόψεις εκφράζονται σε ίδια σχεδόν ποσοστά σε όλες τις ειδικότητες εκπαιδευτικών.

 

13.  Επιμόρφωση εκπαιδευτικών

Καθολική σχεδόν είναι η άποψη ότι απαιτείται επιμόρφωση των καθηγη­τών έτσι ώστε να μπορούν να ανταποκριθούν με επιτυχία στις ανάγκες της εργαστηριακής άσκησης. Τα ποσοστά συμφωνίας με την άποψη αυτή ξεπερνούν το 90% για όλες τις ειδικότητες εκπαι­­δευ­τικών.

Το γεγονός αυτό οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η προσπάθεια ανά­πτυξης εργαστηρίων και καθιέρωσης της εργαστηριακής άσκησης εκτός των άλλων απαιτεί και σημαντικά κονδύλια για την επιμόρφωση των καθηγητών.

 

14.  Απαιτησεις και ειδος βοηθητικου προσωπικου

Η πλειοψηφία των καθηγητών θεωρούσε ότι δεν απαιτείτο ειδικό βοηθητικό προσωπικό για την προετοιμασία και διενέργεια της εργαστηριακής άσκησης. Συγκεκριμένα μόλις το 0,7% απάντησε «ναι» στο ερώτημα αυτό, το 35% περίπου είχε «ουδέτερη» γνώμη και την εξαρτούσε από το είδος της εργαστη­ριακής άσκησης αλλά και το είδος του βοηθητικού προσωπικού, ενώ το 60% ήταν αρνητικό.

Οι απόψεις για το είδος του βοηθητικού προσωπικού διίστανται. Το 19% θεωρεί ότι ως βοηθητικό προσωπικό πρέπει να προσληφθούν νέοι καθηγητές, ενώ το 27% προτείνει ως βοηθητικό προσωπικό παρασκευαστές – τεχνικούς.

Η ύπαρξη βοηθητικού προσωπικού, σε κάθε περίπτωση δεν απορρίπτεται. Από τις συζητήσεις μάλιστα με τους εκπαι­δευ­τι­κούς κατά την έρευνα πεδίου στα σχολεία, προέκυψε το συμπέ­ρα­σμα ότι η ύπαρξη παρασκευαστών-τεχνικών θα διευκόλυνε ση­μα­ντικά το έργο των εκπαιδευτικών κυρίως στην προετοι­μα­σία της πει­ραματικής άσκησης. Με την άποψη αυτή συμφωνούσαν και οι επιστη­μονικοί φορείς, ενώ υπάρχει και η θετική εμπειρία από την τριτοβάθμια εκπαίδευση, όπου από πολλά χρόνια έχει διοριστεί βοηθητικό προσωπικό στα εργαστήρια.

 

15.  ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Από τα στοιχεία της έρευνας που πραγματοποιήθηκε στα σχο­λεία της Μ.Ε., ανακεφαλαιώνουμε τα ακόλουθα:

1.        Από τα 818 σχολεία του δείγματος, τα 558 (68.2%) διέθεταν εργαστηριακό χώρο. Ποσοστό αρκετά υψηλό.

2.        Μόνο το 5.3% των σχολείων είχαν πλήρως εξοπλισμένα εργα­στή­ρια Φ-Χ-Β. Ποσοστό υπερβολικά χαμηλό.

3.        Δεν υπήρχε ομοιογένεια διαθέσιμων χώρων, ούτε οι χώροι ήταν έτοιμοι να υποδεχθούν τον εξοπλισμό. Δεν υπήρχαν κανάλια παροχών, αποχετεύσεων, απαγωγής αερίων κ.τ.λ.

4.        Το 99.3% των καθηγητών ζητούσε διενέργεια εργαστηριακών ασκήσεων με πλήρη συμμετοχή των μαθητών, γεγονός που προϋποθέτει πλήρως εξοπλισμένα εργαστήρια.

5.        Οι καθηγητές (91.3%) ζητούσαν επιμόρφωση προκειμένου να χρησιμοποιήσουν το εργαστήριο.

6.        Απαιτούντο εργαστηριακά βιβλία σύμφωνα με τις απόψεις του 87.6% των καθηγητών, τα οποία θα βοηθήσουν τους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς στη σωστή και ασφαλή διεξαγωγή των ασκήσεων και των πειραμάτων.

 

7.        Σήμερα, η κατάσταση είναι σαφώς καλύτερη μετά τον εξοπλισμό των 1.100 σχολικών εργαστηρίων και αύριο θα είναι ακόμα καλύτερη αν οι ΔΗΜΟΙ και οι ΚΟΙΝΟΤΗΤΕΣ αξιοποιήσουν την ευκαιρία που τους δίνει το ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ για την ανάπτυξη εργαστηρίων και βιβλιοθηκών στα σχολεία της περιφέρειάς τους.