Γνωστικό αντικείμενο: Μαθηματικά, Γεωμετρία, Ζωγραφική

Εκπαιδευτική Βαθμίδα: Δημοτικό

Τάξη: Α΄ τάξη Δημοτικού σχολείου.

Διδακτικό πρόβλημα: Τα παιδιά της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης έρχονται καθημερινά σε επαφή με ποικίλα αντικείμενα, τα οποία παρουσιάζουν τη μορφή και τα χαρακτηριστικά των βασικών γεωμετρικών σχημάτων.

Οι μαθητές αν και είναι εξοικειωμένοι  με τις μορφές αυτές, δεν γνωρίζουν τις ονομασίες τους, τις βασικές τους ιδιότητες, δεν αντιλαμβάνονται ομοιότητες και διαφορές μεταξύ τους και το πιο σημαντικό δεν κατανοούν ότι τα παιχνίδια τους ή οτιδήποτε βρίσκεται γύρω τους μοιάζει με κάποιο από τα βασικά γεωμετρικά σχήματα τα οποία μελετώνται στο γνωστικό αντικείμενο των Μαθηματικών.

Οι χωρικές και γεωμετρικές έννοιες, αν και θεωρούνται αρκετά απλές, ακόμα και για τους μαθητές του Δημοτικού σχολείου, λόγω της εποπτικής τους προσέγγισης και της καθημερινής εμπειρίας, ωστόσο, συνοδεύονται με παρανοήσεις που δεν επιτρέπουν την ουσιαστική ανάπτυξη αναπαραστάσεων, οι οποίες είναι απαραίτητες τόσο για το σχηματισμό πιο τυπικών γεωμετρικών εννοιών, όσο και για την αντιμετώπιση προβλημάτων της καθημερινής ζωής.

Μέσα από τη διδασκαλία της συγκεκριμένης ενότητας τα παιδιά ηλικίας 6-7 ετών θα γνωρίσουν καλύτερα τον κόσμο που τούς περιβάλλει και θα συνδέσουν τις γνώσεις που αποκτούν σε επίπεδο διδασκαλίας με ζητήματα της καθημερινότητάς τους.

 

Θα πρέπει οι μαθητές να κατανοήσουν ότι η έννοια «Θερμοκρασία» αντιστοιχεί σε ένα φυσικό μέγεθος ενώ η έννοια «Θερμότητα» σε μορφή ενέργειας.

Γνωστικό αντικείμενο: Πληροφορική

Εκπαιδευτική βαθμίδα: Δημοτικό

Τάξη: Στ΄

Εκπαιδευτικό πρόβλημα: Η μεταβλητή ως όρος χρησιμοποιείται από την επιστήμη των Μαθηματικών στις μαθηματικές εξισώσεις αλλά και στη Μηχανική. Ως βασική έννοια της επιστήμης της Πληροφορικής, χρησιμοποιείται στους Αλγορίθμους και τον Προγραμματισμό. Οι μαθητές, ειδικά της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, αντιμετωπίζουν μεγάλη δυσκολία στην κατανόησή της και άρα στη χρήση της. Εφαρμόζοντας τη μεθοδολογία STEAM όπως με τη χρήση χάρτινων αποθηκευτικών κουτιών διαφορετικών χρωμάτων οι μαθητές θα είναι σε θέση να προσδιορίσουν την έννοια και την αναγκαιότητα χρήση μιας μεταβλητής και να αναγνωρίσουν τους διαφορετικούς τύπους μεταβλητών. Επιπλέον μέσω του λογισμικού Scratch οι μαθητές θα μπορούν να δημιουργήσουν και να τροποποιήσουν δικές τους μεταβλητές με σκοπό να αντιληφθούν τη μεταβλητότητα των δεδομένων. Επομένως αξιοποιώντας τις αισθήσεις της αφής, της όρασης, αλλά και της δημιουργικής φαντασίας τους θα μπορέσουν να εμπεδώσουν καλύτερα την έννοια αυτή. 

Γνωστικό Αντικείμενο: Πληροφορική

Εκπαιδευτική Βαθμίδα: Γυμνάσιο

Τάξη: Γ

Εκπαιδευτικό πρόβλημα: Μεταξύ των προγραμμάτων που υπάρχουν στον υπολογιστή μας βρίσκεται συνήθως και κάποιο πρόγραμμα για ζωγραφική, δημιουργία και επεξεργασία σχεδίων. Το πρόγραμμα αυτό, που ανήκει στη κατηγορία του Λογισμικού Εφαρμογών, μας προσφέρει διάφορα εργαλεία με τα οποία μπορούμε να φτιάξουμε τις δικές μας ζωγραφιές και τα δικά μας γραμμικά σχέδια ή να επεξεργαστούμε ήδη αποθηκευμένες εικόνες.
 Ένα από τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται συχνά είναι η φωτοσκίαση. Πως το φως και οι φωτοσκιάσεις επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζεται ένα αντικείμενο; Πως η αίσθηση του φωτός δημιούργησε καλλιτεχνικά ρεύματα; Τι γνωρίζουμε για το φως μέσα από την επιστήμη (φυσική).

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ: Η τέχνη ακολουθεί μία ελεύθερη πορεία, ο φυσικός όμως κόσμος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τη μελετήσει και να κατανοήσει την εικαστική γλώσσα. Ανατρέπεται η παγιωμένη αντίληψη των μαθητών για το "γέμισμα" των σχημάτων, αναδεικνύοντας κρυμμένες ποιότητες ρυθμού, συνθετικής δεινότητας και εικαστικής αίσθησης. Η συγκεκριμένη προβληματική εδράζεται στους τρόπους αξιοποίησης του σημείου ως μορφοπλαστικού στοιχείου στις μαθητικές εικαστικές εργασίες. Είναι εμπνευσμένη από το έργο του Ζώρζ Σερά (Georges-Pierre Seurat) και το κίνημα του Πουαντιγισμού (Pointillisme).Η βιωματική σχέση του μαθητή με το σημείο (Φυσική) αποσκοπεί στην κατανόηση και την χρήση του σημείου ως βασικού εργαλείου σύνθεσης και έκφρασης και στην ανάλογη αξιοποίησή του στις μετέπειτα εικαστικές, και όχι μόνο προτάσεις (Πληροφορική).Εστιάζει στην άρση στερεότυπων αντιλήψεων για τη χρήση των μορφοπλαστικών μέσων (μόνο η γραμμή κάνει γραμμές, μόνο το "γέμισμα" γεμίζει περιοχές, μόνο η ανάμιξη χρωμάτων παράγει νέα χρώματα) και στην διεύρυνση του φάσματος των επιλογών του μαθητή, και κατ΄ επέκταση τη διεύρυνση των σκέψεων, των συνειρμών, την αντιστοίχιση τους με ορισμένο νόημα ή με τη σημειολογία της χρήσης των μέσων, εκπληρώνοντας έτσι την τάση μιας ολοκληρωμένης διδασκαλίας των γνωστικών περιοχών θετικών και θεωρητικών επιστημών.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: Η χωροαντιληπτική ικανότητα είναι σημαντική για το παιδί της προσχολικής ηλικίας διότι το βοηθά να γνωρίσει, να ερευνήσει και να χρησιμοποιήσει το χώρο γύρω του. Ξεκινώντας από θέσεις που μπορεί να πάρει το ίδιο το σώμα στο χώρο, φθάνει στην κατάκτηση συμβολικών διαδικασιών μέσο μοντέλων ή χαρτών ή και λέξεων. Σκοπός είναι ο μαθητής να εξασκήσει το χωρικό εγγραματισμό στην κατάκτηση των σχετικών εννοιών "ανάμεσα", "μπροστά από", "δίπλα σε", "απέναντι", "κάτω από", "πίσω", "γύρω από", "πάνω σε" και άλλων, μέσα από την τοποθέτηση των αντικειμένων σε σχέση με το σώμα και σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Για να το καταφέρει αυτό, ανακαλύπτει τις έννοιες τόσο σε εμπράγματο επίπεδο (με χειραπτικό υλικό), όσο και σε αναπαραστασιακό επίπεδο (εικόνες και σκακιστικά διαγράμματα και δραματική αναπαράσταση ενός  ¨ανθρώπινου-σκακιού¨).

Εκπαιδευτική βαθμίδα: Β' Γυμνασίου

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα:
Οι μαθητές έχουν δικούς τους τρόπους να κατασκευάζουν δικές τους απόψεις γύρω από ένα φαινόμενο οι οποίες εμφανίζουν συνοχή και βρίσκονται σε αρμονία με τους χώρους της εμπειρίας τους. Έτσι δυσκολεύονται να κατανοήσουν την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων και τη συσχέτισή της με τον νόμο της υδροστατικής πίεσης.Τέλος δεν μπορούν να συνδέσουν την αρχή αυτή με διάφορες ανθρώπινες κατασκευές που μπορούν να συναντήσουν στη καθημερινότητά τους

Γνωστικό Αντικείμενο : Φυσική
Εκπαιδευτική Βαθμίδα : Γενικό Λύκειο
Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: Το φαινόμενο Doppler βρίσκει εφαρμογές στην καθημερινή ζωή μας. Οι μαθητές όμως αγνοούν μεγάλο μέρος αυτών, με αποτέλεσμα να δυσκολεύονται να κατανοήσουν τις σχέσεις που το διέπουν καθώς και τα προβλήματα που το φαινόμενο Doppler μπορεί να επιλύσει. Πρέπει λοιπόν μέσα από εμπειρικές διαδικασίες, να ξεπεραστούν τα εμπόδια που οδηγούν σε παρανοήσεις των εννοιών του φαινομένου. 
 

Γνωστικό Αντικείμενο: Αστρονομία, Γεωγραφία

Εκπαιδευτική βαθμίδα: Δημοτικό

Εκπαιδευτικό πρόβλημα: Η μελέτη του ηλιακού μας συστήματος εντάσσεται στο μάθημα Γεωγραφίας της Στ’ Δημοτικού. Ένα τόσο πολύπλοκο και ευρύ θέμα, επεξεργάζεται μέσα σε λίγες διδακτικές ώρες. Οι μαθητές έχουν αποκτήσει βασικές γνώσεις για τον πλανήτη μας (κίνηση, θέση, ανάπτυξη ζωής), όμως οι πληροφορίες που λαμβάνουν για τους υπόλοιπους πλανήτες είναι ελλιπείς. Σημαντικό βάρος θα έπρεπε να δοθεί στη μελέτη του πλανήτη Άρη, ο οποίος είναι ο δεύτερος πιο κοντινός πλανήτης στη Γη και έχει παρόμοια χαρακτηριστικά μ’ αυτήν. Το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας τα τελευταία χρόνια έχει στραφεί στη μελέτη του κόκκινου πλανήτη, καθώς θεωρείται «φιλικός», προσιτός και πιθανόν κατοικήσιμος στο μέλλον. Είναι ανάγκη λοιπόν, οι μαθητές να αποκτήσουν περισσότερες γνώσεις για τον πλανήτη αυτό. Στόχος είναι οι μαθητές να ερευνήσουν όλα τα δεδομένα που έχουμε μέχρι στιγμής για τον Άρη, να τον συγκρίνουν με τη Γη και να αναφέρουν τους λόγους για τους οποίους οι άνθρωποι θα δυσκολεύονταν να ζήσουν εκεί.