Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/40443Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Alexiou, Dimitrios | en |
| dc.contributor.author | Αλεξίου, Δημήτριος | el |
| dc.date.accessioned | 2026-10-05T08:31:53Z | - |
| dc.date.available | 2026-10-05T08:31:53Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/40443 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.20081 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Νανοεπιστήμη | el |
| dc.subject | Nanoscience | en |
| dc.subject | Μετάξι αράχνης | el |
| dc.subject | Spider silk | en |
| dc.title | Ο ιστός της Αράχνης ως διδακτικό εργαλείο: εισαγωγή της Νανοτεχνολογίας στις Φυσικές Επιστήμες στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση | el |
| dc.title | The Spider Web as a teaching tool: introducing Nanotechnology in Primary Science Education | en |
| dc.type | masterThesis | - |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Διδακτική των Φυσικών Επιστημών | el |
| heal.classification | Science education | |
| heal.classification | Νανοτεχνολογία στην εκπαίδευση | el |
| heal.classification | Nanotechnology in education | en |
| heal.dateAvailable | 2026-10-05T08:32:53Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής | el |
| heal.publicationDate | 2026-08 | - |
| heal.abstract | Η εισαγωγή της Νανοεπιστήμης και της Νανοτεχνολογίας (Ν-ΕΤ) στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση απαιτεί τη σύνδεση παρατηρήσιμων φαινομένων με δομές που δεν είναι άμεσα ορατές. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε τις αρχικές και εναλλακτικές ιδέες μαθητών Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού για την αντοχή, την ικανότητα επιμήκυνσης, τη μη ορατή δομή και τη μεταβλητότητα του ιστού της αράχνης. Παράλληλα, αξιοποίησε τα ευρήματα για τον σχεδιασμό και την πιλοτική αποτίμηση μιας Διδακτικής-Μαθησιακής Ακολουθίας (ΔΜΑ), στην οποία το μετάξι της αράχνης αποτέλεσε φυσικό πλαίσιο εισαγωγής στη σχέση δομής-ιδιοτήτων. Ο θεωρητικός προσανατολισμός στηρίχθηκε στις Μεγάλες Ιδέες της Ν-ΕΤ, με κεντρική τη «Δομή της ύλης» και υποστηρικτικές το «Μέγεθος και κλίμακα», τα «Εργαλεία και όργανα παρατήρησης» και τα «Μοντέλα και προσομοιώσεις». Η έρευνα οργανώθηκε ως πρώτος κύκλος εκπαιδευτικής έρευνας που βασίζεται στον σχεδιασμό. Στην αρχική φάση σχεδιάστηκε, δοκιμάστηκε πιλοτικά και χορηγήθηκε ερωτηματολόγιο επτά ενοτήτων σε 162 μαθητές, 81 από κάθε τάξη, από τρεις γεωγραφικές περιοχές. Το εργαλείο συνδύαζε κλειστές επιλογές, ανοιχτές αιτιολογήσεις και σχεδιαστικές αναπαραστάσεις. Οι απαντήσεις του αρχικού δείγματος (Ν=162) αναλύθηκαν με περιγραφική και επαγωγική στατιστική και με θεματική κωδικοποίηση. Για το υποσύνολο με ζευγαρωμένα δεδομένα πριν και μετά τη ΔΜΑ (n=12), οι ανοιχτές απαντήσεις ταξινομήθηκαν επιπλέον σε επίπεδο 0-4 και συγκρίθηκαν με ακριβείς ελέγχους Wilcoxon και διόρθωση Holm. Τα ευρήματα ανέδειξαν ένα ετερογενές εννοιολογικό απόθεμα. Κυριάρχησε η αντίληψη του ιστού ως λεπτού, εύθραυστου ή περιορισμένα επιμηκυνόμενου υλικού, ενώ το μη ορατό επίπεδο αναπαραστάθηκε συχνά ως αδιαφοροποίητη περιοχή πολύ μικρών βιολογικών οντοτήτων, ουσιών ή εκκριμάτων. Η μεταβλητότητα μεταξύ διαφορετικών ιστών αναγνωρίστηκε ευρύτερα, αλλά οι αιτιολογήσεις στηρίχθηκαν κυρίως σε μακροσκοπικά χαρακτηριστικά, προσωπικές εμπειρίες και βιολογικούς παράγοντες. Οι ρητές συνδέσεις της εσωτερικής οργάνωσης με τις μηχανικές ιδιότητες ήταν περιορισμένες. Οι διαφοροποιήσεις μεταξύ Ε΄ και ΣΤ΄ ήταν επιμέρους και δεν συγκρότησαν σταθερό πρότυπο υπεροχής της μίας τάξης. Με βάση τα ευρήματα σχεδιάστηκε ΔΜΑ πέντε φάσεων, η οποία εφαρμόστηκε πιλοτικά σε δύο τμήματα με 19 μαθητές. Η αποτίμηση βασίστηκε στα 12 πλήρη ζεύγη pre-post και στο σημειωματάριο του ερευνητή. Μετά την εφαρμογή, στις κλειστές Ε1 και Ε2 οι επιλογές που αναγνώριζαν τη σημαντική επιμήκυνση του ιστού πριν από τη θραύση αυξήθηκαν από 3 σε 10 μαθητές. Στις ανοιχτές απαντήσεις εμφανίστηκαν συχνότερα αναφορές σε επιμέρους τμήματα, εσωτερική οργάνωση, διαφορετικούς λειτουργικούς ρόλους και σχέσεις δομής-ιδιοτήτων. Οι μεταβολές στις Ε3, Ε5 και Ε6Α παρέμειναν στατιστικά σημαντικές μετά τη διόρθωση Holm, ενώ η μεταβολή στην Ε1Α δεν έφτασε σε στατιστική σημαντικότητα. Η πρόοδος ήταν θετική αλλά ανομοιόμορφη. Ο εννοιολογικός πυρήνας της ΔΜΑ φάνηκε εφαρμόσιμος στο σχολικό πλαίσιο, όμως ο χρονικός σχεδιασμός χρειάστηκε αναθεώρηση. Η ανασχεδιασμένη πρόταση προβλέπει έξι διδακτικές ώρες, σαφέστερη γλωσσική διατύπωση και οργανωμένη διαχείριση των υλικών. Λόγω του μικρού πιλοτικού δείγματος, της απουσίας ομάδας σύγκρισης και της επαναχορήγησης του ίδιου εργαλείου, τα αποτελέσματα αποτελούν πρώτες ενδείξεις μεταβολής και εφαρμοσιμότητας και όχι τεκμήρια γενικευμένης αποτελεσματικότητας. Η μελέτη παρέχει εμπειρική χαρτογράφηση των μαθητικών ιδεών και μια τεκμηριωμένη, αναθεωρημένη διδακτική πρόταση για την εισαγωγή της Ν-ΕΤ στο Δημοτικό. | el |
| heal.abstract | Introducing Nanoscience and Nanotechnology into primary education requires students to connect observable phenomena with structures that are not directly visible. This study investigated fifth- and sixth-grade primary school students’ initial and alternative ideas about the strength, elongation capacity, non-visible structure, and variability of spider webs. It also used the findings to inform the design and pilot evaluation of a Teaching-Learning Sequence (TLS), in which spider silk served as a natural context for introducing structure-property relationships. The theoretical framework drew on the Big Ideas of Nanoscale Science and Engineering, with “Structure of Matter” as the central idea and “Size and Scale”, “Tools and Instrumentation” and “Models and Simulations” in supporting roles. The study was organized as a first cycle of Educational Design Research. During the initial phase, a seven-section questionnaire was developed, pilot-tested, and administered to 162 students, with 81 students from each grade and participants drawn from three geographical regions. The instrument combined closed-ended items, open-ended justifications, and drawings. Responses from the initial sample (N=162) were analyzed using descriptive and inferential statistics and thematic coding. For the paired pre-post subsample (n=12), open responses were additionally classified into level 0-4 and compared using exact Wilcoxon signed rank test with Holm correction. The findings revealed a heterogeneous set of conceptual resources. The dominant view portrayed the web as a thin, fragile material with limited capacity for elongation, while the non-visible level was often represented as an undifferentiated domain populated by very small biological entities, substances, or secretions. Variability among different webs was more widely recognized, but students’ explanations relied primarily on macroscopic characteristics, personal experiences, and biological factors. Explicit connections between internal organization and mechanical properties were limited. Differences between fifth- and sixth-grade students were restricted to specific aspects of their responses and did not form a consistent pattern favouring either grade. Based on these findings, a five-phase TLS was designed and piloted in two classes involving 19 students. The evaluation was based on 12 complete pre-post pairs and the researcher journal. For both closed-ended items Q1 and Q2, the number of students selecting the response that recognized substantial elongation of the web before breaking increased from 3 to 10. In the open-ended responses, references to constituent parts, internal organization, different functional roles, and structure-property relationships became more frequent. Changes in Q3, Q5, and Q6A remained statistically significant after Holm correction, whereas the change in Q1A did not reach statistical significance. The observed progress was therefore positive but uneven. The conceptual core of the TLS appeared feasible within the school context, although its original time allocation required revision. The redesigned proposal consists of six teaching periods and includes clearer wording and more structured management of the materials. Given the small pilot sample, the absence of a comparison group, and the repeated administration of the same instrument, the results provide preliminary indications of change and feasibility rather than evidence of generalizable effectiveness. The study offers an empirical mapping of students’ ideas and a research-informed, revised teaching proposal for introducing Nanoscience and Nanotechnology in primary education. | en |
| heal.advisorName | Kotsis, Konstantinos | en |
| heal.committeeMemberName | Gavrilakis, Costas | en |
| heal.committeeMemberName | Γεώργιος, Στύλος | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 180 σ. | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΠΤΔΕ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Αλεξίου Δημήτριος (2026).pdf | Πλήρες κείμενο μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας | 3.48 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
