Αναγκαιότητα:

Η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην δευτεροβάθμια εκπαίδευση γίνεται κατά τρόπο εντελώς θεωρητικό περιγραφικό και έχει σαν επακόλουθο την επιφανειακότητα της αποκτούμενης γνώσης και την μη καλλιέργεια κριτικής σκέψης και πνευματικών δεξιοτήτων. Ο μαθητής απλά απομνημονεύει τα πορίσματα της επιστήμης, ενώ δύσκολα κατανοεί τα κίνητρα και την μεθοδολογία της. Αν όμως αναπτυχθεί ένα κατάλληλο περιβάλλον απόκτησης γνώσης έτσι ώστε ο μαθητής να αισθάνεται ότι συμμετέχει στην παραγωγή της, η γνώση γίνεται προσωπική εμπειρία και συντελείται η πραγματική κατάκτηση της. Αυτό επιτελείται κατά την άμεση επαφή του μαθητή με πειραματικές διατάξεις,  μετρήσεις και την περαιτέρω ανάλυση τους και αναγωγή τους σε θεμελιώδεις Φυσικούς νόμους, δηλαδή με την δημιουργία ενός εργαστηριακού ερευνητικού κλίματος στην ελληνική εκπαίδευση. Γι’ αυτό το σκοπό, είναι αναγκαία η πρόσβαση σε επιστημονικά εργαστήρια και κατάλληλα επιλεγμένα επιστημονικά όργανα. Στο πρόγραμμα αυτό, ο ουρανός αποτελεί ένα τεράστιο και μοναδικό εργαστήριο συνεχούς λειτουργίας πανταχόθεν προσβάσιμο και ταυτοχρόνως διαθέσιμο σε όλους, στο οποίο συντελούνται (χωρίς το παραμικρό κόστος) πλήθος ενδιαφέροντα Φυσικά φαινόμενα, πολλά από τα οποία είναι αδύνατο να παραχθούν σε επίγειο εργαστήριο. Το επιστημονικό όργανο, στο οποίο εξασφαλίζεται η πρόσβαση στα σχολεία που θα πειραματισθούν, είναι το υπερσύγχρονο Ρομποτικό Τηλεσκόπιο Μέσης Εκπαίδευσης ‘ΑΜ’, 60 cm, το οποίο, εγκατεστημένο στο όρος Αίνος στην Κεφαλληνία στα πλαίσια του Εθνικού Αστεροσκοπείου Εκπαίδευσης ‘Εύδοξος’, θα είναι προσβάσιμο μέσω του διαδικτύου από τα σχολεία για παρατηρήσεις και μελέτες.

Στόχοι:

·         Η αναβάθμιση της αποτελεσματικότητας της διδασκαλίας της Φυσικής, Αστροφυσικής  και Αστρονομίας  και η ενίσχυση του ενδιαφέροντος για τις επιστήμες και την υψηλή τεχνολογία, με την χρήση του ρομποτικού τηλεσκοπίου.

·         Η ανάδειξη του κεντρικού ρόλου της πειραματικής μέτρησης, διατελούμενη μακρόθεν μέσω διαδικτύου, και η ανάλυση των πειραματικών δεδομένων και επακόλουθη ερμηνεία τους.

·         Η ενίσχυση της ενδοσχολικής συνεργασίας και η σύνδεση του σχολείου με την τοπική κοινότητα. Αυτά επιτυγχάνονται με την διοργάνωση ενδοσχολικής επιμόρφωσης και την επιστημονική παρουσία του σχολείου στην ευρύτερη κοινότητα με την προσφορά εκλαϊκευτικών διαλέξεων επιστημονικών επιτευγμάτων. Μ΄ αυτό τον τρόπο μπορεί να επιτευχθεί η ευαισθητοποίηση της τοπικής κοινότητας σε ζητήματα βασικής επιστήμης και στην σχέση τους με την δευτεροβάθμια εκπαίδευση.

Εφαρμογή:

Το πρόγραμμα αφορά δέκα δίωρα διδασκαλίας και μελέτης Φυσικών και Αστροφυσικών φαινομένων και εφαρμόζεται στην Δευτέρα Λυκείου σε πέντε σχολεία σε διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Οι καθηγητές που θα διδάσκουν τα μαθήματα εκπαιδεύονται από τα μέλη της επιστημονικής ομάδας στο ΕΚΕΦΕ 'Δημόκριτος' και ένα τουλάχιστον μέλος της επιστημονικής ομάδας είναι παρόν στην τάξη κατά την διδασκαλία κάθε μαθήματος για άμεση αξιολόγηση και έλεγχο της αποτελεσματικότητας της μεθοδολογίας. Ο παρακάτω πίνακας αναφέρει τα σχολεία, τους εμπλεκόμενους εκπαιδευτικούς και τον αναμενόμενο αριθμό των εμπλεκομένων μαθητών.

Αποτελέσματα:

• Αναβάθμιση της ποιότητας του προγράμματος σπουδών με την εισαγωγή της κατ’ εξοχήν καινοτομικής διδασκαλίας Φυσικών και Αστροφυσικών διεργασιών με τη χρήση του υψηλών προδιαγραφών τηλεσκοπίου ‘Εύδοξος’. Η χρήση του τηλεσκοπίου αποτελεί προσφορά μοναδικού ερεθίσματος στους μαθητές για πολύπλευρη μάθηση και παραγωγή κριτικής σκέψης.
• Η ανάπτυξη σύγχρονης εργαστηριακής υποδομής με τον εμπλουτισμό του υπάρχοντος υπολογιστικού συστήματος με λογισμικά ανάλυσης πειραματικών δεδομένων και ερμηνείας τους. Η εμπλοκή του μαθητή με την πιό σύγχρονη τεχνολογία στο πεδίο της Αστροφυσικής.
• Η επιστημονική επιμόρφωση των εκπαιδευτικών σε θέματα σύγχρονης Φυσικής και διδακτικές μεθόδους.
• Η άμεση επαφή του μαθητή με την ερευνητική διαδικασία (την ανάλυση και αναγωγή των πειραματικών παρατηρήσεων σε βασικούς νόμους) και άρα με την διαδικασία παραγωγής νέας γνώσης, θα συμβάλει ουσιαστικά στην ενίσχυση του δεσμού μεταξύ μαθητή, σχολείου και μόρφωσης.
• Ενίσχυση της ευαισθητοποίησης της τοπικής κοινότητας όσον αφορά στο ρόλο του σχολείου στην προετοιμασία του αυριανού ερευνητικού δυναμικού της χώρας. Ενίσχυση του ρόλου του σχολείου στην ενημέρωση της τοπικής κοινωνίας σε επιστημονικά θέματα.

Παραδοτέο υλικό:

• Ολοκληρωμένη εγκατάσταση αυτομάτου εκπαιδευτικού τηλεσκοπίου υψηλών προδιαγραφών, στεγασμένο σε θόλο, με πλήρη υποδομή ελέγχου κινήσεων, λήψης και διαδικτυακής διάθεσης αστρονομικών εικόνων CCD.
• Θεματολόγιο και Αναλυτικό Εκπαιδευτικό πρόγραμμα για την διεξαγωγή δέκα μαθημάτων και ασκήσεων. Πλήρεις σημειώσεις, βιβλιογραφία και ηλεκτρονική βιβλιογραφία για τους εκπαιδευτικούς και τους μαθητές. Οδηγίες για τους εκπαιδευτικούς για την διεξαγωγή των μαθημάτων και παρατηρήσεων.
• Εργαστηριακό υλικό γαι την υπολογιστική επεξεργασία και ανάλυση των πειραματικών δεδομένων απο το τηλεσκόπιο (λογισμικό επεξεργασίας εικόνας κλπ).
• Ενημερωτικά σεμινάρια και εκλαϊκευμένες επιστημονικές διαλέξεις.

Εξοπλισμός Σχολείων:

Ο υπάρχων υπολογιστικός εξοπλισμός ενισχύεται με λογισμικό ανάλυσης πειραματικών δεδομένων του τηλεσκοπίου και προσομοίωσης Φυσικών διεργασιών. Επίσης παρέχεται σύνδεση διαδικτύου μέσω τηλεφωνικής γραμμής.