Η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» αποτελεί μια μεταφορά που υπονοεί πως στη φύση υπάρχει σταθερότητα και τάξη, η οποία υπαγορεύεται από ένα «δημιουργό» ή την ίδια τη φύση, και άρα προβλεψιμότητα. Η «ισορροπία της φύσης» ξεκίνησε ιστορικά ως ένα στοιχείο του αρχαίου πολιτισμού που εντοπίζεται σε διάφορες κοσμοθεωρίες, αλλά ενσωματώθηκε και στην επιστήμη της οικολογίας και έφτασε να την επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό από την εμφάνισή της ως νέας επιστήμης μέχρι και πριν μερικά χρόνια. Η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» έχει αναθεωρηθεί στο πλαίσιο της οικολογίας με τη διαμόρφωση νέων θεωριών και μοντέλων για τη λειτουργία της φύσης, αλλά εξακολουθεί να κυριαρχεί στην κοινωνία ως προς την περιβαλλοντική στάση και κουλτούρα της ως συνόλου, τη χάραξη στόχων και στρατηγικών από περιβαλλοντικές, μη κυβερνητικές οργανώσεις, αλλά και τη χάραξη των επίσημων πολιτικών διαχείρισης και προστασίας του περιβάλλοντος. Ακόμα, η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» κυριαρχεί στη σχολική επιστήμη όπου παρουσιάζεται στα σχολικά εγχειρίδια και στη σκέψη των παιδιών όλων των ηλικιών και των νεαρών ενηλίκων, όπως προκύπτει από έρευνες στο χώρο της διδακτικής της βιολογίας. Η κυριαρχία της ιδέας της «ισορροπίας της φύσης» στην εκπαιδευτική πραγματικότητα φαίνεται να δρα ως εμπόδιο στην οικοδόμηση της επιστημονικής γνώσης των παιδιών για τη φύση (δηλαδή στην προσέγγιση των σύγχρονων μοντέλων για τη λειτουργία της), αλλά και στην ανάπτυξη περιβαλλοντικά υπεύθυνης στάσης και συμπεριφοράς απέναντι σε αυτή. Υπαγορεύοντας ότι οι συνέπειες των παρεμβάσεών μας στη φύση είναι αναστρέψιμες, η ιδέα αυτή δημιουργεί την ψευδαίσθηση των «μαγικών» λύσεων, ενώ όπως έχει φανεί, η εφαρμογή της στις πολιτικές διαχείρισης της φύσης μπορεί να οδηγεί τα οικοσυστήματα σε αποτελέσματα που δεν είναι ούτε «κανονικά», ούτε «προβλέψιμα». Όπως προκύπτει από τα παραπάνω, είναι σκόπιμη μία συστηματική προσπάθεια αποσταθεροποίησης της ιδέας της «ισορροπίας της φύσης» στο πλαίσιο της εκπαίδευσης. Αυτή προϋποθέτει ασφαλώς το σχεδιασμό ενός κατάλληλου μαθησιακού περιβάλλοντος, ο οποίος με τη σειρά του προϋποθέτει την ανίχνευση των ιδεών των μαθητών, καθώς σύμφωνα με τον εποικοδομισμό, που έχει επικρατήσει έναντι πιο παραδοσιακών επιστημολογικών ή γνωστικών προσεγγίσεων, η προηγούμενη γνώση του υποκειμένου έχει καθοριστική σημασία στην οικοδόμηση νέας γνώσης από αυτό. Η έρευνα με τίτλο «η ιδέα της “ισορροπίας της φύσης” στη σκέψη φοιτητών επιστημών της εκπαίδευσης» ανιχνεύει τις αντιλήψεις που έχουν σε σχέση με την ιδέα της «ισορροπίας της φύσης», παιδιά που έχουν τελειώσει τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση και έχουν εισαχθεί στην τριτοβάθμια, και διερευνά το πώς αυτές οι αντιλήψεις ενσωματώνονται στους συλλογισμούς που αυτά αναπτύσσουν για φυσικές διαταραχές ή ανθρώπινες παρεμβάσεις στη φύση. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» είναι καλά εδραιωμένη στον τρόπο με τον οποίο οι φοιτητές σκέφτονται για τη φύση. Για τους περισσότερους φοιτητές η «ισορροπία της φύσης» είναι μια πραγματικότητα και μέσα από αυτό το πρίσμα συζητούν και κάνουν προβλέψεις για τα οικοσυστήματα. Ακόμα, φαίνεται ότι οι φοιτητές θεωρούν πως ο άνθρωπος με τις ενέργειές του μπορεί να ενισχύσει και να προστατεύσει αυτή την «ισορροπία», και οι διαταραχές που προκαλούνται από ανθρώπινη δραστηριότητα θεωρούνται ιδιαίτερα κρίσιμες. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως στην πλειοψηφία τους οι μαθητές των οποίων οι ιδέες διερευνήθηκαν σκέφτονται για τη λειτουργία της φύσης μέσα από το πρίσμα της ύπαρξης μιας «ισορροπίας», και προσφέρουν υλικό για το σχεδιασμό ενός μαθησιακού περιβάλλοντος το οποίο θα προωθεί τα νέα μοντέλα λειτουργίας της φύσης και θα επιχειρεί να αποσταθεροποιήσει την έννοια της «ισορροπίας» η οποία, όπως αναφέρθηκε, δρα ως εμπόδιο στην εκπαίδευση και στην κοινωνική πρακτική. / -

Ο βασικός σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση του κατά πόσον: κατά τη διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος εντός ενός ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος μιας τάξης πρωτοσχολικής ηλικίας, τα παιδιά, αλληλεπιδρώντας μεταξύ τους και με τη νηπιαγωγό, εμπλέκονται σε διεργασίες οι οποίες προάγουν την ανάπτυξη δεξιοτήτων. Ο πιο πάνω σκοπός διερευνάται μέσα από τρία βασικά ερευνητικά ερωτήματα καθένα από τα οποία αναλύεται σε επιμέρους ερωτήματα: 1. πώς λειτουργεί η εκτενής σε χρονική διάρκεια, τακτική (καθημερινή) και οργανωμένη από την νηπιαγωγό ενασχόληση παιδιών με διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος, μέσα σε ένα ευνοϊκό μαθησιακό περιβάλλον; 2. πώς επιδρά στα παιδιά η διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων (α) εμπλοκής στην επίλυση του μαθηματικού προβλήματος : (i) το παιδί χρησιμοποιεί το υλικό αναπαράστασης του προβλήματος και καταγραφής των λύσεών του με τρόπο που οδηγεί σε επίλυση του προβλήματος; (ii) το παιδί εργάζεται με τρόπο που δείχνει ότι έχει λάβει υπόψη τα δεδομένα του προβλήματος; (iii) το παιδί εργάζεται με τρόπο που οδηγεί σε επίλυση του προβλήματος; (β) ανάπτυξης στρατηγικών επίλυσης του μαθηματικού προβλήματος: (i) ποιες στρατηγικές αναπτύσσουν τα παιδιά κατά τη διαδικασία επίλυσης του κάθε μαθηματικού προβλήματος; (ii) τα παιδιά εφαρμόζουν την ίδια στρατηγική και σε επόμενες διαδικασίες επίλυσης του ίδιου μαθηματικού προβλήματος; (iii) παρατηρείται ανάπτυξη ή βελτίωση της στρατηγικής από τα παιδιά σε επόμενη εφαρμογή της διαδικασίας επίλυσης του ίδιου μαθηματικού προβλήματος; (γ) ανίχνευσης των λύσεων του μαθηματικού προβλήματος: (i) μπορούν τα παιδιά να ανιχνεύσουν όλες τις λύσεις του μαθηματικού προβλήματος (ii) με ποιους τρόπους καταφέρνουν τα παιδιά να ανιχνεύσουν όλες τις λύσεις του προβλήματος; (δ) γραφικής αναπαράστασης των λύσεων του μαθηματικού προβλήματος: (i) πώς επιλέγουν τα παιδιά να αναπαραστήσουν γραφικά τις λύσεις του κάθε προβλήματος; (ii) πώς χρησιμοποιούν τα παιδιά τις γραφικές αναπαραστάσεις των λύσεων του προβλήματος στη διαδικασία επίλυσής του; 3. μπορούν οι γλωσσικές αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσονται σε μια τάξη πρωτοσχολικής εκπαίδευσης μεταξύ παιδιών αλλά και μεταξύ παιδιών και νηπιαγωγού να συνεισφέρουν στην επίλυση μαθηματικού προβλήματος; : (ι)σε ποια από τις κατηγορίες σωρευτικός λόγος, λόγος αμφισβήτησης, διερευνητικός λόγος εμπίπτει ο διάλογος μεταξύ παιδιών και πού οδηγεί; (ii) που οδηγεί ο διάλογος μεταξύ παιδιού/παιδιών και νηπιαγωγού; (iii) πού οδηγεί ο μονόλογος του παιδιού; Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι (α) μέσα από την αλληλεπίδραση, τόσο μεταξύ τους όσο και με τη νηπιαγωγό, ακόμη και τετράχρονα παιδιά μπορούν να καταστούν ικανά να εφαρμόσουν διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος (β) η συστηματική, εκτενής και οργανωμένη ενασχόληση παιδιών με διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος προάγει την ανάπτυξη δεξιοτήτων (γ) βασικό ρόλο στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων παίζει η νηπιαγωγός και ο τρόπος με τον οποίο η ίδια οργανώνει το μαθησιακό περιβάλλον της τάξης. Η παρούσα εργασία αποτελείται από τέσσερα Κεφάλαια. Στο πρώτο Κεφάλαιο μελετάται η διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος στο νηπιαγωγείο και ο όρος του ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος. Ο καθορισμός των στοιχείων του ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος γίνεται μέσα από βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με το ρόλο της εκπαιδευτικού στη δημιουργία του όλου περιβάλλοντος και της προαγωγής γλωσσικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ της ίδιας και των παιδιών και μεταξύ των παιδιών. Στο δεύτερο Κεφάλαιο αναλύεται η μεθοδολογία της έρευνας. Στο τρίτο Κεφάλαιο παρουσιάζονται και αναλύονται τα δεδομένα της παρούσας έρευνας. Στο τέταρτο, και τελευταίο, Κεφάλαιο συνοψίζονται τα σημαντικότερα ευρήματα της παρούσας εργασίας και διατυπώνονται τα βασικά της συμπεράσματα, μέσα από την απάντηση των ερευνητικών της ερωτημάτων και παρουσιάζονται εισηγήσεις για μελλοντική διερεύνηση ερωτημάτων που προέκυψαν από την παρούσα εργασία. / The aim of this study is to investigate whether: during the process of mathematical problem solving within a favorable learning environment of a pre-school classroom setting, while child-child and child-teacher interaction takes place, children involve themselves in processes promoting skill development. The above hypothesis is studied through three basic research questions, each of which is analysed in further and more specific questions: 1. how does the extensive, frequent (daily) and organized by the teacher, occupation of children with mathematical problem solving process, within a favorable learning environment, function? 2. how does the mathematical problem solving process effect children’s skill development in (a)their involvement in the mathematical problem solving process : (i)can the child use the material created for the mathematical problem representation in a way that leads to the solution of the problem? (ii) does the child’s work show that he/she has considered the problem’s data, (iii) does the child’s work lead to the solution of the mathematical problem? (b)the development of strategies in order to solve the mathematical problem : (i)which strategies do the children develop during the mathematical problem solving process? (ii) do the children apply the same strategy every time they engage in the process of solving the same mathematical problem? (iii) is there a development or an improvement of the children’s strategy during future processes of solving the same mathematical problem? (c)the detection of all possible solutions of a mathematical problem : (i)can children detect all possible solutions of the mathematical problem? (ii) in which ways do the children manage to detect all possible solutions of the mathematical problem? (d)graphically representing the solutions of the mathematical problem : (i)how do children chose to graphically represent the solutions of the mathematical problem? (ii) how do children use graphical representations of problem solutions during the problem solving process? 3. can child-child and child-teacher language interactions, which develop within a pre-school classroom setting, contribute to the problem solving process (i)in which of the categories cumulative talk, investigative talk, exploratory talk does children’s dialogue fall and where does it lead? (ii) where does child-child and child-teacher dialogue lead? (iii) where does child monologue lead? The results show that (a) through child-child and child-teacher interaction children as young as four years old can become capable of applying the mathematical problem solving process, (b) extensive, frequent and organized occupation of young children with the mathematical problem solving process leads to skill development, (c) the teacher’s role is central to the development of skills in the way she organizes the classroom’s learning environment. The present study consists of four chapters. Chapter I studies the problem solving process in pre-school and the term “favorable learning environment”. The determination of the elements of such an environment is established through bibliographical research relative to the teacher’s role in the creation of the classroom environment and the promotion of language interaction between herself and children and between children. Chapter II analyses the methodology of the current study. Chapter III presents and studies the research findings. Chapter IV summarizes the basic findings of the study and presents its conclusions through answering its research questions and gives suggestions for future investigation of questions that have emerged from the present study.