Το παρόν εκπαιδευτικό σενάριο πραγματεύεται την υλοποίηση ενός σχεδίου δράσης (project) σε μαθητές της Ε’ τάξης του Δημοτικού Σχολείου με θέμα τη λειτουργία των νερόμυλων που λειτουργούσαν κατά τη διάρκεια της Επανάστασης του 1821. Σκοπός του σεναρίου είναι η ενεργοποίηση των μαθητών για να ερευνήσουν τις δυνάμεις της υδροκίνησης και να ανακαλύψουν τις διαστάσεις και τη σημασία τους για το ξεκίνημα και την έκβαση του αγώνα στα πλαίσια της μεθοδολογίας STEM. Για το λόγο αυτό οι μαθητές θα κληθούν να απαντήσουν σε ένα πραγματικό ερώτημα. Μέσω του πειραματισμού θα διερευνήσουν το προς εξέταση ερώτημα και θα έρθουν σε επαφή με βασικές δεξιότητες χρήσης εργαλείων και τεχνολογιών. Θα διερευνηθεί ο βαθμός κατάκτησης των αναμενόμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων, οι αρχικοί γνωστικοί στόχοι καθώς και το ενδιαφέρον και η δημιουργικότητα των μαθητών. 

Ως τεχνολογικά συνδεδεμένη παγκόσμια κοινότητα έχουμε να αντιμετωπίσουμε πολλαπλά αναδυόμενα προβλήματα της σύγχρονης εποχής (κλιματική αλλαγή, διαχείριση πόρων για την ποιότητα της ανθρώπινης ζωής όπως νερό, αέρας, ενέργεια, τρόφιμα, φάρμακα, μεταφορές), από την επιτυχία στην επίλυση των οποίων εξαρτάται η επιβίωση και το μέλλον της ανθρωπότητας. Σπουδαίο ρόλο στην διερεύνηση δισεπίλυτων σύγχρονων προβλημάτων έρχεται να καλύψει η σύγχρονη μεθοδολογία στην εκπαίδευση γνωστή ως  STEM εκπαίδευση. Αρχικά, το ακρωνύμιο STEM προσδιορίζει τους τέσσερις επιστημονικούς κλάδους της Φυσικής (Science), της Τεχνολογίας (Technology), της Μηχανικής (Engennering) και των Μαθηματικών (Mathematics, Ψυχάρης & Καλοβρέχτης, 2018).  Η εκπαίδευση με μεθοδολογία STEM φαίνεται να προσδιορίζεται σήμερα από την δια-επιστημονικότητα (transdisciplinary) και να οριοθετεί ένα πλαίσιο εργασίας πάνω σε  επιστημονικά φαινόμενα ή καταστάσεις από την πραγματική ζωή που προϋποθέτει από τους μαθητές βαθύτερες γνώσεις και δεξιότητες πολλαπλών επιστημών (Breiner, Harkness, Jonson, &Koehler, 2012; Honey, Pearson, &Schweingruber, 2014; Michalopoulos, Mpania, Karatrantou, & Panagiotakopoulos, 2016; Vasquez, Sneider και Comer, 2013).

Ένα  φαινόμενο που φαίνεται να καθόρισε το ξεκίνημα και την έκβαση του αγώνα το 1821 ήταν η ύπαρξη των μπαρουτόμυλων στην περιοχή της Δημητσάνας. Με κεντρική ερώτηση «Με τι πολέμησαν οι Έλληνες τον εχθρό;» οι μαθητές θα αναζητήσουν απάντηση. Ακολουθώντας τα βήματα της επίλυσης προβλήματος (problem solving process) ως εξής:

1. Προσδιορισμός του προβλήματος: ποιο είναι το πρόβλημα, πότε εμφανίστηκε, υπάρχουν δεδομένα προς διερεύνηση
2. Συλλογή δεδομένων: βιβλιογραφική έρευνα, καταιγισμός ιδεών και λύσεων, αιτία του προβλήματος 
3. Επιλογή λύσης: ποια είναι η καλύτερη λύση, δημιουργία σχεδίου δράσης
4. Εφαρμογή: υλοποίηση της ιδέας
5. Αξιολόγηση των αποτελεσμάτων: βελτίωση

Παράλληλα, το θέμα θα προσεγγιστεί μέσω των τεχνών, της μουσικής και της ζωγραφικής. 

Ενδεικτική βιβλιογραφία

Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3–11. doi:10.1111/j.1949-8594.2011.00109.x

Honey, M., Pearson, G., & Schweingruber, A. (2014). STEM integration in K-12 education: status, prospects, and an agenda for research. Washington: National Academies Press.

Michalopoulos, P., Mpania, S., Karatrantou, A., & Panagiotakopoulos, C. (2016). Introducing STEM to Primary Education Students with Arduino and S4A. Hellenic Conference on Innovating STEM Education [HiSTEM2016].

Shunk, H. D. (2010). Θεωρίες Μάθησης. Μια εκπαιδευτική προσέγγιση. Αθήνα: Μεταίχμιο.

Ψυχάρης, Σ., & Καλοβρέχτης, Κ. (2018). Διδακτική και Σχεδιασμός Εκπαιδευτικών Δραστηριοτήτων STEM και ΤΠΕ. Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Τζιόλα