GHID METODOLOGIC PENTRU PREDAREA...

GHID METODOLOGIC

PENTRU PREDAREA FIZICII

Clasa a VII-a

Octombrie 2011

2

Ghidul a fost realizat in cadrul proiectului Reforma curriculara a tiinelor exacte, derulat de

Societatea Academic din Romnia n parteneriat cu Societatea Romn de Fizic i

Romanian-American Foundation. La redactarea unitilor de nvare au lucrat profesori fizic

din 6 judee Arad, Cara-Severin, Constana, Hunedoara, Iai i Timi.

Proiectul a fost finanat de Romanian-American Foundation

.

3

Planificarea unitilor de nvare/

repartizarea coninuturilor pe uniti de nvare la clasa a VII-a

Cf. programei de fizic pentru clasa a VII-a/ 2009

Nr.

crt.

Titlul

unitii de

nvare

Coninuturi Nr.

ore

Autori

1. Fore. Compunere

a i

descompun

erea

forelor

I. Fora

1. Efectul static i efectul dinamic al forei. 1.1

Interaciunea. Efectele interaciunii mecanice.1. 2

Fora, unitate de msur, msurare. 1.3 Fora,

mrime vectorial. Mrimi scalare, mrimi

vectoriale. 1.5. Compunerea forelor.

Descompunerea forelor n raport cu dou direcii

date.

5 Daniel Lazr, (Colegiul

Naional Iancu de

Hunedoara

Hunedoara)

Evaluare 1

2. Fore. I. Fora 1.4 Exemple de fore. For gravitaional.

Deosebirea dintre mas i greutate. Dependena

dintre deformare i for. Legea deformrii elastice.

Reprezentare grafic. Fora elastic.


Naional Iancu de

Hunedoara

Hunedoara)

Evaluare 1

3. Fore. Principiile

mecanicii

newtoniene

I. Fora. Principiul ineriei. Principiul aciunii

forei. 2. Principiul aciunii i a reaciunii. 3.

Aplicaii: interaciuni de contact fora de

traciune, fora de apsare normal, fora de frecare,

msurarea forei de frecare la alunecare, legile

frecrii la alunecare, tensiunea n fir, presiunea.


Naional Iancu de

Hunedoara

Hunedoara)

Evaluare 1

4. Echilibrul mecanic

II. Echilibrul mecanic al corpurilor.

1. Echilibrul de translaie. 3. *Echilibrul de rotaie.

5. Mecanisme simple: prghia, scripetele. 2.

*Momentul forei. 4. *Centrul de greutate. Condiia

de echilibru de rotaie.

4 Larisa Mgheruan

(Gr.Ion Mincu, Deva)

Evaluare 1

5. Mecanisme simple

Mecanisme simple. Planul nclinat, prghia,

scripetele. 7 Larisa Mgheruan


Evaluare 1

6. Lucru mecanic,

putere,

energie

III. Lucrul mecanic i energia mecanic 1. Lucrul mecanic. 2. Puterea mecanic. 4. Energia

cinetic. 5. Energia potenial.

6. Conservarea energiei mecanice. 7. Echilibrul

mecanic i energia potenial. 3. Randamentul

mecanic. Randamentul mecanismelor simple:

planul nclinat, prghia, scripetele.

9 Sorin Demeter,

(Col.Tehnic

Transilvania Deva)

Iulian Leahu(coala

Alexandru cel Bun,

Iai)

Evaluare 1

7. Fenomene optice:

umbr,

penumbr

I. Lumin i sunet. *Umbr, penumbr. Eclipse

totale, pariale. Camera obscur. 9 Angela L. erban

Evaluare 1

8. Fenomene optice:

reflexia

luminii

1. Reflexia luminii. Legile reflexiei. 2. Oglinda

plan, oglinzi sferice. Construirea imaginii. 6 Mircea Nistor (Colegiul

Naional de Informatic

"Traian Lalescu" din

Hunedoara) Evaluare 1

9. Fenomene optice:

refracia

luminii

3. Refracia luminii. Reflexia total. 4. Lentile. 5.

Construcii grafice de imagini n lentile.

6. Instrumente optice. Ochiul. Ochelarii. Lupa.

7. Dispersia luminii. *Curcubeul.

8 Larisa Mgheruan


Evaluare 1

4

10. Fenomene acustice

8. Surse sonore. 9. Propagarea sunetelor. 10.

Percepia sunetelor . 4 Stnculescu Ana

(Colegiul Naional

Decebal Deva)

Stnculescu Sorin

(Colegiul Naional

Decebal Deva

Evaluare 1

11. *Fenomene

termice

V. Fenomene termice

1. Difuzia. 2. Calorimetrie cldura, temperatura.

*Coeficieni calorici. *Combustibili.

3. Motoare termice. *Randamentul motoarelor

termice.

6 Stnculescu Ana

(Colegiul Naional

Decebal Deva)

Stnculescu Sorin

(Colegiul Naional

Decebal Deva Evaluare 1

Total 72

5

Unitatea de nvare:VII.1

Fora

sau

Interacionm cu lumea n care trim o lume n care toate corpurile

acioneaz cu fore unele asupra altora!

Clasa: a VII-a

Numrul orelor/ leciilor repartizate: 5

Coninuturi repartizate unitii de nvare: I. Fora. 1. Efectul static i efectul dinamic al forei. 1.1.

Interaciunea. Efectele interaciunii mecanice. 1.2. Fora, unitate de msur, msurare. 1.3. Fora, mrime

vectorial. Mrimi scalare, mrimi vectoriale. 1.5. Compunerea forelor. Descompunerea forelor n raport cu

dou direcii date. (Programa de fizic pentru clasa a VII-a).

Modelul de nvare asociat: INVESTIGAIA

Competene specifice: derivate din modelul de nvare asociat, conform tabelului urmtor:

Secvenele unitii de nvare Competene specifice

I. Evocare - Anticipare 1. Formularea ntrebrii i avansarea ipotezelor alternative,

examinarea surselor de informare i proiectarea investigaiei;

II. Explorare - Experimentare 2. Colectarea probelor, analizarea i interpretarea informaiilor;

III. Reflecie - Explicare 3. Testarea ipotezelor alternative i propunerea unei explicaii;

IV. Aplicare - Transfer 4. Includerea altor cazuri particulare i comunicarea rezultatelor;

5. Impactul noilor cunotine (valori i limite) i valorificarea

rezultatelor.

Scenariul prezint o unitate de nvare construit pe secvenele investigaiei tiinifice (definind

competene specifice), ca un grup de lecii lansate de o ntrebare deschis, nvarea noiunilor temei progresnd

odat cu parcurgerea etapelor investigaiei. Procesul cognitiv central este analogia cu anticiparea efectului

(dezvoltarea noilor cunotine prin descoperirea mijloacelor/ variabilelor a cror manevrare/ control conduce la

efectul/ rezultatul dorit).

Interesul elevilor pentru noiunile temei este declanat de afirmaia: Interacionm cu lumea n care

trim!. Pe parcursul unitii de nvare, gndirea elevilor se dezvolt ctre ideea: Toate corpurile acioneaz

cu fore unele asupra altora!.

Secvena I. Evocare-anticipare Generic: Ce tiu sau cred eu despre asta?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 1. Formularea ntrebrii i avansarea ipotezelor

alternative, examinarea surselor de informare i proiectarea investigaiei.

6

Tipul leciei: Lecie de evaluare iniial a situaiei de nvare; de comunicare a obiectivelor, expunere a

organizatorilor cognitivi (lecie introductiv); de nvare a procesului de planificare (anticipare).

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: planificare sau anticipare. Elevul face ncercri diferite de nsuire a

unui concept/ rezolvare a unei probleme/ realizare a unui produs, prin anticiparea cerinelor, planificarea

mijloacelor i etapelor i ajustarea acestora n mod repetat (Meyer, G., 2000, p. 145).

Lecia 1

Activitatea profesorului Activiti de nvare

Elevii (individual, n grupuri, cu profesorul):

Prezint elevilor un organizator cognitiv (prelegere introductiv): ncadreaz fora ntr-un

concept mai cuprinztor (fenomene mecanice);

Evoc observaii, experiene i ntmplri personale

privind aciunea unui corp asupra altui corp, necesitatea

nelegerii fenomenelor mecanice n viaa cotidian etc.;

Evoc ntrebrile de investigat din aceast

unitate de nvare: Dac apsm cu degetul n

mijlocul mesei, aceasta se deformeaz?; De ce

o foaie de hrtie se ndoaie uor, iar o foaie de

carton se ndoaie mult mai greu?; Lsnd s

cad liber o minge, acioneaz vreo for asupra

ei, care s determine mrirea vitezei acesteia?;

Atunci cnd un parautist sare din avion, ce se

ntmpl cu viteza lui n primele momente ale

cderii? Datorit aciunii crei fore? Dar

imediat dup deschiderea parautei?

Numai tria utului spre poart conteaz?;

Cnd este pericolul mai mare s se rup o

sfoar cu rufe? Cnd este foarte bine ntins sau

cnd este lsat mai moale? i cere elevilor

s gseasc explicaii/ rspunsuri/ ipoteze

alternative la ntrebri/ argumente privind cauzele

fenomenului observat;

Formuleaz ipoteze (rspunsuri) la ntrebri, de

exemplu: probabil nu se deformeaz sau sub aciunea

forelor corpurile se deformeaz, chiar dac aceste

deformaii nu sunt evidente; foaia de hrtie este mai

subire partea care se ntinde, se ntinde mai puin, iar

partea care se contract, se contract mai puin;

probabil, fora de atracie gravitaional; valoarea

vitezei crete din cauza greutii parautistului; scade

rapid datorit frecrii parautei cu aerul;

este important i direcia utului un ut bine plasat

poate nvinge uor un portar; probabil forele sunt mai

mari, cnd sfoara este mai scurt i altele;

Vizeaz cunotinele anterioare ale elevilor,

preconcepiile/ explicaiile netiinifice, nevoile

de cunoatere cu privire la sarcinile de efectuat

(utilizarea unor instrumente de msur, norme de

protecia muncii n laborator etc.);

Evoc/ exerseaz msurarea unei fore (utiliznd

corpuri avnd mase diferite i dinamometrul

instrument bazat pe efectul deformator al forei);

ndrum elevii s proiecteze verificarea ipotezelor formulate de ei; orienteaz gndirea

elevilor ctre identificarea noiunilor relevante

(interaciune, for, mrimi scalare, mrimi

vectoriale) care disting ipotezele formulate;

Disting situaii din viaa de zi cu zi, pentru a putea

explica diferena dintre noiunile: interaciune, for,

efect static/ efect dinamic al forei, mrimi scalare /

mrimi vectoriale;

- menioneaz faptul c interaciunea este o proprietate

fizic general a corpurilor, iar fora este mrimea fizic

ce msoar tria interaciunii corpurilor, exprimnd

cantitativ interaciunea;

- relev situaii din practic n care sunt evideniate

efecte statice, respectiv efecte dinamice ale interaciunii

corpurilor;

7

- concluzioneaz faptul c efectul static const n

deformarea corpurilor, iar efectul dinamic const n

schimbarea mrimii vitezei i/ sau a orientrii acesteia;

- evideniaz c n cazul unor mrimi fizice este

necesar att indicarea unei valori, ct i a unei orientri.

Alctuiesc grupuri de lucru n funcie de variantele

de rspuns sau de preferine;

Implic elevii n conceperea portofoliului

propriu, util evalurii finale, alctuit dup

preferine (profiluri cognitive, stiluri de nvare,

roluri asumate ntr-un grup), cuprinznd temele

efectuate n clas i acas i produse diverse.1

Identific produse pe care ar dori s le realizeze i

evalueaz resursele materiale, de timp, roluri i sarcini

n grup, etapele de realizare etc.;

Negociaz cu profesorul coninutul i structura

portofoliului, convin modalitatea de prezentare (poster,

prezentri multimedia, filmri etc.);

Consult elevii (eventual, prinii/ colegii de

catedr) pentru a stabili un protocol de evaluare

a rezultatelor finale ale elevilor (la sfritul

parcurgerii unitii de nvare);2

Evoc semnificaiile, accesibilitatea, relevana

criteriilor de evaluare a rezultatelor: 1. asumnd sarcini

personale; 2. imaginnd aspecte ale lucrrilor/ produselor

pe care le vor realiza; 3. proiectnd cercetrile/ etapele

de lucru prin conexiuni/ analogii cu experienele proprii

i altele.

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas), cerndu-le s

planifice verificarea ipotezelor, s extrag

informaii de tipul Ce este?; Cum explicai?;

Cum se utilizeaz?; Cum funcioneaz?

Efectueaz tema pentru acas - avnd posibilitatea s

prezinte rezultatele n maniere diverse (eseu, poster,

construcii, demonstraii etc.), lucrnd pe grupe/

individual.

Secvena a II-a. Explorare-experimentare Generic: Cum se potrivete aceast informaie

cu ceea ce tiu sau cred eu despre ea?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 2. Colectarea probelor, analizarea i interpretarea

informaiilor.

Tipul leciei: Lecie de formare/ dezvoltare a capacitilor de explorare, experimentare; de nvare a

procesului de analogie cu anticiparea efectului; Lecie de formare a priceperilor i deprinderilor de comunicare,

cognitive, sociale etc.;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: analogie cu anticiparea efectului. Elevul repereaz o anumit

dificultate a unui concept de nsuit/ problem de rezolvat/ produs de realizat, ncearc s o corecteze,

experimentnd mijloace (conceptuale sau materiale) i verificnd dac sunt eficiente sau nu (Meyer, G., 2000, p.

145).

Lecia 2



Implic elevii n verificarea temelor efectuate

acas i cere elevilor s prezinte rezultatele

obinute;






Organizai n grupe, prezint n clas rapoarte de

autoevaluare, evoc dificulti, probleme noi ntlnite n

efectuarea temei pentru acas, aspecte interesante

sesizate n verificrile proprii etc.; evalueaz ipotezele

propuse, modalitile de verificare, evalueaz resursele

materiale, de timp, roluri i sarcini n grup, etapele de

realizare etc.;

1 Tipuri de produse ale activitii elevilor: 1. Referate tiinifice (sinteze bibliografice, referate ale lucrrilor de

laborator, prezentri PowerPoint); 2. Colecii de probleme rezolvate; 3. Jurnal de observaii (observaii proprii,

sistematice, nscrise n jurnalul aflat la dispoziia elevilor n clas); 4. Demonstraii experimentale; 5. Construcii

de dispozitive; 6. Postere; 7. Filmri proprii (n laborator, n mediul casnic, natural etc.) sau filme de montaj

(utiliznd secvene prezentate pe Internet); 8. Eseu literar/ plastic pe temele studiate etc. 2 Protocolul de evaluare privete: a) tipul instrumentelor de evaluare i modul de aplicare: verificare oral,

teste scrise, instrumente complementare - portofoliu (caiete de teme, caiet de notie, alte lucrri), produse

realizate de elevi, inventar de autoevaluare etc.; b) criteriile evalurii sumative (derivate din competenele

specifice ale programei colare, incluse n formularea itemilor/ sarcinilor de evaluare, n formularea sarcinilor de

nvare).

8

Prezint elevilor un organizator cognitiv

(scopul i obiectivele leciei);

Ofer elevilor materiale pentru experimentare

(tabla de fore cu accesorii, trei seturi de mase

marcate, fiecare set avnd, n total, 250 g) i cere

elevilor s experimenteze (s stabileasc

experimental legi simple privind echilibrul a dou

sau trei fore ce acioneaz n acelai punct; s

descopere regulile de compunere a forelor).

Organizai n grupurile de lucru stabilite, elevii:

modific mai nti unghiul de aciune a dou fore, apoi

a trei fore, care au acelai punct de aplicaie, pentru a

stabili, experimental, starea de echilibru; descoper

regulile de compunere a forelor, completnd poligonul

forelor sau paralelogramul forelor pentru diferite

configuraii;

Cere elevilor s comunice observaiile; Organizai n grupurile de lucru stabilite, elevii

comunic observaiile referitoare la echilibrul forelor i

la compunerea acestora:

- suspendnd mase marcate avnd anumite valori, se

obine starea de echilibru mecanic, corespunztoare a

dou sau trei fore ce acioneaz n acelai punct;

- forele nu se adun algebric, fiind foarte important

orientarea acestora, aspect relevat de triunghiul

forelor;

Dac i-au ncheiat activitatea, elevii se reorienteaz

ctre grupurile ale cror investigaii sunt n curs de

desfurare;

Cere elevilor, organizai n grupurile de lucru

stabilite, s conceap experimente pentru a

rspunde la un set de ntrebri: 1.Cum poate fi

demonstrat regula paralelogramului forelor cu

ajutorul a trei dinamometre, a unei sfori i a unei

planete? 2. Se poate nlocui o for, cu alte dou

fore concurente, efectul fiind acelai?

Efectueaz experimentele i elaboreaz

rspunsurile.

Secvena a III-a. Reflecie-explicare Generic: Cum sunt afectate convingerile mele de aceste idei?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 3. Testarea ipotezelor alternative i propunerea

unei explicaii;

Tipul leciei: Lecie de formare/ dezvoltare a capacitilor de comparare, analiz, sintez etc.; de nvare a

procesului inductiv; de formare a priceperilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: inductiv. Elevul distinge exemple ale conceptului de nvat/

problemei de rezolvat/ produsului de realizat, elaboreaz definiii/ reguli de rezolvare/ instruciuni de producere

pe care le amelioreaz treptat, observnd exemple i contraexemple (Meyer, G., 2000, p. 145).

Lecia 3



Antreneaz elevii n a sintetiza observaiile Constat c o mrime fizic, cum este i fora, este

9

etapei de explorare - experimentare i cere

elevilor s precizeze dac o for este complet

determinat cunoscndu-i doar mrimea, nsoit

de unitatea de msur corespunztoare;

Indic elevilor faptul c unele mrimi fizice

(scalare) sunt mrimi complet cunoscute, dac

precizm valoarea numeric, nsoit de unitatea

de msur corespunztoare, iar alte mrimi fizice

(vectoriale) sunt mrimi complet determinate,

dac, pe lng valoarea numeric i unitatea de

msur corespunztoare, mai precizm direcia,

respectiv sensul (eventual punctul de aplicaie) i

cere elevilor alte exemple de mrimi fizice

vectoriale;

Solicit elevii s reprezinte grafic o for de 2 N, pe direcie vertical, fiind orientat de jos n

sus, respectiv o for avnd valoarea de 3 N, pe

direcie orizontal, avnd sensul spre dreapta;

complet determinat, dac pe lng valoarea numeric,

nsoit de unitatea de msur corespunztoare, se

precizeaz i orientarea sa;

Reformuleaz observaiile din etapa de explorare

experimentare i propun explicaii sub forma unor

generalizri (inducii): mrimi fizice, cum sunt masa,

timpul, densitatea substanei unui corp, volumul,

temperatura etc., sunt mrimi fizice scalare, n timp ce

fora, deplasarea, viteza, acceleraia, sunt mrimi fizice

vectoriale, cele din urm adunndu-se geometric;

Constat c: 1. mrimile vectoriale se reprezint, la o anumit scar, prin segmente de dreapt orientate

(sgei), numite vectori; 2. direcia reprezint dreapta n

lungul creia este orientat vectorul, precum i orice alt

dreapt paralel cu aceasta; 3. pe orice direcie distingem

dou sensuri contrare, reprezentate prin vrful sgeii;

Cere elevilor s revin la afirmaia

Interacionm cu lumea n care trim! i s

constate faptul c toate corpurile acioneaz cu

fore, unele asupra altora;

Relev faptul c: 1. un corp nu are for; 2. un corp

amrt poate s dezvolte o for mare, n urma

interaciunii cu un alt corp; 3. n natur nu exist aciuni

izolate, numai interaciuni;

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas) i cere elevilor s

rspund la ntrebri, cum sunt: 1. Ce au n

comun volumul unei sticle, timpul indicat de

ceasornic, tensiunea unei baterii i masa unui

cel?; 2. Vector nseamn cel ce transport

ceva. Performana colar la diverse materii este

mai degrab un vector sau un scalar?; 3. De ce

forele i vitezele sunt vectori?; 4. Este corect

afirmaia: Acel corp are o for mic!?

Efectueaz tema pentru acas.

Secvena a IV-a. Aplicare Generic: Ce convingeri mi ofer aceast informaie?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 4. Includerea altor cazuri particulare i

comunicarea rezultatelor;


procesului deductiv; de formare a abilitilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: deductiv. Elevul observ o definiie a conceptului de nsuit/ o regul

de rezolvare a unei probleme/ instruciuni de producie, le aplic n exemple particulare, expliciteaz

caracteristicile care nu sunt conforme cu definiia/ regula/ instruciunile (Meyer, G., 2000, p. 145).

Lecia 4



Implic elevii n verificarea temelor efectuate acas i cere elevilor s prezinte rezultatele obinute;


preconcepiile/ explicaiile netiinifice, nevoile de

cunoatere cu privire la sarcinile de efectuat (utilizarea

unor instrumente de msur, norme de protecia muncii

n laborator etc.);


autoevaluare, evoc dificulti, probleme noi ntlnite

n efectuarea temei pentru acas, aspecte interesante

sesizate n verificrile proprii etc.;

Prezint elevilor un organizator cognitiv (scopul i

10

obiectivele leciei): compunerea forelor concurente

prin regula paralelogramului, a triunghiului, respectiv a

poligonului, descompunerea unei fore n dou

componente, pe dou direcii date;

Prezint elevilor modul n care se compun forele

concurente prin regula paralelogramului, respectiv a

triunghiului i cere elevilor s evidenieze faptul c o

for poate nlocui dou sau mai multe fore (avnd

acelai efect), scriind i relaiile vectoriale i scalare

corespunztoare, n urmtoarele situaii:

Evideniaz faptul c o for ce nlocuiete dou sau

mai multe fore, avnd acelai efect, reprezint suma

vectorial (rezultanta) a acelor fore ( R

):

21 FFR

; 222

1 FFR

21 FFR

cos2 212

2

2

1 FFFFR

21 FFR

21 FFR

21max FFR

11

Prezint elevilor modul n care se compun forele

prin regula liniei poligonale i cere elevilor s aplice

aceast regul, n urmtoarea situaie:

Prezint elevilor modul n care se

descompune o for n dou componente, pe dou

direcii date i cere elevilor s descompun forele din

exemplele indicate, scriind i relaiile dintre F

, xF

i

yF

, dintre F, Fx i Fy, dintre G

, xG

i yG

respectiv

G, Gx i Gy:

21 FFR

12min FFR

2112 FFR

312123 FRR

321123 FFFR

4123 FRR

4321 FFFFR

Evideniaz faptul c operaia de descompunere a unei fore n dou componente, pe dou direcii

date, este operaia invers compunerii (adunrii)

vectoriale:

yx FFF

22

yx FFF

cosFFx

sinFFy

O X

Y

O X

Y

12

yx FFF

22

yx FFF

sinFFx

cosFFy

O X

Y

O X

Y

O X

Y

O X

Y

xF

13

yx GGG

nt GGG

tG

componenta tangenial a greutii corpului

(paralel cu planul nclinat)

nG

componenta normal a greutii corpului

(perpendicular pe planul nclinat)

22

yx GGG

sin;sin GGGG tx

cos;cos GGGG ny

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas), implicndu-i n conceperea

raportului final: cere elevilor s ntocmeasc un scurt

raport scris privind rezultatele investigaiilor proprii,

oferind urmtoarea structur pentru acestea: 1.

Preambul/ Teoria lucrrii (definiii ale mrimilor

fizice utilizate, enunuri de legi/ teoreme, descrierea

metodei folosite); 2. Materiale necesare; 3. Modul de

lucru (operaii de msurare, de calcul, de nregistrare a

datelor n tabele, grafice); 4. Date experimentale (tabel

de date, prelucrarea datelor, calculul erorilor); 5.

Concluzii (enunuri generale, validarea unui enun).

Asum roluri n grupul de lucru, tipul de produs

care va fi prezentat (construcii de dispozitive, lucrri

de laborator, demonstraii/ determinri experimentale,

rezolvare de probleme din culegeri, eseu, lucrri

plastice i literare etc.), convin modul de prezentare

(plane, postere, portofolii, prezentri PowerPoint,

filme i filmri proprii montate pe calculator etc.);

avanseaz idei privind structura i coninutul

raportului;

Negociaz n grup coninutul i structura raportului

final, convin modalitatea de prezentare (construcii,

referat, eseu, poster, portofoliu, prezentri multimedia,

filmri proprii montate pe calculator etc.);

ntocmesc un scurt raport (oral, scris) privind

rezultatele investigaiilor proprii, consecine ale

explicaiilor gsite.

Secvena a V-a. Transfer Generic: Ce anume pot face n alt fel, acum cnd dein aceast informaie?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 5. Impactul noilor cunotine (valori i limite) i

valorificarea rezultatelor;

O

X

Y

O

X

Y

14

Tipul leciei: Lecie de formare/ dezvoltare a capacitii de transfer, de percepie a valorilor etc. Lecie de

nvare a analogiei cu anticiparea mijloacelor. Lecie de sistematizare i consolidare a noilor cunotine, de

evaluare sumativ;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: analogie cu anticiparea mijloacelor. Elevul imagineaz diferite

ncercri (experimentri) ale unui concept de nsuit/ problem de rezolvat/ produs de realizat pe baza a ceea ce

tie deja s fac, observ i analizeaz reuitele pariale, reprezentrile succesive ale rezultatului ateptat (Meyer,

G., 2000, p. 145).

Lecia 5





obinute i valorificarea rezultatelor;







autoevaluare i evoc dificulti/ probleme ntlnite n

efectuarea temei pentru acas, aspecte interesante,

impactul noilor cunotine etc.;


(scopul i obiectivele leciei): prezentarea i

evaluarea raportului final;

Implic elevii n prezentarea i autoevaluarea

raportului final (portofoliului) pentru evaluarea

rezultatelor finale, viznd competenele cheie3;

Prezint portofoliile/ produsele realizate/ rapoartele de

lucru, expun produsele realizate, evalueaz lucrrile

prezentate, pe baza criteriilor stabilite n protocolul de

evaluare;

Anun verificarea oral/ testul scris pentru

lecia urmtoare, reamintete elevilor criteriile

evalurii sumative bazate pe competenele

specifice nscrise n programele colare, viznd

noiunile nsuite i abilitile de operare cu

acestea corespunztoare competenei cognitive/

de rezolvare de probleme;

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas): aciuni colective n

afara clasei, legturi cu teme viitoare etc.

i propun s expun produsele realizate n expoziii

colare, ntlniri cu responsabili ai administraiei locale

i altele.

3 Criteriile evalurii finale bazate pe competene vor fi expuse n anexele unitilor de nvare. Alturi de

criteriile competenei cognitive sau de rezolvare de probleme (expuse de competenele specifice nscrise n

programele colare viznd, componentele cunotine i abiliti (de operare cu cunotinele nsuite)

corespunztoare acestei competene, evaluarea portofoliului/ proiectului/ rezultatelor finale are n vedere i

celelalte competenele-cheie (dup Gardner, 1993):

1. competene de comunicare (cu un public ct mai larg, cooperare cu ali elevi, profesori, experi, folosirea judicioas a resurselor etc.);

2. abiliti cognitive (lingvistice, logico-matematice, naturaliste, interpersonale, intra-personale etc.); 3. competena antreprenorial (capacitatea de a realiza produse de calitate - inovaie, execuie, tehnica

estetic, de a valorifica rezultatele etc.);

4. competene metacognitive (capacitatea de a reflecta la propriile procese cognitive, de a se distana fa de propria lucrare, de a viza permanent obiectivele propuse, de a evalua progresul fcut i de a face

rectificrile necesare, de a sesiza impactul noilor cunotine (valori i limite) etc.

15

Bibliografie

Ailinci, Margareta; Rdulescu Liviu, Probleme ntrebri de fizic, Editura Didactic i Pedagogic,

Bucureti, 1972.

Ciascai, Liliana, Didactica fizicii, Editura Casa Crii de tiin, Cluj-Napoca, 2006.

Clark, Christopher; Enescu, George; Nistor, Mircea; Rusu, Mircea, Fizic. Manual pentru clasa a

VII-a, Editura ALL, Bucureti, 1999.

Corega, Constantin; Andreica, Dan; Marinciuc, Mihai; Kevorkian, Brndua, Probleme i lucrri practice de

fizic, Editura Studium Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, 1995.

Epstein, Lewis Carroll, Gndii Fizica!, Editura ALL Educaional, Bucureti, 1995.

Garabet, Mihaela; Neacu, Ion, Lecii experimentale n laboratorul de fizic, Editura Niculescu, Bucureti,

2004.

Gherbanovschi, Cleopatra; Gherbanovschi, Nicolae, Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Niculescu,

Bucureti, 2005.

Hristev, Anatolie; Flie, Vasile; Manda, Dumitru; Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Didactic i

Pedagogic, Bucureti, 1985.

Ionescu-Andrei, Rodica; Onea, Cristina; Toma, Ion, Fizic. Filiera tehnologic. Filiera teoretic (profil

real). Manual pentru clasa a IX-a, Editura Teora Educaional, Bucureti, 1999.

Leahu, I., Didactica fizicii. Modele de proiectare curricular, M.E.C.T./ P.I.R., Bucureti, 2006.

Pcurari, O., (coord.), nvarea activ, Ghid pentru formatori, MEC-CNPP, 2001.

Sandu, Mihail, Probleme de fizic pentru gimnaziu, Editura ALL Educaional, Bucureti, 1996.

Sarivan, L., coord., Predarea interactiv centrat pe elev, M.E.C.T./ P.I.R., Bucureti, 2005.

Stoenescu, George; Florian, Gabriel; Didactica fizicii, Editura SITECH, Editura ELSE, Craiova, 2009.

Turcitu, Doina; Panaghianu, Magda; erban, Marin, Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Radical,

Bucureti, 2009.

Turcitu, Doina; Panaghianu, Magda; Pop, Viorica; Iancu, Mihaela; Stoica, Cristiana; Ursu, Stelian, Fizic.

Manual pentru clasa a VII-a, Editura Radical, Bucureti, 1999.

16


Fora gravitaional i fora elastic

sau

Cei care sar cu coarda elastic pot sfida gravitaia!

Clasa: a VII-a


Coninuturi repartizate unitii de nvare: I. Fora. 1.4. Exemple de fore. Fora gravitaional.

Deosebirea dintre mas i greutate. Dependena dintre deformare i for. Legea deformrii elastice.

Reprezentare grafic. Fora elastic. (Programa de fizic pentru clasa a VII-a).

Modelul de nvare asociat: INVESTIGAIA

Competene specifice: derivate din modelul de nvare asociat, conform tabelului urmtor:


I. Evocare - Anticipare 1. Formularea ntrebrii i avansarea ipotezelor alternative,

examinarea surselor de informare i proiectarea investigaiei;

II. Explorare - Experimentare 2. Colectarea probelor, analizarea i interpretarea informaiilor;

III. Reflecie - Explicare 3. Testarea ipotezelor alternative i propunerea unei explicaii;

IV. Aplicare - Transfer 4. Includerea altor cazuri particulare i comunicarea rezultatelor;


rezultatelor.

Scenariul prezint o unitate de nvare construit pe secvenele investigaiei tiinifice (definind

competene specifice), ca un grup de lecii lansate de o ntrebare deschis, nvarea noiunilor temei progresnd

odat cu parcurgerea etapelor investigaiei. Procesul cognitiv central este analogia cu anticiparea efectului

(dezvoltarea noilor cunotine prin descoperirea mijloacelor/ variabilelor a cror manevrare/ control conduce la

efectul/ rezultatul dorit).

Interesul elevilor pentru noiunile temei este declanat de afirmaia: Cei care sar cu coarda elastic pot

sfida gravitaia! Pe parcursul unitii de nvare, gndirea elevilor se dezvolt ctre ideea: Fora

gravitaional i fora elastic se pot echilibra reciproc!


Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 1. Formularea ntrebrii i avansarea ipotezelor

alternative, examinarea surselor de informare i proiectarea investigaiei.


organizatorilor cognitivi (lecie introductiv); de nvare a procesului de planificare (anticipare).




17

Lecia 1



Prezint elevilor un organizator cognitiv (prelegere introductiv): ncadreaz fora ntr-un

concept mai cuprinztor (fenomene mecanice);

Evoc observaii, experiene i ntmplri personale

privind aciunea unui corp asupra altui corp, necesitatea

nelegerii fenomenelor mecanice n viaa cotidian etc.;

Evoc ntrebrile de investigat din aceast

unitate de nvare: Ce efect dinamic poate avea

greutatea unui corp asupra acestuia?; Este

posibil ca dou corpuri de mase diferite s aib

greuti egale?; Dac un resort a fost

deformat, dup ncetarea aciunii forei

deformatoare, el revine (aproape) la forma i la

lungimea iniial. Ce se ntmpl cu resortul n

timpul deformrii?; Care este diferena dintre

fora ce deformeaz un resort i fora ce tinde s

readuc resortul la starea nedeformat?;

Exist diferen ntre vectorul for

deformatoare i vectorul for elastic? i cere

elevilor s gseasc explicaii/ rspunsuri/ ipoteze

alternative la ntrebri/ argumente;

Formuleaz ipoteze (rspunsuri) la ntrebri, de

exemplu: probabil modificarea mrimii vitezei

corpului; nu este posibil sau dou corpuri de mase

diferite pot avea greuti egale, dac cele dou corpuri

se afl n locuri diferite din Univers; ntre prile

componente ale resortului se exercit fore care tind s

readuc resortul la starea iniial; n cazul resortului

alungit, aceste fore tind s micoreze distanele dintre

spire, iar n cazul celui comprimat, s le mreasc;

fora deformatoare este o for extern, n timp ce fora

ce tinde s readuc resortul la starea relaxat se

manifest n resort; cei doi vectori for au sensuri

opuse;






Evoc faptul c greutatea unui corp este fora cu care

respectivul corp este atras de Pmnt, respectiv faptul c

ntre valoarea deformrii unui resort i mrimea forei

deformatoare exist o direct proporionalitate;

Exerseaz msurarea greutii unor corpuri avnd mase diferite, utiliznd dinamometrul, principiul de

funcionare al acestuia bazndu-se pe legea deformrilor

elastice;

ndrum elevii s proiecteze verificarea ipotezelor formulate de ei; orienteaz gndirea

elevilor ctre identificarea noiunilor relevante

(fora gravitaional, masa, fora ce deformeaz

un corp elastic, fora ce tinde s readuc, la

starea nedeformat, corpul elastic) care disting

ipotezele formulate; se sugereaz experimentarea,

avnd la dispoziie balan, cutie cu mase

marcate, resort, suport vertical pentru

suspendarea resortului, hrtie milimetric, corpuri

avnd mase diferite;

Disting situaii din viaa cotidian, pentru a putea

explica diferena dintre noiunile: mas / greutate; for

deformatoare / for elastic;

Alctuiesc grupuri de lucru n funcie de variantele

de rspuns sau de preferine i experimenteaz;

Implic elevii n conceperea portofoliului

propriu, util evalurii finale, alctuit dup



efectuate n clas i acas i produse diverse.4


evalueaz resursele materiale, de timp, roluri i sarcini

n grup, etapele de realizare etc.;






a rezultatelor finale ale elevilor (la sfritul








(utiliznd secvene prezentate pe Internet); 8. Eseu literar/ plastic pe temele studiate etc.

18

parcurgerii unitii de nvare);5



i altele.

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas), cerndu-le s

planifice verificarea ipotezelor, s extrag

informaii de tipul Ce este?; Cum explicai?;

Cum se utilizeaz?; Cum funcioneaz?

Efectueaz tema pentru acas - avnd posibilitatea s


construcii, demonstraii etc.), lucrnd pe grupe/

individual.



Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 2. Colectarea probelor, analizarea i interpretarea

informaiilor.


procesului de analogie cu anticiparea efectului; Lecie de formare a priceperilor i deprinderilor de comunicare,

cognitive, sociale etc.;




145).

Lecia 2



Implic elevii n verificarea temelor

efectuate acas i cere elevilor s prezinte

rezultatele obinute;


preconcepiile/ explicaiile netiinifice,

nevoile de cunoatere cu privire la sarcinile de

efectuat (utilizarea unor instrumente de

msur, norme de protecia muncii n laborator

etc.);




sesizate n verificrile proprii etc.; evalueaz ipotezele

propuse, modalitile de verificare, evalueaz resursele

materiale, de timp, roluri i sarcini n grup, etapele de

realizare etc.;


(scopul i obiectivele leciei);

Ofer elevilor materiale pentru

experimentare (fire cilindrice verticale din

cauciuc i din alte materiale elastice, suport,

rigl, suport cu discuri crestate, identice cu

masa cunoscut) i cere elevilor s

experimenteze (s stabileasc experimental

modul n care depinde alungirea absolut a

materialului elastic solicitat de mrimea forei

deformatoare, de lungimea iniial a

materialului, de aria seciunii transversale a

materialului i de natura materialului supus

solicitrii), concepndu-i singuri dispozitivul

experimental i indicnd schia acestuia;

Organizai n grupurile de lucru stabilite, elevii:

- indic schia dispozitivului experimental:

5 Protocolul de evaluare privete: a) tipul instrumentelor de evaluare i modul de aplicare: verificare oral,




nvare).

19

- constat

experimental:

a) NATURA

MATERIALULUI ELASTIC - ACEEAI

l0 CONSTANT

S0 CONSTANT

F VARIABIL

lF

lF 22 l ~ F

lnnF

b) NATURA MATERIALULUI ELASTIC ACEEAI

S0 CONSTANT

F CONSTANT

l0 VARIABIL

ll 0

ll 22 0 l ~ 0l

lnnl 0

c) NATURA MATERIALULUI ELASTIC ACEEAI

l0 CONSTANT

F CONSTANT

S0 VARIABIL

lS 0

22 0

lS

l ~

0

1

S

20

Cere elevilor s comunice observaiile

experimentale;

Utiliznd fire elastice din materiale diferite,

cu aceleai caracteristici (l0,S0), valoarea forei

deformatoare fiind aceeai, solicit elevii s

stabileasc experimental dac valorile

alungirilor sunt sau nu diferite;

Cere elevilor s comunice ceea ce au constat

experimental;

n

lnS

0

Organizai n grupurile de lucru stabilite, elevii

concluzioneaz:

l ~0

0

S

lF

m m

N

m

mN

2

Elevii constat experimental:

d) l0 CONSTANT

S0 CONSTANT

F CONSTANT

NATURA MATERIALULUI ELASTIC

VARIABIL

alungirea firului elastic solicitat depinde i de natura materialului

Dac i-au ncheiat activitatea, elevii se

reorienteaz ctre grupurile ale cror investigaii sunt n

curs de desfurare;

Cere elevilor, organizai n grupurile de

lucru stabilite, s conceap experimente

pentru a rspunde la un set de ntrebri: 1.

Dac asupra unui corp acioneaz dou sau

mai multe fore, efectul poate fi deformarea

corpului (efect static)?; 2. Corpuri precum cele

din plumb sau din plastilin, dac au fost

deformate mai revin la forma iniial, dup

ncetarea aciunii forelor?; 3. Un resort din

oel se deformeaz elastic sub aciunea unor

fore deformatoare; dac acestea depesc

anumite limite, resortul mai revine la

dimensiunile iniiale?

Efectueaz experimentele i elaboreaz

rspunsurile.


Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 3. Testarea ipotezelor alternative i propunerea

unei explicaii;


procesului inductiv; de formare a priceperilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;




21

Lecia 3



Antreneaz elevii n a sintetiza observaiile

etapei de explorare - experimentare i cere

elevilor s stabileasc o relaie cauz-efect,

bazndu-se pe observaiile experimentale,

profesorul sugerndu-le necesitatea introducerii

unei constante de material (E modul de

elasticitate la traciune; [E]S.I. = N/m2); E

reflect tria materialului;

Indic elevilor faptul c expresia

lS

lFE

0

0reprezint formula de definire a

modulului de elasticitate la traciune, n timp ce

expresia

00 l

lE

S

F reprezint o lege fizic

(relaie cauz-efect); lF este relaie de definire dinamic a forei deformatoare, iar, pe de

alt parte, reprezint legea deformrilor elastice,

fiind constanta elastic a materialului solicitat.

Cere elevilor s stabileasc unitatea de msur

n S.I. a constantei de elasticitate;

Realizeaz trecerea de la ceea ce au stabilit

experimental (directa, respectiv inversa proporionalitate)

la egalitate matematic i constat:

0

01

S

lF

El

;

lS

lFE

0

0

FSE

ll

0

0;

00 l

lE

S

F

00 ,, SlE - constante specifice unui material elastic

ll

SEF

0

0

lF

l

SE

0

0

Reformuleaz observaiile din etapa de

explorare experimentare i propun explicaii sub

forma unor generalizri (inducii): pentru acelai solid

elastic, deformrile elastice sunt direct proporionale cu

forele deformatoare l( ~ )F ;

l

F

..

..

..][

][][

IS

IS

ISl

F

m

NIS ..][

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas) i cere elevilor s

rspund la ntrebri, cum sunt: 1. Cum s-ar putea

determina constanta elastic a resortului unui

pix?; 2. Ai putea estima valoarea constantei de

elasticitate a resortului pixului, nainte de a face

vreo msurtoare?



Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 4. Includerea altor cazuri particulare i

comunicarea rezultatelor;

22


procesului deductiv; de formare a abilitilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: deductiv. Elevul observ o definiie a conceptului de nsuit/ o regul


caracteristicile care nu sunt conforme cu definiia/ regula/ instruciunile (Meyer, G., 2000, p. 145).

Lecia 4






cunoatere cu privire la sarcinile de efectuat




autoevaluare, evoc dificulti, probleme noi

ntlnite n efectuarea temei pentru acas, aspecte

interesante sesizate n verificrile proprii etc.;


obiectivele leciei): determinarea constantei elastice a

unui resort, fora elastic;

Ofer elevilor materiale pentru experimentare

(dinamometru etalonat pentru msurarea forelor pn

la 1 N, respectiv dinamometru etalonat pentru

msurarea forelor pn la 2,5 N, hrtie milimetric,

suport pentru dinamometre, crlig cu diferite discuri

crestate, avnd masele cunoscute) i cere elevilor s

determine experimental constantele elastice ale

resorturilor dinamometrelor, prelucrnd datele

experimentale, comparnd valorile obinute pentru

fiecare determinare, calculnd n fiecare caz eroarea

determinrii i indicnd sursele erorilor;

Cere elevilor s reprezinte grafic alungirea fiecrui resort, n funcie de fora deformatoare;

Organizai n grupuri de lucru, elevii:

- determin experimental constantele elastice ale

celor dou resorturi, fixnd, pe rnd, dinamometrele

pe suport, de crligul dinamometrelor suspendnd

diferite discuri crestate i notnd n fiecare caz

alungirea resorturilor;

- calculeaz constantele elastice din relaia

lF , unde gmGF ; - compar valorile obinute n cazul fiecrei

determinri;

- calculeaz, n fiecare caz, eroarea determinrii;

- precizeaz sursele de erori;

- reprezint grafic Ffl :

-

23

Cere elevilor s indice sensul fizic al

tangentei unghiului ;

Cere elevilor s investigheze sistemele fizice prezentate, pentru a nelege mai bine

semnificaia forei elastice:

Cere elevilor s revin la afirmaia iniial: Cei

care sar cu coarda elastic pot sfida gravitaia! i s

formuleze ipoteze;

evideniaz

1

tg ;

- precizeaz faptul c alungirea unui resort sau a

unui fir elastic poate fi considerat o mrime fizic

vectorial, fiind coliniar cu fora deformatoare i

avnd sensul acesteia:

lF

; Fl

1;

- evideniaz faptul c fora ce tinde s readuc un

corp deformat elastic n starea iniial (de corp

nedeformat), reprezint fora elastic; aceasta este

direct proporional cu alungirea / comprimarea

corpului elastic i se opune creterii deformrii:

lFe

;

- indic faptul c modulul vectorului for elastic

este:

lFF ee

;

- stabilesc: corpul suspendat este n echilibru, atunci

cnd

0

0

1

eFG

R

lgm

FG e

1

- precizeaz: fora elastic din coard poate

contracara greutatea corpului.

(k)

(k)

(k)

(k) (k)

O X

Y

24

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas), implicndu-i n

conceperea raportului final: cere elevilor s

ntocmeasc un scurt raport scris privind rezultatele

investigaiilor proprii, oferind urmtoarea structur

pentru acestea: 1. Preambul/ Teoria lucrrii (definiii

ale mrimilor fizice utilizate, enunuri de legi/

teoreme, descrierea metodei folosite); 2. Materiale

necesare; 3. Modul de lucru (operaii de msurare, de

calcul, de nregistrare a datelor n tabele, grafice); 4.

Date experimentale (tabel de date, prelucrarea datelor,

calculul erorilor); 5. Concluzii (enunuri generale,

validarea unui enun).

Asum roluri n grupul de lucru, tipul de produs

care va fi prezentat (construcii de dispozitive,

lucrri de laborator, demonstraii/ determinri

experimentale, rezolvare de probleme din culegeri,

eseu, lucrri plastice i literare etc.), convin modul

de prezentare (plane, postere, portofolii,

prezentri PowerPoint, filme i filmri proprii

montate pe calculator etc.); avanseaz idei privind

structura i coninutul raportului;

Negociaz n grup coninutul i structura

raportului final, convin modalitatea de prezentare

(construcii, referat, eseu, poster, portofoliu,

prezentri multimedia, filmri proprii montate pe

calculator etc.);

ntocmesc un scurt raport (oral, scris) privind

rezultatele investigaiilor proprii, consecine ale

explicaiilor gsite.

Secvena a V-a. Transfer Generic: Ce anume pot face n alt fel, acum cnd dein aceast informaie?

Competene specifice (derivate din modelul investigaiei): 5. Impactul noilor cunotine (valori i limite) i

valorificarea rezultatelor;

Tipul leciei: Lecie de formare/ dezvoltare a capacitii de transfer, de percepie a valorilor etc. Lecie de

nvare a analogiei cu anticiparea mijloacelor. Lecie de sistematizare i consolidare a noilor cunotine, de

evaluare sumativ;

Procesul cognitiv/ scenariul leciei: analogie cu anticiparea mijloacelor. Elevul imagineaz diferite

ncercri (experimentri) ale unui concept de nsuit/ problem de rezolvat/ produs de realizat pe baza a ceea ce

tie deja s fac, observ i analizeaz reuitele pariale, reprezentrile succesive ale rezultatului ateptat (Meyer,

G., 2000, p. 145).

Lecia 5





obinute i valorificarea rezultatelor;







autoevaluare i evoc dificulti/ probleme ntlnite n

efectuarea temei pentru acas, aspecte interesante,

impactul noilor cunotine etc.;


(scopul i obiectivele leciei): prezentarea i

evaluarea raportului final;

Cere elevilor s determine experimental

valorile constantelor elastice 1 i 2 pentru dou resorturi elastice (dintre care primul este

marcat cu un fir de a alb), valoarea constantei

elastice echivalente s a sistemului format

din cele dou resorturi legate n serie, avnd la

dispoziie cele dou resorturi elastice, crlige

pentru discuri crestate (cu masa de 10 g), discuri

Organizai n grupurile de lucru, elevii:

- fixeaz tija vertical n trepied, iar la captul superior prind pe tij mufe simple, mpreun cu tija

orizontal cu crlig.;

- suspend, pe rnd, de stativ, cele dou resorturi i apoi cele dou resorturi legate unul dup altul.;

- suspend, de fiecare resort sau grupare, pe rnd, crligul pentru discuri crestate;

- efectueaz cel puin patru determinri pentru fiecare

25

crestate cu mase marcate, de 5g 4 buci i de

10 g 4 buci, coal A4 de hrtie milimetric,

tij vertical, tij orizontal cu crlig, muf

simpl de prindere, trepied;

Cere elevilor s deduc (analitic) expresia

pentru constanta elastic echivalent s n

cazul a dou resorturi legate n serie, respectiv

expresia pentru constanta elastic echivalent

p n cazul acelorai resorturi, legate n

paralel (ATENIE! n ultima configuraie, dac

resorturile au constante elastice diferite, trebuie s

asigurm alungiri egale ale celor dou resorturi.

Imaginai o metod pentru a realiza acest lucru.);

sistem, punnd pe crlig discuri crestate;

- noteaz, pentru fiecare determinare, valorile pentru lungimea iniial (l0), masa total (m) a discurilor

suspendate, lungimea final (l) corespunztoare masei

(m);

- calculeaz fora deformatoare (greutatea discurilor):

mgGF ,

deformarea sistemului: 0lll

i constanta elastic: l

F

;

- demonstreaz: la legarea resorturilor n serie, sub

aciunea forei deformatoare F

, alungirea total a

sistemului este egal cu suma alungirilor fiecrui resort:

21

21

21

2

222

1

111

21

21

111

11

s

s

s

s

sss

s

FF

FFF

FllF

FllF

FllF

lll

FFF

- demonstreaz: la legarea resorturilor n paralel,

alungirile celor dou resorturi sunt egale, iar valoarea

forei deformatoare este egal cu suma valorilor forelor

ce acioneaz asupra fiecrui resort:

26

21

21

21

22

11

21

21

p

ppp

pppp

pp

p

p

p

ll

lll

lF

lF

lF

FFF

lll

Implic elevii n prezentarea i autoevaluarea

raportului final (portofoliului) pentru evaluarea

rezultatelor finale, viznd competenele cheie6;

Prezint portofoliile/ produsele realizate/ rapoartele de

lucru, expun produsele realizate, evalueaz lucrrile

prezentate, pe baza criteriilor stabilite n protocolul de

evaluare;

Anun verificarea oral/ testul scris pentru

lecia urmtoare, reamintete elevilor criteriile

evalurii sumative bazate pe competenele

specifice nscrise n programele colare, viznd

noiunile nsuite i abilitile de operare cu

acestea corespunztoare competenei cognitive/

6 Criteriile evalurii finale bazate pe competene vor fi expuse n anexele unitilor de nvare. Alturi de

criteriile competenei cognitive sau de rezolvare de probleme (expuse de competenele specifice nscrise n

programele colare viznd, componentele cunotine i abiliti (de operare cu cunotinele nsuite)

corespunztoare acestei competene, evaluarea portofoliului/ proiectului/ rezultatelor finale are n vedere i

celelalte competenele-cheie (dup Gardner, 1993):

1. competene de comunicare (cu un public ct mai larg, cooperare cu ali elevi, profesori, experi, folosirea judicioas a resurselor etc.);

2. abiliti cognitive (lingvistice, logico-matematice, naturaliste, interpersonale, intra-personale etc.); 3. competena antreprenorial (capacitatea de a realiza produse de calitate - inovaie, execuie, tehnica

estetic, de a valorifica rezultatele etc.);

4. competene metacognitive (capacitatea de a reflecta la propriile procese cognitive, de a se distana fa de propria lucrare, de a viza permanent obiectivele propuse, de a evalua progresul fcut i de a face

rectificrile necesare, de a sesiza impactul noilor cunotine (valori i limite) etc.

27

de rezolvare de probleme;

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas): cere elevilor s

construiasc singuri un dinamometru, avnd la

dispoziie un arc elastic, un cilindru de plastic

transparent, crlige de srm, dopuri de plut,

hrtie milimetric i s propun o soluie pentru

etalonarea lui.

i propun s expun produsele realizate n expoziii

colare, ntlniri cu responsabili ai administraiei locale

i altele.

Bibliografie

Ailinci, Margareta; Rdulescu Liviu, Probleme ntrebri de fizic, Editura Didactic i Pedagogic,

Bucureti, 1972.

Ciascai, Liliana, Didactica fizicii, Editura Casa Crii de tiin, Cluj-Napoca, 2006.

Clark, Christopher; Enescu, George; Nistor, Mircea; Rusu, Mircea, Fizic. Manual pentru clasa a

VII-a, Editura ALL, Bucureti, 1999.

Corega, Constantin; Andreica, Dan; Marinciuc, Mihai; Kevorkian, Brndua, Probleme i lucrri practice de

fizic, Editura Studium Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, 1995.

Epstein, Lewis Carroll, Gndii Fizica!, Editura ALL Educaional, Bucureti, 1995.

Garabet, Mihaela; Neacu, Ion, Lecii experimentale n laboratorul de fizic, Editura Niculescu, Bucureti,

2004.

Gherbanovschi, Cleopatra; Gherbanovschi, Nicolae, Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Niculescu,

Bucureti, 2005.

Hristev, Anatolie; Flie, Vasile; Manda, Dumitru; Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Didactic i

Pedagogic, Bucureti, 1985.

Ionescu-Andrei, Rodica; Onea, Cristina; Toma, Ion, Fizic. Filiera tehnologic. Filiera teoretic (profil

real). Manual pentru clasa a IX-a, Editura Teora Educaional, Bucureti, 1999.

Leahu, I., Didactica fizicii. Modele de proiectare curricular, M.E.C.T./ P.I.R., Bucureti, 2006.

Pcurari, O., (coord.), nvarea activ, Ghid pentru formatori, MEC-CNPP, 2001.

Sandu, Mihail, Probleme de fizic pentru gimnaziu, Editura ALL Educaional, Bucureti, 1996.

Sarivan, L., coord., Predarea interactiv centrat pe elev, M.E.C.T./ P.I.R., Bucureti, 2005.

Stoenescu, George; Florian, Gabriel; Didactica fizicii, Editura SITECH, Editura ELSE, Craiova, 2009.

Turcitu, Doina; Panaghianu, Magda; erban, Marin, Fizic. Manual pentru clasa a IX-a, Editura Radical,

Bucureti, 2009.

Turcitu, Doina; Panaghianu, Magda; Pop, Viorica; Iancu, Mihaela; Stoica, Cristiana; Ursu, Stelian, Fizic.

Manual pentru clasa a VII-a, Editura Radical, Bucureti, 1999.

28


Principiile mecanicii newtoniene. Aplicaii

sau

Forele apar numai n perechi!

Clasa: a VII-a


Coninuturi repartizate unitii de nvare: I. Fora. Principiul ineriei. Principiul aciunii forei. 2.

Principiul aciunii i a reaciunii. 3. Aplicaii: interaciuni de contact fora de traciune, fora de apsare

normal, fora de frecare, msurarea forei de frecare la alunecare, legile frecrii la alunecare, tensiunea n

fir, presiunea. (Programa de fizic pentru clasa a VII-a/ 2009).

Modelul de nvare asociat: EXPERIMENTUL

-

29

Competene specifice: derivate din modelul experimentului, conform tabelului urmtor:


(Modelul de predare)

I. Evocare - Anticipare 1. Sesizarea problemei, formularea ipotezelor i planificarea

experimentului;

II. Explorare - Experimentare 2. Realizarea dispozitivului experimental i colectarea datelor;

III. Reflecie - Explicare 3. Prelucrarea datelor i elaborarea concluziei;

IV. Aplicare - Transfer 4. Testarea concluziei i a prediciilor bazate pe ea i prezentarea

rezultatelor;


rezultatelor.

Scenariul prezint o unitate de nvare construit pe secvenele experimentului (definind competene

specifice), ca o succesiune de lecii declanate de sesizarea unei probleme a crei soluie presupune realizarea

unui experiment n condiii de laborator, nvarea noiunilor temei progresnd odat cu parcurgerea etapelor

experimentului. Procesul cognitiv central este inducia sau generalizarea (dezvoltarea noilor cunotine pe baza

observrii unor exemple i contraexemple ale conceptului de nvat).

Interesul elevilor pentru noiunile temei este declanat de afirmaia: Forele apar numai n perechi! Pe

parcurs, gndirea elevilor se va dezvolta ctre ideea: Orice for reprezint aciunea unui corp, astfel nct

corpurile acioneaz reciproc, unele asupra altora.


Competene specifice (derivate din modelul experimentului): 1. Avansarea ipotezelor i planificarea

experimentului;


organizatorilor cognitivi (lecie introductiv); de nvare a procesului de planificare (anticipare);




Lecia 1



Prezint elevilor un organizator cognitiv (prelegere introductiv): ncadrarea forei ntr-un

concept mai cuprinztor (fenomene mecanice),

alte experiene personale care ilustreaz

afirmaia din tema unitii de nvare;

stimuleaz atenia i interesul elevilor pentru

ceea ce urmeaz s fie nvat, prin intermediul

unor poante, poveti, imagini captivante, lansarea

unei ntrebri incitante, unei probleme, studiu de

caz (cu soluie experimental), pe care

focalizeaz prezentarea, astfel nct elevii s fie

ateni la expunere pentru a afla rspunsul;






Evoc observaii, experiene i ntmplri personale (n

diverse maniere: oral, scris, prin desene, experimente,

mimare etc.) privind aciunea reciproc a corpurilor,

necesitatea cunoaterii n activitatea zilnic etc.;

Cere elevilor s precizeze care este

corespondena dintre noiunile:

INERIE MAS;

Evoc faptul c ineria este o proprietate fizic

general a corpurilor, iar masa este mrimea fizic

scalar ce exprim cantitativ ineria (masa este msura

ineriei corpurilor);

Demonstreaz experimental (folosind un

crucior i o radier) c, aeznd radiera pe

crucior i acionnd din exterior asupra

cruciorului, radiera cade n spate, la pornire

Formuleaz ipoteze referitoare la ncpnarea

corpurilor de a-i menine starea de repaus relativ sau de

micare rectilinie i uniform n absena aciunilor

exterioare, respectiv de a se opune oricrei aciuni

30

brusc, respectiv n fa, la oprire brusc; exterioare ce tinde le s modifice aceast stare;

Ofer grupelor de elevi un crucior i o bil i

cere elevilor:

- s observe ce fel de micare are bila, n momentul n care, cruciorului, (avnd iniial

o micare rectilinie i uniform) i este

schimbat brusc direcia de micare;

Cere elevilor s indice alte exemple din viaa de

zi cu zi n care este evideniat ineria, apelnd la

experiment (dac este posibil).

Cere elevilor s indice care este corespondena

dintre noiunile:

INTERACIUNE FOR

Demonstreaz experimental (folosind o

mainu i o radier) c orice schimbare a strii

mecanice (repaus, micare) are drept cauz o

for (aciunea unui corp asupra altui corp);

Cere elevilor s indice alte exemple din viaa

cotidian n care este evideniat interaciunea,

apelnd la experiment (dac este posibil).

Organizai n grupurile de lucru, constat c traiectoria

bilei este rectilinie:

Indic exemple din viaa cotidian: omul care se

mpiedic se nclin nainte, iar cel care alunec se

nclin n urm; trgnd brusc o foaie de hrtie pe care

sunt aezate monede, acestea rmn n locul unde au fost

aezate iniial; o main grea sau bine ncrcat (deci a

crei mas este mare) trebuie s aib frne mai puternice

dect una mai uoar; este mai greu de aruncat sau de

prins o crmid dect o minge de ping-pong, cnd au

aceeai vitez; la aterizarea i la decolarea avionului

este obligatoriu s-i pui centura de siguran;

trunchiurile de copac transportate pe apa unui ru de

munte se ngrmdesc la cotituri; cinele ieind din

ap se scutur; vulpea prinde greu iepurele care i

schimb brusc direcia de micare etc.;

Evoc faptul c interaciunea este o proprietate fizic

general a corpurilor, ca i ineria, iar fora este mrimea

fizic vectorial ce msoar tria interaciunii (fora este

msura interaciunii corpurilor);

Formuleaz ipoteze referitoare la efectul static al

forelor, care const n deformarea corpurilor

(modificarea formei corpurilor n timpul interaciunii),

respectiv la efectul dinamic al forelor (schimbarea

direciei de micare a corpurilor; modificarea valorii

numerice a vitezei efecte de accelerare/decelerare a corpurilor;

Indic exemple din viaa de zi cu zi: penarul lsat

liber cade, fiind atras de Pmnt; o minge de tenis

poate fi oprit cu ajutorul unei rachete; o bil din fier

i schimb direcia de micare dac apropiem de ea un

magnet; un tren poate porni, poate opri sau poate s-i

schimbe direcia de micare, cnd asupra sa acioneaz

locomotiva, frnele sau inele cii ferate etc.;

Implic elevii n conceperea portofoliului propriu, util evalurii finale, alctuit dup



efectuate n clas i acas i produse diverse;7


evalueaz resursele materiale, de timp, roluri i sarcini n

grup, etapele de realizare etc.;








(utiliznd secvene prezentate pe Internet); 8. Eseu literar/ plastic pe temele studiate etc.

31



a rezultatelor finale ale elevilor; 8






i altele;

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas), cernd elevilor s

gndeasc i s prezinte, dup preferine,

alctuirea portofoliului necesar evalurii finale.

Efectueaz tema pentru acas - avnd ocazia s


construcii, demonstraii etc.), lucrnd n grupe/

individual.



Competene specifice (derivate din modelul experimentului): 2. Realizarea dispozitivului experimental i

colectarea datelor;


procesului de analogie cu anticiparea efectului; de formare a abilitilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;




145).

Lecia 2



Implic elevii n verificarea temelor efectuate acas i cere elevilor s prezinte rezultatele obinute/

ipotezele formulate;


autoevaluare, evoc dificulti/ probleme ntlnite n





cunoatere cu privire la sarcinile de efectuat

(utilizarea unor instrumente de msur etc.);


obiectivele leciei): ipoteze privind relaia dintre

acceleraia imprimat de o for a unui corp, fora

respectiv i masa corpului, acceleraia reprezentnd

rapiditatea cu care se modific mrimea i/sau

orientarea vitezei;

Ofer elevilor cte dou mingi avnd mase diferite

i cere elevilor:

- s precizeze ce reprezint utul asupra mingilor; - s formuleze ipoteze cu privire la relaia dintre mas, for i acceleraie;

Organizai n grupuri de lucru, elevii

- precizeaz c utul asupra unei mingi reprezint o aciune, deci o for ce se exercit asupra

mingii;

- formuleaz ipoteze referitoare la relaia dintre acceleraie, for i mas;

Cere elevilor s stabileasc cum depinde acceleraia

produs de o for, de fora respectiv (cnd masa este

aceeai), i cum depinde acceleraia de mas (atunci

cnd aceeai for acioneaz asupra unor corpuri cu

mase diferite):

Organizai n grupuri de lucru, elevii stabilesc o

relaie de direct proporionalitate ntre modulul

acceleraiei i modulul forei, cnd masa este aceeai,

respectiv o relaie de invers proporionalitate ntre

modulul acceleraiei i masa corpurilor, cnd valoarea

forei este aceeai:

8 Protocolul de evaluare privete: a) tipul instrumentelor de evaluare i modul de aplicare: verificare oral,




nvare).

32

a ~ F .)( ctm

a ~m

F

a ~m

1 .)( ctF

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas) i cere elevilor: 1. s

realizeze trecerea de la ceea ce au stabilit

experimental (relaia de direct/ invers

proporionalitate), la egalitate matematic, evideniind

relaia cauz efect; 2. s conceap experimente

proprii pentru a reliefa legtura efect

)(a

cauz )(F

, avnd n vedere faptul c

acceleraia este mrime fizic vectorial, ca i fora.



Competene specifice (derivate din modelul experimentului): 3. Prelucrarea datelor i elaborarea

concluziei;


procesului inductiv; de formare a abilitilor de comunicare, cognitive, sociale etc.;




Lecia 3



Implic elevii n verificarea temelor efectuate acas i cere elevilor s prezinte rezultatele

obinute, s sintetizeze i s evalueze

informaiile colectate prin efectuarea temei

pentru acas i s disting reguli/ pattern-uri n

datele colectate, pe baza reprezentrilor grafice

realizate, prin idealizarea/ abstractizarea

acestora;





m

m

m

m

2

33






Comunic rezultatele obinute prin efectuarea temei

pentru acas i constat:

- acceleraia imprimat unui corp de mas m este o mrime fizic vectorial, avnd aceeai orientare cu

vectorul for, aplicat corpului, modulul su fiind direct

proporional cu modulul forei i invers proporional cu

masa corpului:

Fm

ka

m

Fka

EFECTUL CAUZA

Constanta k depinde de unitile de msur alese

pentru acceleraie, mas i for.

2..

][s

ma IS , kgm IS .][ ,

2

......

..

111

][][][

1

).(1][

s

mkgN

amF

Fam

Fm

a

ISkNF

ISISIS

IS


(scopul i obiectivele leciei): aciunea

reaciunea (Forele apar numai n perechi!);

Cere elevilor s aeze doi magnei, fiecare pe

un crucior i s-i prind, prin intermediul cte

unui dinamometru de supori fici, astfel nct

crucioarele s fie la o oarecare distan unul de

cellalt, s modifice distana dintre crucioare, s

noteze, de fiecare dat, indicaia dinamometrelor

i s comunice constatrile lor;

Organizai n grupuri de lucru, elevii concep

dispozitivul experimental i constat:

- oricare ar fi distana dintre cei doi magnei, forele de atracie reciproc indicate de dinamometre sunt

egale n modul i de sensuri opuse:

34

2112 FF

12F

fora cu care primul magnet l atrage pe cel de-al

doilea

21F

fora cu care cel de-al doilea magnet l atrage pe

primul

Ghideaz elevii s explice care sunt forele

pereche aciune reaciune n urmtorul

exemplu:

Evideniaz faptul c n natur nu exist aciuni izolate, numai interaciuni i cere

elevilor:

- s enune principiul aciunilor reciproce; - s enumere caracteristicile forelor pereche

aciune reaciune;

Indic forele pereche aciune reaciune:

ee

ee

ee

ee

FF

FF

FF

FF

GG

GG

'

'

1

'

1

1

'

1

'

'

Enun principiul aciunii i reaciunii;

Enumer caracteristicile forelor pereche

aciune reaciune:

- au acelai modul (au intensiti egale);

- au aceeai direcie;

- au sensuri opuse;

- au puncte de aplicaie pe corpuri diferite;

- apar simultan (formnd o pereche de fore);

ndrum elevii s sesizeze distincia ntre

forele ce respect principiul aciunii i reaciunii

(care se exercit asupra a dou corpuri diferite), i

forele care, acionnd asupra aceluiai corp, au

rezultanta nul; cere elevilor s explice ce anume

este greit n urmtorul raionament: Un cal a

aflat c orict de tare ar trage de cru (aciunea)

asupra sa va aciona o for egal n modul i de

Explic ce anume este greit n raionamentul

calului, avnd n vedere principiul aciunilor reciproce.

35

sens contrar (reaciunea). Mai tie ns i faptul c

dou fore egale n modul i opuse ca sens dau un

efect dinamic nul, astfel nct el nu va putea

niciodat mica din loc crua!

Extinde activitatea elevilor n afara orelor de clas (ca tem pentru acas) i cere elevilor:

- s evidenieze, prin exemple, dac principiul aciunilor reciproce este valabil numai n cazul

interaciunii directe a corpurilor sau i n cazul

interaciunii prin intermediul cmpului fizic

(gravitaional, electric, magnetic);

- s rezolve probleme calitative (culegere de

probleme).



Competene specifice (derivate din modelul experimentului): 4. Testarea concluziei i a prediciilor bazate

pe ea i prezentarea rezultatelor;


procesului deductiv; de formare a abilitilor de comunicare, cognitive, sociale etc.; Procesul cognitiv/ scenariul leciei: deductiv. Elevul observ o definiie a conceptului de nsuit/ o regul


caracteristicile care nu sunt conforme cu definiia/ regula/ instruciunile.

Lecia 4






cunoatere cu privire la sarcinile de efectuat (utilizarea

unor instrumente de msur, norme de protecia muncii

n laborator etc.);

Organizai n grupe, prezint n clas rapoarte

de autoevaluare, evoc dificulti, probleme noi

ntlnite n efectuarea temei pentru acas, aspecte

interesante sesizate n verificrile proprii etc.;


obiectivele leciei): interaciuni de contact; revine la

afirmaia iniial Forele apar numai n perechi!, i

cere elevilor s prezinte noi argumente, n acest sens;

Organizai n grupe, prezint n clas rapoarte

de autoevaluare, evoc aspecte interesante,

dificulti ntlnite, noi probleme, argumente la

ntrebarea iniial etc.;

Indic faptul c o for ce se exercit asupra unui

corp rezultnd din contactul direct cu un alt corp, se

numete for de contact, ofer elevilor cte un corp

paralelipipedic, cte o planet i cere elevilor:

- s aeze corpul pe propria-i banc;

- s precizeze care sunt forele ce acioneaz asupra

corpului, respectiv asupra bncii, indicnd forele

pereche aciune reaciune;

Precizeaz:

- greutatea unui corp este aciunea exercitat de

Pmnt asupra corpului; reaciunea ei este o for

care are punctul de aplicaie n centrul Pmntului

(masa Pmntului fiind mult mai mare dect masa

corpului, aceast for nu produce un efect

sesizabil asupra Pmntului):

GG

' ; gmGG '

- datorit greutii sale, corpul apas asupra bncii

36

cu fora APF

, iar banca reacioneaz cu N

;

- la contactul oricror dou corpuri solide apar

fore perpendiculare pe suprafaa de contact:

APF

fora de apsare normal exercitat de corp

asupra bncii

N

reaciunea normal a bncii asupra corpului

'NFAP

NN

' ; NN '

N

i 'N

sunt fore pereche aciune reaciune;

Cere elevilor: - s lanseze corpul paralelipipedic (cu viteza iniial

0v

) de-a lungul propriei bnci;

- s indice ce fel de micare are corpul;

Precizeaz:

- corpul lansat cu viteza 0v

de-a lungul unui plan

orizontal are o micare ncetinit (valoarea vitezei

scade) i pn la urm se va opri;

Cere elevilor: - s precizeze care este fora sub aciunea creia corpul

se oprete, avnd n vedere ecuaia vectorial

Fm

a

1

i faptul c 0

NG ;

- s aeze corpul paralelipipedic pe planeta poziionat

vertical, acionnd asupra corpului cu fora F

ntre

direcia acesteia i planet unghiul fiind , deplasnd astfel corpul n sus, pe planet;

- s indice forele pereche aciune reaciune;

Constat: - fora sub aciunea creia corpul paralelipipedic se

oprete este fora de frecare la alunecare (ea are

aceeai orientare cu deceleraia);

- la contactul oricror dou corpuri solide apar

fore paralele cu suprafaa de contact:

fF

fora de frecare la alunecare exercitat de

corp asupra bncii

ff FF

' ; ff FF '

'

fF

i fF

sunt fore pereche

aciune reaciune;

- forele de frecare la alunecare frneaz

ntotdeauna micarea relativ a corpurilor care

alunec;

- micarea orizontal ncetinit, pn la oprirea

corpului, se datoreaz forei de frecare la

alunecare, exercitat de banc asupra corpului;

Indic:

GG

' ; GG '

FF

' ; FF '

NN

' ; NN '

ff FF

' ; ff FF '

=

O X

Y

=

O X

Y

37

Precizeaz:

- atunci cnd corpurile se deplaseaz unul fa de

cellalt, forele de frecare se numesc cinetice;

- dac micarea este de alunecare, forele se numesc

fore de frecare la alunecare;

- dac micarea este o rostogolire a unuia dintre corpuri

pe suprafaa celuilalt, frecarea este de rostogolire;

- frecarea dintre dou corpuri solide, n repaus unul fa

de altul, se numete frecare static;

Ofer elevilor materiale

GHID METODOLOGIC PENTRU PREDAREA...

Documents

Transcript of GHID METODOLOGIC PENTRU PREDAREA...