modalitati inovatoare in fizica si chimie

5/19/2018 modalitati inovatoare in fizica si chimie

1/25

37

CAPITOLUL V

Didactici modernede utilizare

a noilor tehnologii informatice n dezvoltarea

creativitii elevilor

5.1Instruirea asistat de calculator i lecia centrat pe elev

5.1.1 Utilizarea calculatorului n lecia centrat pe elev

Literatura de specialitate pune n eviden contrastul dintre nvarea tradiional i

nvarea centrat pe elev[107].

nvarea tradiional presupune:

- instruirea centrat pe profesor;

- predare de informaii;

- factual, bazat pe cunotine;

- predare bazat pe disciplinele tradiionale;

- accentul pe nvare n vederea amintirii cunotinelor studiate;

- evaluarea n mare parte prin examene tradiionale;

-

nvare pasiv;

- rspuns ca reacie;

- stimularea unui singur sim;

- un singur mijloc media;

- munca individual;

nvarea centrat pe elev presupune:

- instruirea centrat pe elev;

-

schimb de informaii;- gndirea critic, luare de decizii bine informate;

- elevii pun ntrebri i rezolv probleme;

- aranjamente flexibile, schimbtoare, legate de sala de clas;

- accentul pe nelegere/aplicare;


2/25

38

- diversitate de evaluare;

- nvare activ, exploratoare, bazat pe cercetare;

- aciune interactiv, planificat;

- stimulare multi-senzorial;

- multimedia;

- munc n colaborare.

Schimbarea de la nvarea tradiional la cea centrat pe elev se face treptat. Experiena

didactic [108]arat c profesorul trebuie s fie focalizat pe experiena i interesele elevilor,

indiferent de disciplina studiat. Elevii nu vor memora informaiile, vor nelege i vor aplica

aceste noiuni fiind considereai co-creatori n procesul de predare-nvare-evaluare

(McCombs and Whistler 1997) [109].

Elevul nu primete informaia tiinific ci o proceseaz prin activiti didactice create deprofesor. Elevul este implicat n rezolvarea, aplicarea prin eforturi proprii. Atributul nvrii

centrate pe student este succesul echipei profesor-elev (North Central Regional Laboratory

2000)[110].

Care este rolul profesorului n nvarea centrat pe elev?

Profesorul conduce procesul de predare-nvare-evaluare, proiecteaz lecia, ajutnd

elevul s foloseasc capacitatea sa de a privi cum s nvee[111],[63]

Procesul de predare-nvare trebuie s se realizeze n echipa Profesor-Elev, trebuie s fie activ ifiecare activitate didactic sfie autentic, specific, orientatctre o aplicaie care l va atrage

pe elev.

nvarea centrat pe elev n studiul tiinelor (fizic, chimie) a pus n eviden

dezvoltarea de ctre profesori a proiectelor didactice n funcie de tipul leciei. Strategia

didactic const n dezvoltarea subiectului ntr-o manier logic elevul fiind direcionat prin

conversaia euristic de ctre profesor. ntrebrile sunt adresate ntregii clase, iar elevii organizai

n grupe valorice sau individual caut rspunsul (acesta este drumul spre nvare i aplicare n

cadrul leciei centrate pe elev)[54],[53].

Didactica modern situeaz elevul n centrul activitii didactice, care este proiectat de

profesor, aplicat i analizat de acesta.

Autoevaluarea proprie va determina ca profesorul s-i aleag cel mai bine demersul

viitor, innd cont de condiiile specifice fiecrui colectiv de elevi, fiecrei grupe de elevi.


3/25

39

Proiectarea didactic modern va stimula echipa profesor-elevi n rezolvarea sarcinilor de lucru

n mod creativ, obinndu-se eficien maxim. Astfel, n proiectarea i desfurarea leciilor,se

poate observa: rigurozitatea tiinific, explicarea tuturor fenomenelor fizice i chimice cu care

elevul vine n contact direct sau virtual n funcie de locul n care se desfoar lecia[112].

Precizia cu care profesorul realizeaz: stabilirea obiectivelor operaionale ale leciei,

proiectarea activitilor didactice (eleviprofesor), realizarea feed-backului va influena existena

succesului sau insuccesului profesorului la lecie[113],[114].

Lucrarea The new teacher resource prezint drumul ctre succes ntr-o lecie centrat pe elev,

astfel profesorul va urma un drum de zece pai prin care [115]:

- va dezvolta ntotdeauna la elevi posibilitatea de a lucra in echip [116];

- va ncuraja elevii si s pun ntrebri;

-

va ncuraja elevii s aib momente de reflecie asupra momentelor didactice dinlecie [117];

- va studia ntotdeauna grupul int, clasa, echipa de elevi [118];

- va proiecta foarte bine evaluarea formativ/sumiv [119];

- va cere ntotdeauna elevilor si feed-back;

- va studia cu atenie atitudinea elevilor si.

n lucrarea [120] autorii prezint modaliti concrete de a moderniza procesul de predare -

nvare-evaluare prin utilizarea noilor tehnologii informatice ca mijloace de invmnt.

5.1.2 Instruirea asistat de calculator n studiul fizicii i chimiei utiliznd ICT n

nvarea centratpe elev

Studiul realizat n perioada 2007-2010 asupra strategiilor de predare-nvare-evaluare n

Colegiul Naional de Informatic Tudor Vianu a celor dou tiine (fizic i chimie) a pus n

eviden [63]:

89% dintre profesorii de fizic i chimie au utilizat metode tradiionale de predare

deoarece

- este low-cost

- uor de controlat

- o metod excelent de organizare


4/25

40

elevii nu sunt ateni, i diminueaz atenia cu 40% fa de nceputul orei, dup 15

minute;

rezultatele nvrii sunt slabe (conform cercetrii realizate);

aplicarea metodelor active, prin care elevii sunt ncurajai s participe n derularea

momentelor didactice ale leciei, prin munc n grup, folosind activiti hands-on care i

aduc aportul lor la creterea gradului de retenie al cunotinelor tiinifice (60%);

preocuparea profesorului pentru reambalarea materialului didactic, dup pierderea

ateniei elevului;

utilizarea momentelor de feed-back, alternnd cu activitile de predare-nvare, necesare

pentru a verifica continuu nelegerea i progresul elevilor (astfel n lucrarea ICT and

Education sunt prezentate rezultatele acestui studiu interdisciplinar);

ncurajarea elevilor de a pune ntrebri este benefic celor doi parteneri n educaie -

elevul i profesorul;

posibilitatea de a se autoevalua determin pe fiecare elev n parte s-i realizeze un

demers viitor n activitatea de munc independent desfurat n afara orelor de curs;

utilizarea momentelor didactice din software educaional ajut la stimularea creativitii

elevului n proporie de peste 50% n nelegerea i aplicarea creatoare a noiunilor

tiinifice nou studiate (elemente de termodinamic fizica moleculara , structura atomului,

teoria relativitii, studiul hidrocarburilor,mecanica,electostatica etc) [121];utilizarea proiectelor didactice structurate pe activitile profesorului, respectiv elevului

ajut la eficientizarea leciei;

metoda utilizeaz un minut foaia de hrtie prin care elevii sunt rugai s scrie / s

rezolve un concept / o problem ofer un feed-back excelent profesorului;

modelarea virtual a fenomenelor chimice/fizice utiliznd instrumente IT create

/achiziionate conduce la o nelegere mai bun a cunotinelor tiinifice introduse, astfel

acestea conduc la dezvoltatrea creativitii elevilor (studiul pilelor electrice cls. aXIIa)[63];

integrarea unei prezentri Power Point realizat anterior de profesor/elevi ajut la

nelegerea mai bun a noiunilor studiate n clas (studiul oxigenului i hidrogenului,

obinerea lor prin electroliza apei) [107];


5/25

41

folosirea fielor de lucru intensific activitatea de predare-nvareevaluare n clas

(studiul legilor gazelor, studiul vitezei de reacie, studiul echilibrului chimic);

utilizarea prin reactualizare a noiunilor de fizic i matematic contribuie la obinerea

unor rezultate cu peste 50% mai bune dect n cazul predrii tradiionale prin prelegere

(integrarea prezentrilor Power Pointrealizate de profesor/elevi);

la leciile de recapitulare metoda muncii n echip se dovedete miraculoas, deoarece

munca n grup ajut la elucidarea diverselor probleme ale membrilor echipei, urmat de

prezentarea n faa clasei a problemelor studiate n grup;

tehnicile interactive se deprind n timp, fapt demonstrat de studiu, profesorul are rolul de

a cunoate bine tehnica i de a o explica elevilor si / grupului int, fr o pregtire a

elevilor nu se poate ajunge la rezultate deosebite;

pentru mine i colegi trecerea la predarea centrat pe elev a constituit un moment de

referin oferind elevilor mei instrumente de predare-nvare-elvaluare;

metoda construirii lecei utiliznd instrumente didactice IT precum i metode didactice

active contribuie la obinerea eficienei leciei, att pentru elev ct i pentru profesor.

5.2 Prezentarea modului de utilizare n instruirea asistat de calculator a

mij locului didactic Physics by Picture (Physicon Rusia) Physics by

Picture este un mijloc didactic creatde firma Physicon (Rusia), ce este

comerciali zat de firma Open Teach Group (SUA)[124]

Acest soft educaional este creat pentru nvmntul liceal i cuprinde urmtoarele capitole:

Prezentare generala softului

Firma PHYSICON, din Rusia, este specializat n producerea de softeducaional. Adresa

pe Internet a firmei este:http://www.physicon.ru.

Softurile educaionale produse de aceast firm sunt folosite n activitatea de predare -nvare a

fizicii din Frana, S.U.A., Germania, Romnia .Adresa pe Internet a acestui proiect estehttp://www.college.ru.

Versiunile n limba englez ale softurilor pot fi cumprate de pe Internet de la adresa

http://www.openteach.com.
http://www.physicon.ru/http://www.physicon.ru/http://www.physicon.ru/http://www.college.ru/http://www.college.ru/http://www.college.ru/http://www.openteach.com/http://www.openteach.com/http://www.openteach.com/http://www.college.ru/http://www.physicon.ru/


6/25

42

5.3Proiectarea unitii de nvare Legile gazului ideal utiliznd softul

educaional Elemente de termodinamic i fizic molecular produs de

SIVECO ROMNI A[125],[126]

-

Legea transformrii izoterme- Legea transformrii izobare

- Legea transformrii izocore

Softul educaional Elemente de termodinamic i fizic molecular este produs de SIVECO

pentru toate laboratoarele AEL din liceele din Romnia (autorii scenariului didactic precum i

realizatorii celui tehnic sunt profesori i elevi din Colegiul Naional de Informatic Tudor

Vianu).

Softul educaional permite utilizatorului s studieze fenomenul fizico-chimic i aplicaiile sale.Aceste momente apar ca urmare a lansrii n execuie de ctre profesor a unui obiect de coninut

ce conine informaii tiinifice sau experimentale virtuale.Modalitile de utilizare sunt variate:

- Modelarea experimentelor virtuale n laboratoarelor AEL cu ajutorul fielor de lucru, n

lecii de achiziii de cunotine tiinifice, n care sunt utilizate metode didactice centrate

pe elev [127];

- Modelarea experimentelor virtuale n laboratoarele de fizic, echipate cu tabl electronic

Smart, unde demonstrativ, pot fi reactualizate legile gazului ideal, n vederea rezolvrii

problemelor propuse prin fia de lucru ;

- Leciile de recapitulare sunt dedicate utilizrii momentelor didactice descrise mai jos,

prin care profesorul formeaz grupele de lucru, avnd la dispoziie fie de lucru adecvate

[127];

- Feed-backul se realizeaz prin lansarea unui set de itemi pentru utilizator (elev):

momente electronice sau fie de lucru;

- Un studiu detaliat realizat de profesor l poate conduce la realizarea propriei arhive

electronice n vederea organizrii resursei electronice, mbinnd aspecte teoretice cu celeexperimentale, dar i cu cele ce conduc la dezvoltarea creativitii elevului [128],[129].

Proiectarea i utilizarea proiectului didactic Legile gazului ideal a fost realizat n perioada

2007-2010 la clasele a IXa i a Xa la unitatea didactic amintit, iar rezultatele sunt prezentate n

lucrarea E-learning nd Quality in Scientific Education2010, 2-4 November, ICEMT, Cairo,

Egypt [107].


7/25

43

5.4 Curriculum la decizia colii i rolul CDS n obinerea performanei colare

i a creativitii elevilor

Sistemul educaional din Romnia este n pas cu dezvoltarea infrastructurii

comunicaionale, astfel Uniunea Internaional a Telecomunicaiilor (InternationalTelecomunication Union, 2000) arat cnumrul utilizatorilor de internet dinRomnia a crescut

de la 2,67% n 1999 la 3,65% n 2000 i pn la 4,46% n 2001.

Comparativ cu Ungaria i Bulgaria ritmul fiind mai lent de dezvoltare [63].

Potenialul educaional al internetului precum i programele educaionale ncepute n anul

2001 au determinat impulsionarea activitaii metodico-tiinifice la nivelul nvmntului

universitar i preuniversitar. Astfel, putem remarca o caracteristic esenial a nvmntului

preuniversitar i anume adaptarea la nevoile [63] timpului prezent.

Necesitatea adaptrii procesului de predare-nvare-evaluare la cerinele actuale ale unui

nvmnt performant a determinat dezvoltarea programului SEI la nivel naional. La nivelul

fiecrei coli a aprut motivaia implementrii noilor tehnologii informatice n procesul

educaional, n vederea dezvoltrii creativitii fiecarui elev.

Produsele multimedia realizate sunt :

ALCANI software educaional pentru clasa a X-achimie organic profesor coordonator

Silvia Moraru.

20000 de leghe sub mri software educaional intersiciplinar fizic chimie biologie

literatur universal, pentru elevii de gimnaziu, clasa a VII-a a IX-a profesor coordonator

Silvia Moraru.

Echipele de realizatori profesori/elevi au gndit toate momentele leciilor n vederea explicrii

fenomenelor fizice i chimice astfel nct s se conduc i la dezvoltarea creativitii i

imaginaiei elevilor.

Profesorul este solicitat astazi, n mod continuu, s promoveze nvarea eficient. i nu orice

nvare edficient, ci una participativ, activ, creativ (Ioan Neacu Instruirea invarea)[132]

Strategiile didactice interactive au la baz cteva principii:

Elevii construiesc propriile nelesuri i interpretri ale instruirii;

Scopurile instruirii sunt discutate, negociate, nu impuse;

Sunt promovate alternativele metodologice de predare-nvare-evaluare;


8/25

44

Sarcinile de nvare vor solicita informaii transdisciplinare i analize multidimensionale

ale realitii;

Integrarea de metode complementare de evaluare.

Interactivitatea presupune creativitate, fiind asociat unei nvri de tip superior, care implic

eforturile comune ale agenilor educaionali (profesor elev).

Specificul nvrii creative este neles de Paul Popescu-Noveanu (1990) ca fiind realizarea

practic, la proiecte transformative (Crengua-Lcrmioara Oprea Strategii didactice

interactive)[133].

Rolul profesorului, din aceast perspectiv se modific n sensul:

Pedagog

Proiectant, tutore, mamager, moderator;

Meditator; Partener;

Animator;

Actor;

Strateg, gnditor;

Reflexiv;

Coevaluator

Strategia aleas pentru formarea echipelor de realizare de produse multimedia a fost asigurareacunotinelor IT i a cunotinelor tiinifice necesare realizrii produselor IT. Aceasta a fost

realizat n cadrul cursului obional Realizarea de instrumente didactice IT pentru predarea

tiinelor (fizic i chimie). Astfel voi prezenta n lucrare modul de implementare al acestui curs

transcurricular[63].

Astfel, prezint mai jos elementele eseniale ale cursului opional interdisciplinar, dezvoltat n

Colegiul Naional de Informatic Tudor Vianu, Realizarea de instrumente didactice IT

pentru predarea tiinelor. Acesta este destinat elevilor de clasa a Xa i a XIa i se deruleaz

ncepnd cu anul colar 2007 2008.

Cursul se adreseazelevilor care doresc sparticipe la realizarea de lecii sau momente didactice

ale leciilor asistate de calculator din cadrul ariei curriculare Matematici tiine. Este un curs

opional la nivelul mai multor arii curriculare (informatic,matematici tiinte).


9/25

45

Cursul ofer profesorilor i elevilor posibilitatea de a valorifica experiena didactic i

cunotinele n domeniul IT prin realizarea de soft educaional. Pentru a asimila noile tehnologii,

pentru a le utiliza eficient, pentru a crete accesul la resursele educaionale digitale i pentru a

crea noi medii virtuale de nvare, cursul i propune santreneze elevii n realizarea de produse

informatice care s constituie instrumente IT de predare a cunotinelor. El ofer elevilor

posibilitatea nsuirii unor instrumente noi, absolut necesare iniierii acestora pe piaa muncii n

domeniul informaticii.

Cursul este susinut de trei profesori titulari avand specialitatile:informatica ,chimie si fizica.

Experiena didactic i pedagogic a celor trei profesori n realizarea de soft educaional,

participarea la numeroase simpozioane naionale i internaionale pe aceasttem, cu prezentarea

unor softuri educaionale interesante, omologate de SIVECO Romania i premiate, susin

profesionalismul i succesul de necontestat al cursului.Echipa a realizat urmtoarele:

a ales metodele didactice capabile s stimuleze creativitatea elevilor;

a oferit elevului posibilitatea autoevalurii, deci a autoreglrii;

a strnit curiozitatea elevului, astfel nct fiecare moment didactic a devenit o provocare;

Produsul multimedia realizat a ndeplinit urmtoarele condiii:

a. structura leciei virtuale s corespund curriculum-ului naional;

b.

pentru o lecie de sintez/recapitulare s cuprind momente ce pot depi 20 deminute, dar submomentele s nu depasc 10 minute;

c. scenariul leciei de predare-nvare-evaluare a cuprins urmtoarele momente

specifice leciei:

evaluarea iniial;

aciviti didactice de predare-nvare mulate pe obiectivele operaionale

(nu mai mari de 10 minute);

activiti didactice de autoevaluare/evaluare.

Din aceast ultim categorie fac parte cele dou produse multimedia realizate de echipe mixte de

elevi [63]:

Alcani software educaional destinat elevilor claselor a Xa i 20000 de leghe sub mri

software educaional interdisciplinar (literatur universal chimie fizic biologie) destinat

elevilor cls. a VIaa IXa [63].


10/25

46

Scenariile didactice sunt prioritare. Templata de scenariu debuteaz cu o pagin de nceput, ca n

figura de mai jos:

Fig 5.10 Captur ecranSoftware educaional Alcani

Scenariul leciilor este n conformitate cu obiectivele stabilite de profesor, aa cum se observ

mai jos


11/25

47

Fig 5.11 Captur ecran Software educaional Alcani

Momentele i submomentele leciilor conin informaii cu coninut tiinific, conform demersului

educaional. Fiecare produs multimedia conine un help de navigare (fig nr.1).

Astfel, textul nu poate depi 50% din ecran, iar restul informaiilor sunt distribuite n ferestre,

[63], exemplu:

instruciuni;

obiective operaionale;

teorie;

minidicionar de termeni;

seciunea tiai c?;

evaluri seturi de teste.

Cele dou softuri educaionale prezentate conin:

I. Surse adiionale de informaie precum:

bibliografie;

dicionar.

II. Imagini care s contribuie la reprezentarea realitii, prin modelele moleculelor

reprezentate mai jos contribuim la nelegerea noiunilor despre hidrocarburi.


12/25

48

Fig 5.12 Captur ecran Software educaional AlcaniIII. Harta, care ofer diverse grade de interactivitate, prin care elevul poateexplora diferite

obiective:


IV. Diagrama care reprezint transpunerea fenomenelor chimice.


13/25

49


V. Animaia

Animaiile sunt prezente n toate cele 7 lecii din produsul multimedia Alcani. Ele se

regsesc n aceeai pagin cu formulele structurale, cu denumirea substanelor i

respectiv descrie fenomenul chimic. Scopul utilizrii acetora este de a ajuta elevul s

fac asocierea dintre denumire, formul structural i modulul tridimensional.Vizualizarea se poate realiza prin full-screen.

n acest software vizualizarea 3D se bazeaz pe tehnologia Anaglyph, care are la baz

diferena de lungime de und a luminii de culoare diferit (rou albastru). Pentru

vizualizare este nevoie de ochelari speciali cu filtre rou/albastru.


14/25

50

Fig 5.15 Captur ecran Software educaional Alcanin 20000 de leghe sub mri sunt realizate simulri:

ale unui fenomen chimic (conversia energiei chimice n energie electric);

pentru fincionarea unui submarin.

Fig 5.16 Captur ecran Software educaional 20000 de leghe sub mri


15/25

51


Aceste simulri permit:

redarea intuitiv pe ecran a unor procese care s-au desfurat n perioade de timp extrem

de lungi sau foarte scurte;

implicarea individual a elevului cu rspunderea proprie pentru produsul obinut;

observarea unor fenomene imposibil de urmrit pe viu;

repetarea/reluarea secvenei;

controlul asupra modelului cu posibilitatea modificrii unor parametri. Acestea nu pot fi

realizate ntr-o lecie tradiional. n figura 5.16 si 5.18 sunt prezentate experimente

virtuale ,ce pot fi realizate cu mai posibilitati mai bune decat in laboratorul real[63].

VI. Interactivitatea

Tehnicile elementare de interaciune sunt prezentate n majoritatea interfeelor utilizator

grafice: butoane opiune, casete opiune, buton comand, buton apsare i bara de

defilare. Interaciunea complex se realizeaz cu ajutorul uneltelor care permit definireai operarea unor informaii complexe, prin combinarea mai multor tehnici de interaciune

elementar [134].

VII.Rezolvarea de probleme. Evaluarea

Evaluarea/autoevaluarea/autoreglarea se poate realiza prin momente didactice

interactive speciale, folosind diferite tehnici de evaluare care trebuie s fie n


16/25

52

concordan cu obiectivele operaionale. Seturile de itemi ofer profesorului un feed-

back cu multiple valene educative. n capturile de mai jos putem observa acest lucru.




17/25

53

n anexele nr. 4 i 5 sunt prezentate manualele profesorului pentru cele dou softuri

educaionale: Alcani i 20000 de leghe sub mri, n care se gsesc toate informaiile

tiinifice i respectiv metodice de utilizare al acestora.

De ce ICT n educaie?

Modelul de nvare este bazat pe urmtoarele axiome [135],[136]:

opersoan nva prin interaciune cu lumea exterioar;

lumea real poate fi considerat ca fiind compus din situaii sociale i

personale, care furnizaz contextul aciunilor;

o situaie este compus dintr-o colecie de lucruri i fiine aflate ntr-o relaie

specific;

o parte din situaii sunt comunitile bazate pe practic, sau mai exact,

comuniti bazate pe nvare;

exist diverse tipuri de nvare, cea care ne intereseaz este tipul de nvare

invocat de msurile de instruire;

nvarea poate ficonsiderat ca o schimbare a strii de cunoatere.

Cnd o persoan a trecut printr-un proces de nvare, ea este capabil s realizeze

interaciuni noi, sau poate realiza interaciuni mai bine sau mai rapid n condiii

similare.

5.5 Interdisciplinaritatea n studiul chimiei i fizicii necesitate obiectiv nprocesul de predarnvare-evaluare n nvmntul preuniversitar

5.5.1 Studiul tiinelor naturii (chimie, fizic) prin interdisciplinaritate

Trimiterile interdisciplinare sunt necesare n studiul tiinelor naturii: fizic, chimie,

biologie. Indiferent de metodele didactice utilizate n lecie, tradiionale sau modern,

active sau pasive, informative sau formative trebuie s conduc la atingerea obiectivelor

stabilite de fiecare profesor n parte. Formarea viziunii interdisciplinare asupra lumii i

n acelai timp formarea elevilor pentru a fi capabili srealizeze abordri de acest fel,

necesitapelul la modaliti de lucru care prilejuiesc exesarea pricipalelor procese ale

gndirii, fr de care nu este posibil cunoaterea multiplelor i variatelor

interdependene dintre fenomenele lumii reale.


18/25

54

Interdisciplinaritatea este un raport real de intreptrundere (cooperare coordonare)

ntre disciplinele de nvmnt, ntre structurile coninutului educativ corespunzator

organizrii moderne a tipului de instituie de nvmnt [137 ].

Persectiva interdisciplinar se explic prin mai multe categorii de argument

interdependente:

de ordin social procesele de socializare precum i problematica lumii

contemporane reclamca necesitate obiectivo gndire interdisciplinar;

de ordin epistemologic - interdisciplinaritatea rezult din aceast valorizare n

plan epistemologic al ideii de totalitate ontologic. S.N.Smirnov remarc n

acest sens cfundamental epistemologic al interdisciplinaritii ine de unitatea

ntregii cunoateri tiinifice, cu alte cuvinte de unitatea crescnd a structurii

epistemologice a tiinelor[138];

de ordin ontologicn plan existenial, lumea ni se dezvluie ca o totalitate;

de ordin psihopedagogic corelarea real a coninuturilor tiinifice ale

disciplinelor din aria curricular MATEMATIC i TIINEse realizeaz

att pe plan real ct i la nivelul frontierelor relative [ 139 ]. Logica tiinei se

coreleaz cu logica didactic, astfel nct corelarea noiunilor tiinifice din

fizic, chimie, matematicimpune pstrarea logicii didactice.

Curriculum colar trunchi comun (TC) i curriculum difereniat (CD) al fiecreiprograme colare, clasa aIXa-aXIIa prevede:

realizarea competenelor generale i specifice fiecrei uniti didactice i

respectiv fiecrei lecii, dar acest fapt nu este suficient, fiind necesaro abordare

interdisciplinarpentru fiecare situaie n parte. O analiz realizat n Colegiul

Naional de Informatiic Tudor Vianu privind abordarea interdisciplinar n

studiul noiunilor de fizic i chimie: structura materiei: atomi, molecule,

legturi chimice: ionic i covalent, ioni, reacii chimice, reacii nucleare,

reacii redox, electrochimie: pile electrice, electroliza, cinetica chimic: viteza

de reacie, termochimie: entalpia de reacie, entropia i entalpia liberGibs etc.

Aceste noiuni tratate prin promovarea interdisciplinaritii nu nseamn doar

explicarea simultana unui fenomen din punct de vedere al mai multor tiine

(fizic, chimie, matematic), ci o abordare integrat, fiecare tiin aducnd cu


19/25

55

sine, propriul sistem conceptual, modul de gndire, dar i metodele specifice de

cercetare i reprezentare.

Promovarea interdisciplinaritii s-a declanat n sfera cercetrii didactice unde

echipe mixte de cercettori i profesori au ajuns la rezultate remarcabile. n Statele

Unite ale Americii, National Science Teachers Association (NSTA) a condus

demersul nvrii predrii tiinelor, dar i al dezvoltrii teoriei educaiei. n

lucrarile[107] [136] am prezentat modul de a predanva prin interdisciplinaritate

- pile electrice - surse de energie electric. Astfel, aceastunitate didactic(studiat

la chimie n clasa aIXa, aXIIa, iar la fizicn clasa aXa) necesitca profesorul cu

dubl specializare fizic i chimie s aib n vedere rspunsuri la urmtoarele

ntrebri:

Ct de valoroas este pentru elevi ideea central n jurul creia ei sa-i

organizeze gndirea i pe care so asimileze n cadrul modului lor de a privi

lumea (big picture-rich)?;

Cum reflectcurriculum interdisciplinar orientarea filosofica comunitii?;

Ct de importante sunt pentru acele materii subiectele pe care profesorul le-a

identificat n cadrul matematicii, fizicii i chimiei (contentrich)?;

n ce msurar putea elevii snvee mai uor conceptele dect dacacestea

ar fi predate separat (connections-rich)?;Integrarea rspunsurilor la ntrebrile de mai sus i a tuturor elementelor din curricum-ul

colar la toate nivelurile ar trebui sreducmult caracterul evaziv ce nconjoartermenul

de interdisciplinaritate,s alimenteze predarea-nvarea integrativ i s sporeasc

evaluarea raionala programelor colare interdisciplinare, ct i a manualelor de tinae

elevilor i profesorilor. Gndirea integrativ se formeaz numai prin nvarea

integrativ. Pentru c gndirea elevului trebuie s devin divergent (s analizeze

informaiile tiinifice structurate, s compare sistemele, s abstractizeze raporturile

izvorte din compararea sistemelor), profesorul trebuie s utilizeze strategii euristice

specifice prin care elevul:

srezolve problem noi;

stransfere cunotine intra i extrasistemic.


20/25

56

Profesorul trebuie s aib un stil cognitiv, deschis pentru a dezvolta flexibilitatea,

originalitatea la elevi, dar srealizeze i o nvare anticipativ, inovatoare [140 ].

Reforma educaionaln Romnia, nceputde Ministerul Educaiei i Inovaiei n 2003,

prin ordinul MEI 5723/23.12.2003 a aplicat principiul de generare a noului plan de

nvmnt pe 7 arii curriculare (gruparea disciplinelor de studiu pentru tot nvmntul

preuniversitar): Limb i Comunicare, Mmatematic i tiine, Om i Societate, Arte,

Educaie Fizici Sport, Tehnologii, Consiliere i Orientare.

Dar, acest fapt nu a fost continuat prin realizarea unor programe colare integratoare,

folosind interdisciplinaritatea matematic-fizic-chimie-biologie. Astfel, rolul

profesorului este decisiv pentru realizarea unei abordri interdisciplinare a noiunilor de

chimie i fizicorganizate unitar, fiecare disciplinpstrndu-i autonomia gnoseologic,

specializarea i interdependena, dar integrndu-se sistemului global de cunotine.Strategiile didactice dezvoltate de profesori ar trebui s formmeze atitudinea

interdisciplinar prin aplicarea metodelor modern de predare-nvare: simulri virtuale

(laboratoare virtuale), momente didactice din lecii virtuale create de profesor [136].

Promovarea interdisciplinaritii (chimie, fizic) n nvmntul preuniversitar are la

bazurmtoarele premise:

existena unor discipline, noiuni tiinifice ce se preteaz a fi tratate

interdisciplinar;contextual sistemului educaional ce permite promovarea interdisciplinaritii;

extinderea cercetrilor bidisciplinare;

existenacurriculum-ului colar la dispoziia colii CDS;

n lucrarea [136] prezint o modalitate concretde proiectare a cursului opional interdisciplinar

Realizarea de instrumente didactice IT pentru predarea tiinelor. Produsele multimedia

realizate ofero abordare unitarasupra fenomenelor i proceselor fizice i chimice studiate la

cele doua discipline. Astfel, n ultima vreme cercetrile mele s-au axat pe elaborarea de softuri

educaionale care s permit abordarea interdisciplinar a tiinelor [136]. n acest sens, un

exemplu l constituie soft-ul educaional 20 000 de leghe sub mri,realizat cu elevii mei, ce

permite conexiuni ntre fizic, chimie, biologie. Acesta este un software educaional interactiv,

destinat elevilor claselor aVIaaIXa i poate fi utilizat la fizica (clasa aXa), chimie (clasa aVIIa-

aIXa), biologie (clasa aXa). Am proiectat i realizat acest software educaional cu elevi care au


21/25

57

urmat cursul opional Realizarea de instrumente didactice IT pentru predarea tiinelor.Acest

software educaional este alcatuit din 4 momente de lectii, ce fac referiri la noiuni tiinifice

precum: presiunea hidrostatic, legea lui Arhimede, pile electrice (obinerea energiei electrice

din energia chimic). Obiectivele principale ale acestui software educaional [63]sunt:

realizarea de transferuri interdisciplinare ntre coninuturile tiinifice din chimie i fizic,

chimie i biologie;

dobndirea abilitii de a utiliza corect limbajele formale specifice disciplinelor

matematic, fizic, chimie;

stabilirea de conexiuni ntre diversele mrimi fizice specifice, expresiile i noiunile

teoretice de chimie;

investigarea tiparelor i simetriilor prezente n lumea real, dar vizibile numai cu ochii

minii,i anume legile fizicii i chimiei.Soft-ul ghideaz elevii ntr-o lume fantastic, incursiunea subacvatic ntr-un submarin i i

ajutsdescopere fenomenele fizice i chimice ce au loc: functionarea submarinului, obinerea

energiei electrice, prepararea hranei i calcularea caloriilor dintr-un meniu zilnic. Leciile

proiectate i realizate de mine folosind momente didactice speciale din acest software

educaional, au condus la urmatoarele concluzii:

suportul vizual permite nelegerea i stabilirea rapida conexiunilor dintre fenomenele

fizice i chimice; aplicaia este integral interactiv, avnd un suport prietenos pentru elevi;

am studiat impactul pe care l are utilizarea acestui software educaional asupra

progresului colar nregistrat de elevi. Sondajul a fost realizat pe un numr de 120 elevi

din casele aVIIa-aIXa. n tabelul de mai jos am prezentat diagrama rezultat n urma

prelucrrii datelor colectate. Din analiza rezultatelor a reieit o creter semnificativ a

interesului elevilor pentru studiul fizicii i chimiei.

Tabel 5.2 Statistica rezultatelor obinute de elevi inaintei dupfolosirea soft-ului educaional 20 000

de leghe sub mriNote 10 9 8 7 6 5 mai mici de 5

nainte de folosirea softului 35 26 44 15 - - -

Dup folosirea softului 70 28 22 - - - -


22/25

58

Fig.5.20 Histograma notelor obinute de elevi inaintei dupfolosirea soft-uluui educaional 20 000de leghe sub mri

Se remarco cretere semnificativa notelor de zece obinute de elevi, precum faptul c

n urma utilizrii acestui software educaional elevii nu au obinut note mai mici de 7. n

lucrarea [136] am prezentat rezultatele cercetrii efectuate de mine privind utilizarea

softului educaional 20 000 de leghe sub mri.

5.5.2 Avantajele utilizrii ICT n procesul de predarenvare-evaluare

Proiectarea didactic modern [56] are un deziderat esenial i anume atingerea

obiectivelor operaionale ale leciei. Cum va tii elevul, dar i profesorul dacobictiveleoperaionale au fost atinse? Rspunsul este evaluare continu, ce se realizeazn fiecare

lecie. Activitile didactice de nvare utilizate de profesor trebuie:

sacopere dificultile de nvare, care apar de regul, cnd lecia este predatn

mod tradiional;

ssuscita i smenininteresul elevilor;

suureze nelegerea fenomenelor fizice i chimice .

Utiliznd soft-uri educaionale precum: Alcani ,Oxigenul,Hidrogenulam constatat

urmtoarele:

profesorul are un rol hotrtor n crearea leciei, aceasta avnd un caracter creator

n funcie de clas, de tipul leciei, produs de profesor, dar cu efecte benefice

asupra elevului;


23/25

59

profesorul stabilete interconexiunile dintre diferitele noiuni tiinifice: utilizarea

soft-ului Alcaniatt n leciile de chimie organic ct i la cele de chimie-

fizic, elevul intr n structura fin a materiei, aprofundnd i reactualiznd

noiuni privind: structura atomului i moleculei, valena, legtura covalent

polari nepolar, interaciunile fizice dintre molecule, forele van der Waals.

Acest fapt nu se poate realiza dect cu momente didactice din aceste lec ii

interactive, care conduc la nelegerea fenomenelor fizice i chimice;

elevul poate lucra individual sau n grupe, acesta nva ce nseamnmunca n

echip;

simularile fenomenelor fizice i chimice atrag dupsine dezvoltarea creativitii

fiecrui elev n parte;

profesorul urmretefiecare elev n parte, obinnd un feed-back continuu, fapt

care l ajutpe profesor s-i modeleze strategia didactic, n vederea obinerii

eficienei leciei;

propun i susin utilizarea n lecie a momentelor interactive din softurile

educaionale :Miscarea circulara in natura,Strat superficial aplicatii in

natura,Pompe de caldura si masini frigorifice,Gazul real van der

Waals,Legea lui Kepler,Miscarea planetelor miscarea electronilor in

atomi,sateliti naturali si artificiali,Capilaritate aplicatii innatura,Sistemul periodic al elementelor chimice,Legatura ionica,care pun

elevul s interacioneze cu informaia tiinific direct, redescoperind noiuni

tiinifice, rezolvnd numeroase exerciii de gndire, conducnd la o navigare

intuitivn lecie, pastrnd atenia elevului la coninutul tiinific;

un mare avantaj al utilizrii acestor mijloace didactice IT este realizarea unui

adevrat proces de predare-nvare-evaluare, pe care l practic i l susin n

coala noastr, Colegiul Naional de Informatic Tudor Vianu, dar i n

liceele sectorului 1, n calitatea mea de profesor metodist specialitatea chimie;

elevul devine ncreztor n sine, dar este i mai pregtit pentru via, venind n

contact n permanen cu realitatea;

acest gen de abordare interdisciplinar permite elevilor s-i restructureze

cunotinele i s dobndeasc mai uor altele [136];


24/25

60

procesul de predare-nvare-evaluare tradiional nu poate realiza, dect n mic

msur, modelarea unor fenomene fizice i chimice;

profesorul trebuie s nu ignore experimentul real, care are rolul su specific;

perimentul virtual ajut elevul s vad cu ochii minii fenomenele interne

fizice i chimice;

modelarea virtual nsoit de explicaiile interdisciplinare conduce la creterea

calitii procesului de predare-nvare-evaluare;

mediul prietenos prezentat n figura 5.2.1 ilustreaz cele de mai sus

Fig. 5.21Captur de ecran din softul educaional ALCANI

testele de evaluare continu asigur feed-backul n lecie;

animaiile i relurile determin implicarea fiecrui elev n procesul de predare-

nvare-evaluare;

elevul nva jucndu-se, variind diferii parametri ce caracterizeaz anumitemrimi fizice, totul n mod riguros, matematic;

prin leciile interactive susinute cu explicaii interdisciplinare se realizeaz

dezvoltarea elevului innd cont de particularitile lui individuale ca subiect al

actului educaional;


25/25

61

aprecierea realizat asupra leciei, n cadrul unei cercetri privind

implementarea ICT n educaie, n Colegiul Naional de Informatic Tudor

Vianu pe un eantion de 250 de elevi a rezultat c elevii sunt foarte interesai

de a participa ntr-o lecie activ.

Tabel 5.3 Statistica rezultatelor obinute de elevi comparativ ntr-o lecie tradiional i o lecie activ-participativ

Note 10 9 8 7 6 5 mai mici de 5

Lecie tradiional 20 125 70 10 - - -

Lecie activ-participativ 160 60 30 - - - -

Fig.5.21 Histograma mediilor notelor acordate elevilor n leciile de fizic i chimie

Dintre aprecieri pot enumera:

lecia interactiv realizat cu ajutorul instrumentelor didactice IT determin

elevul s reueasc o concentrare maxim (80% din timpul leciei);

elevul se integreaz n munca n echip n proporie de 75%

peste 50% din coninuturile tiinifice sunt nsuite n leciile interactive;

45% dintre elevi apreciaz evaluarea continu i semnificaia ei.

modalitati inovatoare in fizica si chimie

Documents

Transcript of modalitati inovatoare in fizica si chimie