Tema:Subiect motivant - folosirea calculatorului în predarea fizicii

A efectuat: Sivac Elena

Cuprins• Introducere• Experimentul virtual şi tehnologiile

educaţionale specifice • Curriculum la Fizică

pentru clasele VI – IX

• Metodica efectuării experimentului virtual.Exemplu

Introducere• În mai bine de jumătate de secol, calculatoarele

electronice au demonstrat o evoluţie spectaculoasă atît sub aspect tehnologic, cît şi de extindere a domeniilor de aplicaţie. În prezent, calculatoarele sunt folosite la rezolvarea problemelor din diverse domenii de activitate.

• Eficacitatea rezolvării la calculator a unei probleme depinde, în primul rînd, de tehnologia informaţională utilizată.

• Dicţionarul defineşte tehnologia ca ansamblul proceselor, metodelor, operaţiilor etc., utilizate în scopul obţinerii unui anumit produs. În mod analog, o tehnologie informaţională reprezintă un ansamblu de procese, metode şi operaţii, utilizate în scopul obţinerii unui anumit produs informaţional. Prin produs informaţional vom înţelege un produs-program sau rezultatul executării acestuia la calculator.

Experimentul virtual şi tehnologiile educaţionale specifice

Experimentul virtual reprezintă o resursă alternativă sau complementară în studiul fenomenelor şi proceselor existente în natură și care este recomandat a fi utilizat în următoarele situaţii:- realizarea experimentului virtual urmează realizării efective a experimentului (real) şi permite elevilor controlul asupra unui număr mai mare de factori care influenţează fenomenul studiat;- resursele existente nu permit realizarea efectivă a unor experimente necesare înţelegerii fenomenelor studiate;- prin experimentul virtual este facilitată înţelegerea fenomenului studiat de către elevii care au deficienţe motorii şi nu pot realiza cu alt sprijin experimentul efectiv;- realizarea efectivă a experimentului (real) pune în pericol sănătatea elevilor.Experimentele virtuale utilizate în scop didactic trebuie să fie caracterizate de: uşurinţă în utilizare (nivel începător) şi limbaj specific disciplinei pentru care au fost concepute. Accesul trebuie să se facă în mod direct, simplu, în acest sens fiind recomandată folosirea unui browser web standard. Evident, atunci cînd sunt necesare aplicaţii software specializate, ele se vor licenţia şi instala pe sistemele de calcul din laborator.

Curriculum la Fizică pentru clasele VI – IX

Curriculum-ul gimnazial la fizică (cl. VI-IX) corespunde statutului disciplinei şcolare din planul-cadru de învăţămînt gimnazial şi reprezintă documentul normativ de bază ce descrie condiţiile învăţării şi finalităţile ce trebuie atinse la fizică, exprimate în termeni de comptenţe, conţinuturi şi activităţi de învăţare. Pentru formarea competenţelor specifice disciplinei şcolare „Fizica” au fost selectate conţinuturi ştiinţifice specifice adecvate vîrstei elevilor, fiind structurate în felul următor: •Identificarea fenomenelor în natură şi tehnică. •Explorarea fenomenului în condiţiile de laborator. •Interpretarea ştiinţifică a fenomenului. •Studiul aplicaţiilor practice ale femonenului •Protecţia mediului şi a propriei persoane.

Aplicarea curriculumului gimnazial de fizică în termeni de competenţe în formarea personalităţii elevului va fi eficientă în cazul cînd procesul educaţional va fi centrat pe elev şi rezultatele finale stabilite.

ADMINISTRAREA DISCIPLINEI Statutul disciplinei

Aria curriculară Clasa Nr. de unități de conținuturi pe clase

Nr. de ore pe an

Obligatorie Matematică și științe

VIVIIVIIIIX

20232934

34686868

Metodica efectuării experimentului virtual. Exemple

• Profesorii de fizică pot fi socotiţi oarecum avantajaţi. Deşi manualele şi programele sînt susceptibile de multe îmbunătăţiri, cel puţin laboratoarele mai au din vechea dotare un minim de echipament utilizabil. În plus, în urma programelor guvernamentale de dotare a şcolilor cu un numar cît mai mare de calculatoare, a apărut posibilitatea ca o serie de experimente să fie simulate. Se naşte astfel o nouă dilemă: Experimentul real sau virtual? Cît real şi cît virtual?

• Indiscutabil că cele două alternative oferite de mijloacele tradiţionale şi tehnologie, trebuie să fie complementare şi eficient dozate. E arhicunoscut că experimentul real este mult mai convingător și realizează o excelentă racordare la lumea înconjurătoare dar există o mare fractură între observarea fenomenului, mărimile fizice care intervin şi suportul matematic. Ca în orice experiment realizat cu mijloacele modeste ale unui laborator şcolar, există o marjă de precizie îngustă care face adesea neconvingătoare generalitatea rezultatelor, urmînd să reţinem de fapt doar aspectul calitativ al acestora.

Exemplu

•Presupunem că dorim să studiem mişcarea rectilinie uniform variată a unui corp. Pentru aceasta folosim o linie cu pernă de aer şi o cameră de luat vederi digitală legată la un calculator care înregistrează experimentul. Legăm pucul liniei cu un fir trecut peste un scripete. La celalat capăt al firului agăţăm succesiv mase “m” cunoscute. Înregistrăm experimentul pentru cîteva valori ale maselor “m”. Din acest moment începe analiza înregistrărilor cu ajutorul calculatorului. Derulăm “filmul” pentru prima valoare a masei “m”. Citim cît mai multe valori ale distanţei parcurse pînă la anumite momente şi le trecem într-un tabel. Procedăm la fel şi pentru celelalte valori ale masei “m”, citirea efectuîndu-se pentru aceleaşi momente. Figurăm punctele citite în sistemul de coordonate (x,t) şi construim parabolele. Elevul deschide un fişier cu tipuri de funcţii şi alege funcţia al cărui grafic se potriveşte cu cel trasat, găseşte astfel dependenţa spaţiului de timp de forma x=kt2. Pentru scrierea ecuaţiei legii de mişcare cu viteză iniţială apelăm la resursele programului. Elevul cunoaşte deja mişcarea rectilinie şi uniformă şi are noţiunea de mişcare relativă. Simulăm pe calculator mişcarea rectilinie uniform variată făra viteză inițială a unui corp așezat pe un suport care se deplasează cu viteză constanta faţă de un reper. Evidenţiem spaţiul total parcurs şi găsim binecunoscuta expresie a legii de mişcare.

• Orele stîrnesc un interes crescut, lucru care nu doar aduce copilul la școală ci şi îl face interactiv. Mai mult chiar, pe întregul parcurs programul solicită decizii din partea elevului, punctează deciziile corecte iar în cazul uneia greşite deschide o fereastră şi prezintă raţionamentul corect. La sfîrşitul fiecărei ore de curs elevul are de răspuns la un scurt test grilă pentru a se verifica modul în care au fost înţelese noile noţiuni. Testul este integrat în program şi fiecare copil primeşte un punctaj a cărui medie poate reprezenta una din notele semestriale.

• Desigur că această metodă de utilizare a calculatorului în procesul de instruire este doar una din cele posibile. Cert este că în şcoli baza materială trebuie îmbunătăţită iar suportul soft conceput în concordanţă cu programa şcolară şi cu cei care vor trebui să-l utilizeze.