Proiectul Transdisciplinar Coloranti Pentru Fibre Si Coloranti Alimentari

II.1. OBIECTIVELE CERCETĂRII

Conținuturile Coloranți naturali și sintetici – coloranți pentru fibre și coloranți alimentari le sunt asociate următoarele competențe în programa școlara pentru clasa a X-a, la disciplina Chimie:

4.1. Procesarea informației scrise, a datelor, conceptelor, pentru utilizarea lor în activități de tip proiect.

4.2. Utilizarea în mod sistematic, a terminologiei specifice, într-o varietate de contexte de comunicare.

5.2. Justificarea importanței compușilor organici

Plecând de la aceste competențe specifice vizate de programa școlară, am ales ca abordare a temei: Coloranți pentru fibre și coloranți alimentari, proiectul, dar nu orice tip de proiect ci, proiectul transdisciplinar.

Abordarea transdisciplinară este creatoare de o viziune nouă asupra realității, astfel încât elevul, acest homo sui transcendentalis, va putea recepta și înțelege aspecte surprinzătoarea cu privire la lumea în care trăiește. De aceea am ales ca metode de lucru pe acelea care servesc o astfel de viziune transdisciplinară.

Competențele generale vizate de acest proiect sunt:

Asigurarea unității cunoașterii

Dezvoltarea complexă a personalității elevilor

Dezvoltarea capacității de investigare și de valorizare a propriei experiențe

Dezvoltare personală prin comunicare, cooperare, valorizarea propriei experiențe

Utilizarea tehnologiei informației și a comunicațiilor în realizarea de proiecte

Rezolvarea de probleme și situații problemă folosind competențe transdisciplinare

Dezvoltarea spiritului inovator, antreprenorial

Ca și competențe specifice, proiectul își propune:

Organizarea demersurilor de cunoaștere și de explicare a unor fapte, evenimente, procese din viața reală prin folosirea conceptelor specifice.

Realizarea unor transferuri și integrarea cunoștințelor și a metodelor de lucru specifice, în scopul aplicării lor în proiecte de natură științifică

Utilizarea TIC pentru stimularea creativității

Folosirea eficientă a comunicării și a limbajului de specialitate în organizarea informațiilor

Valorificarea oportunităților de învățare și aplicarea practică a rezultatelor învățării.

II.2. FORMULAREA IPOTEZEI

Tema își propune să dovedească că prin folosirea proiectului transdisciplinar cresc performanțele cognitive ale elevilor. Acest fapt se realizează prin receptarea realității ca un întreg structurat pe mai multe niveluri și prin atingerea pilonilor educației transdisciplinare:

a învăța să cunoști

a învăța să faci

a învăța să trăiești împreună cu ceilalți

a învăța să fii

II.3. PREZENTAREA MODELULUI CERCETĂRII

În această cercetare am plecat de la tema proiectului, pe care am abordat-o la clasa a X-a Tehnician în activități economice, din prisma unui proiect transdisciplinar.

Rezultatele au fost comparate cu cele obținute la clasa a X-a Matematică- Informatică, unde am aplicat tot metoda proiectului, dar nu transdisciplinar.

II.4. TRANSDISCIPLINARITATE

Motto:

„O autentică educație nu poate favoriza abstractizarea în dauna altor forme de cunoaștere. Educația trebuie să pună accentul pe contextualizare, concretizare și globalizare. Educația transdisciplinară se bazează pe reevaluarea rolului intuiției, imaginației, sensibilității și corpului în transmiterea cunoștințelor”.

(B. Nicolescu – Carta transdisciplinarității)

II.4.1. SCURT ISTORIC

Istoria acestui concept care exprimă o nouă mentalitate și o nouă viziune despre lume este relativ recentă – 1970, anul în care, datorită lucrărilor lui Jean Piaget, Edgar Morin, Erich Jantsch, Edgar Faure, apare ideea că interdisciplinaritatea și pluridisciplinaritatea nu exprimă totalitatea realității ființei umane. Basarab Nicolescu afirmă: „Transdisciplinaritatea este un termen introdus de Jean Piaget, cunoscut filosof și fizician elvețian, în anul 1970, iar eu am dezvoltat această idee, trasându-i noi dimensiuni. Ca să fim și mai preciși, termenul transdisciplinaritate a apărut la trei cercetători, Jean Piaget, cum am mai spus, Edgar Morin, Eric Jantsch. Acum trei decenii, termenul exprima necesitatea depășirii limitelor disciplinelor. Mie personal, mi-a luat peste douăzeci de ani elaborarea acestei teorii, care acum devine practică. Ideea este de legături, de stabilire de legături între fapte, oameni, culturi, religii, discipline, tot ceea ce unește, ceea ce traversează diverse zone ale domeniului cunoașterii și ceea ce este dincolo de toate domeniile cunoașterii. Cu alte cuvinte, finalitatea transdisciplinarității este înțelegerea omului în totalitate. Pentru că ne aflăm astăzi în plină revoluție a inteligenței, trebuie să înțelegem că transdisciplinaritatea ne descoperă dimensiunea poetică a existenței, traversând, așa cum am spus, toate disciplinele, dincolo de ele. A nu se confunda, însă, cu pluridisciplinaritatea și interdisciplinaritatea.” Se înțelege din cuvintele cercetătorului român că transdisciplinaritatea era concepută ca o etapă de depășire a interdisciplinarității și pluridisciplinarității care rămâneau la accepțiunea (devenită insuficientă) de înlăuntrul. De acum, noua viziune aduce în prim plan abordarea realității care își are locul între și dincolo.

Anul 1970 a fost declarat de UNESCO An Mondial al Educației, redactându-se cu această ocazie și câteva rapoarte ale Comisiei Internaționale asupra Educației. Tot în acest an, la Colocviul Interdisciplinaritatea – Probleme de învățământ și de cercetare în universități, desfășurat la Nisa sub organizarea OCDE, Jean Piaget propune adăugarea la accepțiunea de înlăuntrul disciplinelor și a accepțiunii de dincolo (de discipline). Din 1980, transdisciplinaritatea intră cu prioritate și în câmpul de cercetare și teoretizare al oamenilor de știință, îndeosebi al fizicienilor, astfel că în 1987 să se înființeze la Paris Centrul Internațional de Cercetări și Studii Transdisciplinare (CIRET), al cărui președinte este savantul român Basarab Nicolescu, fizician teoretician la Centrul Internațional de Cercetări Științifice al Universității din Paris. Apoi, în 1992 ia ființă, la propunerea lui Basarab Nicolescu și René Berger, Grupul de Reflecție asupra Transdisciplinarității de pe lângă UNESCO. În noiembrie 1994, la Convento da Arrábida, Portugalia, are loc primul Congres Mondial al Transdisciplinarității, finalizat prin redactarea Cartei transdisciplinarității, declarație-program deschisă spre semnare „oricărei persoane interesate în promovarea măsurilor progresive de ordin național, internațional și transnațional menite să asigure aplicarea acestor Articole în viața de fiecare zi.” Marea contribuție la constituirea teoriei transdisciplinarității, care a avut forța de a genera o schimbare de mentalitate la nivel global, este cea a lui Basarab Nicolescu despre care Magda Cârneci spune: „Spirit european, dar profund românesc prin genealogia culturală care-i hrănește structura psiho-mentală, Basarab Nicolescu face parte dintre teoreticienii de anvergură ce vor să recupereze elementul spiritual în economia raționalității contemporane – ca un palier superior al acesteia, de unde se pot pune în operă concepte precum transculturalul, transreligiosul, transmodernitatea sau chiar cosmodernitatea, și unde se poate experimenta o depășire a antinomiilor și contradicțiilor de tot felul, printr-o lărgire a conștiinței. Poate de aceea transdisciplinaritatea a fost acceptată într-un prim timp mai repede de artiști, poeți și plasticieni, ca profesioniști ai sensibilității transgresive, decât de savanți. Și poate că acest ingredient spiritual explică, printre altele, succesul de care se bucură metodologia transdisciplinară în țările Americii Latine, care împărtășesc cu spațiul cultural românesc un decalaj de mentalitate în raport cu rigorismul științific occidental pândit de reducționism.”

II.4.2. ACCEPȚIUNI ALE TERMENILOR DE INTER/PLURI/MULTI ȘI TRANSDISCIPLINARITATE

Interesul psihologilor s-a axat pe abordarea conceptelor – care au început să creeze confuzii– în legătură cu organizarea conținuturilor învățământului; definițiile au pus în valoare ideea că toți termenii mai sus numiți pot fi văzuți ca etape și necesități ale integrării curriculare (abordarea integrată, cross-curriculară, abordarea modulară). Din punctul de vedere al psihologilor specializați pe educație au propus o viziune holistică, constructivistă și instrumentală. Savanții (CIRET) au venit însă cu o definiție a transdisciplinarității care denotă crearea unei noi paradigme; astfel transdisciplinaritatea e o filosofie a științei, o nouă viziune asupra Lumii, asupra Naturii și asupra Realității, iar inter/pluri și prin multidisciplinaritate sunt văzute ca forme, grade de potențializare și actualizare ale transdisciplinarității.

În Transdisciplinaritatea. Manifest, Basarab Nicolescu clarifică terminologia:

interdisciplinaritatea: „Ea se referă la transferul metodelor de la o disciplină într-alta. Se pot distinge trei grade de interdisciplinaritate: a) un grad aplicativ. De pildă, metodele fizicii nucleare transferate în medicină duc la apariția unor noi tratamente contra cancerului; b) un grad epistemologic. De exemplu, metodelor logicii formale în domeniul dreptului generează analize interesante în epistemologia dreptului; c) un grad generator de noi discipline. De exemplu, transferul metodelor matematicii în domeniul fizicii a generat fizica matematică”…

pluridisciplinaritatea „se referă la studierea unui obiect dintr-una și aceeași disciplină prin intermediul mai multor discipline deodată.”

transdisciplinaritatea „se referă – așa cum indică prefixul «trans» – la ceea ce se află între discipline, și înăuntrul diverselor discipline, și dincolo de orice disciplină. Finalitatea sa este înțelegerea lumii prezente, unul din imperativele sale fiind unitatea cunoașterii.”

Cei trei „stâlpi” ai transdisciplinarității sunt:

1. Nivelurile de Realitate (axioma ontologică): Realitatea nu este omogenă, ea este pluristratificată, deci fiecare nivel al ei are propriul set de legi, diferite de cele ale celorlalte niveluri; „ansamblul nivelurilor de realitate se prelungește printr-o zonă de non-rezistență la experiențele, reprezentările, descrierile, imaginile ori formalizările noastre matematice”. Zona de non-rezistență este cea care intră în incidența sacrului.

2. Logica terțului inclus (axioma logică): existența unui al treilea termen, T, care este în același timp A și non-A. Basarab Nicolescu distinge trei terțuri: terțul inclus logic, teoretizat de Ștefan Lupașcu, terțul inclus ontologic, în care operatorul logic este corelat saltului dintr-un nivel de Realitate în altul, și Terțul Ascuns, care joacă un rol vital în interacțiunea dintre Obiectul transdisciplinar – „ansamblul nivelurilor de Realitate și zona sa complementară de non-rezistență” – și Subiectul transdisciplinar – „ansamblul nivelurilor de percepție și zona sa complementară de non-rezistență” – ,întrucât face posibilă, prin zona de transparență absolută, comunicarea dintre fluxul de informație ce străbate lumea exterioară și fluxul de conștiință ce traversează universul interior.

3. Complexitatea (axioma epistemologică): cercetătorul constată că secolul XX a adus un adevărat big-bang disciplinar, s-a ajuns, ne avertizează Basarab Nicolescu, la incredibila cifră de 8000 de discipline, hiper-specializarea într-una dintre acestea, implicând inevitabil ignoranța și incompetența în celelalte 7999. Complexitatea este un dat al minții umane, „dar această complexitate este imaginea în oglindă a complexității datelor experimentale ce se acumulează fără încetare.”. Subiectul uman se situează în spațiul tăcut dintre simplitate și complexitate.

În viziune transdisciplinară, cunoașterea este poetică, idealul uman este cel al unei apropieri poetice de lume, cel al experienței mistice dublate de raționalitatea științifică, în vederea unei evoluții a conștiinței. Basarab Nicolescu are curajul să asocieze acești termeni deosebit de riscanți acum câțiva ani, are curajul să afirme importanța experienței interioare (a viziunii, inspirației etc.) în creația științifică. „Poetic vine din grecescul poiein care înseamnă «a face». A face, astăzi, înseamnă concilierea contradictoriilor, reunificarea masculinității și feminității lumii.”. Idealul uman al transdisciplinarității este: homo sui transcendentalis, care „este pe cale de a se naște. Nu este un oarecare «om nou», ci un om care se naște din nou. Această nouă naștere este o potențialitate înscrisă înlăuntrul ființei noastre.”

Ca atare și EDUCAȚIA apare într-o nouă lumină:

holistic, ea reprezintă o „opțiune pentru o strategie totală de planificare a curriculumului, cu o coordonare atentă între etapele procesului și cooperarea între factorii implicați la diferite nivele de decizie”.

Educația transdisciplinară consideră copilul ca un întreg, ca o ființă ce trebuie privită și dezvoltată în integralitatea sa. Potrivit acestei concepții, curriculumul integrat ar fi reprezentat de un proces educațional organizat în așa fel încât să traverseze” barierele obiectelor de studiu, aducând împreună diferitele aspecte ale curriculumului în asociații semnificative, care să se centreze pe ariile mai largi de studiu”. Predarea și învățarea ar reflecta astfel „lumea reală, care este interactivă”;

din perspectiva constructivistă, epistemologică, „obiectul cunoașterii, neavând o stare finită, se construiește, de-construiește și re-construiește, articulându-se permanent, o dată cu acțiunea de explorare, cunoașterea fiind «un construct uman fundamentat pe faptele vieții sociale, reflectând valorile și interesele umane social construite» (R. Trigg, 1996)”. Astfel, teoriile învățării elaborate prin fructificarea noii viziuni reflectă înțelesurile și metodologia construirii active a sensului pentru cel care învață (the active construction of meaning). Louis D’Hainout, care, referindu-se la modalitățile de abordare a materiilor de învățământ, distinge trei axe de acces în materiile de studiu, fiecare axă corespunde uneia dintre abordările intradisciplinară, interdisciplinară și pluridisciplinară. D’Hainaut constată că, deși se simte imperios nevoia modernizării, disciplinele constituie încă criterii de organizare a unui învățământ tradițional. Chiar dacă inter/pluri/multidisciplinaritate sunt laitmotivele scrierilor teoretice despre educație, foarte puține școli din lume își organizează curriculumul și orarul fructificând și aplicând aceste concepte.

perspectiva pluridisciplinară vede procesul de învățământ ca pornind de la o temă, situație, problemă care e obiect de studiu pentru mai multe discipline în același timp.

perspectiva transdisciplinară. „după care punctul de intrare să nu mai fie materia, ci demersurile elevului”, susține Louis d’Hainaut. O asemenea abordare transcende disciplinele, subordonându-le omului pe care vrem să-l formăm. A numit-o transdisciplinară, după semnificațiile prefixului trans „dincolo” și nu „prin”, cum se înțelegea când era vorba de perspectiva pluridisciplinară sau interdisciplinară. Cele trei tipuri de transdisciplinaritate identificate de d’Hainaut, în funcție de parcursul orizontal, vertical sau transversal, sunt relevate prin următoarele verbe și expresii:

a comunica (recepție),

a comunica (emisie),

a reacționa la mediul înconjurător (traduce, a se adapta, a prevedea, a învăța, a decide, a alege, a aprecia, a examina acțiunea, a acționa, a aplica, a rezolva probleme, a crea, a transforma, a organiza, a conduce, a explica, a abstrage, a dovedi)– competențe transdisciplinare.

II.4.3. PILONII EDUCAȚIEI

Savanții și cercetătorii în domeniul educației au ajuns, pe căi diferite, la aceeași concluzie cu Comisia Internațională pentru Educație în secolul XXI, comisie ce a funcționat sub egida ONU (coordonator Jacques Delors), anume aceea că noul tip de educație în secolul întâi al mileniului trei se bazează pe patru competențe fundamentale (numite piloni, stâlpi ai educației). Iată deci care sunt pilonii educației:

a învăța să cunoști (să știi);

a învăța să faci;

a învăța să trăiești împreună cu ceilalți;

a învăța să fii.

În concluzie, afirmația lui Basarab Nicolescu din interviul acordat Luciei Dărămuș arată cu claritate că abordarea transdisciplinară are marele merit de a se adresa omului modern de pretutindeni: „transdisciplinaritatea are caracter universal, ea nu ține doar de societatea franceză, de cea germană, etc. Există o mare marjă de aplicabilitate, primele aplicații în lume făcându-se în domeniul educației și urmărește stabilitatea interioară a ființei umane, status-ul unui nucleu flexibil în interiorul omului, capabil să perceapă schimbarea, capabil să facă față diverselor schimbări din societate. În domeniul educației, transdisciplinaritatea urmărește punerea în funcțiune a unei inteligențe lărgite, care reflectă triada: inteligența analitică, inteligența emotivă, inteligența corpului.” Sunt premise ale unei școli deschise și performante.

Trandisciplinaritatea vizează întrepătrunderea mai multor discipline, sub forma integrării curriculare.

Această abordarea integrată este centrată pe lumea reală, pe teme de interes general, pe aspecte ale vieții cotidiene care ne afectează și influențează existența.

II.5. STRATEGIA DIDACTICĂ

Proiectul transdisciplinar se dorește a fi o cercetare aplicativă în vederea asigurării unității cunoașterii, bazată pe strategii integrate de învățare. El trebuie să răspundă modelului educațional promovat de pedagogia interactivă, care se bazează pe descoperirea noului de către cei care învață și stabilirea de relații între ei. În acest model educațional elevul se transformă dintr-o persoană pasivă, docilă, harnică, dependentă de profesor într-un „subiect activ al unei activități ghidate de propriile sale nevoi educaționale, sentimente și interese și, în prezent, chiar actor în actul educativ. Acest ultim statut îi permite elevului să depășească, prin propriile eforturi, stadiul cunoștințelor empirice, parțiale, incomplete, limitate și chiar greșite, să dobândească o cunoaștere științifică, pe scurt, să își construiască și să își modeleze în direcție favorabilă, în sens pozitiv, propria personalitate.

Plecând de la acest deziderat, misiunea școlii și mai ales a dascălului este de a organiza eficient întâlnirea dintre reprezentările, așteptările, întrebările, cunoștințele empirice ale elevilor, pe de o parte și caracteristicile programelor și constrângerile conținuturilor instruirii, pe de altă parte.

În organizarea demersului didactic, profesorul trebuie să țină cont de următoarele idei:

deplasarea accentului dinspre activitatea de predare spre cea de învățare, centrată pe elev;

reconsiderarea rolului profesorului ca organizator și facilitator al procesului de învățare în care sunt implicați elevii săi;

conștientizarea elevilor cu privire la necesitatea implicării lor în procesul propriei formări;

încurajarea și stimularea participării active a elevilor în planificarea și gestionarea propriului parcurs școlar;

diferențierea demersurilor didactice în raport cu diferitele stiluri de învățare practicate de către elevi;

De-a lungul timpului strategia didactică a primit diverse conotații semantice cum sunt:

„un ansamblu de acțiuni și operații de predare-învățare în mod deliberat

structurate sau programate, orientate în direcția atingerii, în condiții de maximă eficacitate a obiectivelor prestabilite”

„o acțiune decompozabilă într-o suită de decizii-operații, fiecare decizie asigurând trecerea la secvența următoare pe baza valorificării informațiilor dobândite în etapa anterioară. În acest sens, strategia devine un model de acțiune, care acceptă in ab initio posibilitatea schimbării tipurilor de operații și succesiunea lor”

„un grup de două sau mai multe metode și procedee integrate într-o structură operațională, angajată la nivelul activității de predare-învățare-evaluare, pentru realizarea obiectivelor pedagogice generale, specifice și concrete ale acesteia, la parametri de calitate superioară”

„un ansamblu de procedee prin care se realizează conlucrarea dintre profesor și elevi în vederea predării și învățării unui volum de informații, a formării unor priceperi și deprinderi, a dezvoltării personalității umane”

„aspectul dinamic, activ, prin care cadrul didactic dirijează învățarea”

Plecând de la aceste definiții, profesorului modern îi sunt necesare strategii didactice interactive prin care să asigure eficiența procesului de învățământ.

Strategiile didactice interactive prezintă următoarele caracteristică:

sunt „strategii de grup, presupun munca în colaborare a elevilor organizați pe microgrupuri sau echipe de lucru în vederea atingerii unor obiective preconizate (soluții la o problemă, crearea de alternative)”

„presupun crearea unor programe care să corespundă nevoii de interrelaționare și de răspuns diferențiat la reacțiile elevilor”

„au în vedere provocarea și susținerea învățării active în cadrul căreia, cel ce învață acționează asupra informației pentru a o transforma într-una nouă, personală, proprie”

„stimulează participarea subiecților la acțiune, socializându-i și dezvoltându-le procesele cognitive complexe, trăirile individuale și capacitățile de înțelegere și (auto)evaluarea valorilor și situațiilor prin folosirea metodelor active”.

Strategiile didactice interactive promovează o învățare activă, o colaborare susținută între elevi, o activitate organizată pe grupuri, în vederea realizării obiectivelor prestabilite. Strategiile interactive se bazează pe acțiune, aplicare, experimentare, cercetare și facilitează realizarea de achiziții durabile, care pot fi utilizate și transferate în diverse contexte educaționale. Ele nu mai pun accentul pe transmiterea și acumularea de cunoștințe, ci pe modul în care informațiile sunt prelucrate, structurate, interpretate și utilizate în diferite contexte. Strategiile interactive permit dobândirea de competențe solide, care vor fi utile în diverse contexte ale vieții.

În aceste strategii, deși demersul didactic nu mai este centrat pe profesor, ci pe elev, totuși rolul profesorului este esențial și anume de organizator a unui mediu de învățare adaptat nevoilor elevilor, un mediu care să faciliteze procesul învățării și dezvoltarea competențelor. Profesorul va crea un mediu în care elevul să-și exprime în mod liber ideile, să-și confrunte ideile cu ale colegilor și astfel să-și dezvolte competențe metacognitive.

Având în vedere aceste considerente, strategia optimă propusă pentru tema „Coloranți pentru fibre și coloranți alimentari” se bazează pe învățarea prin cooperare, realizată prin proiectul transdisciplinar, care permite dezvoltarea competențelor transversale.

II.5.1. METODE ȘI TEHNICI DE ÎNVĂȚARE ÎN CADRUL PROIECTULUI

II.5.1.1. METODA PROIECTULUI

Proiectul a fost definit de Cucoș în 2008 ca „o metodă complexă de evaluare, individuală sau de grup, recomandată profesorilor pentru evaluarea sumativă”.

Prin această lucrare propun proiectul nu ca metodă de evaluare, ci ca metodă de învățare, activă, centrată pe elev, care transformă învățarea într-un fapt relevant pentru elevi, prin stabilirea conexiunii cu lumea din afara clasei. Prin proiect elevii se află într-o situație autentică de învățare care îi face să se gândească altfel despre ei înșiși.

Proiectul reprezintă, în această abordare, în același timp un context, un scop, o metodă, un principiu, un scop, un proces dar și un produs.

Proiectul este o metodă activ-participativă ce presupune transfer de cunoștințe, dezvoltare de deprinderi și capacități, abordare inter și transdisciplinară precum și consolidarea unor abilități sociale ale elevilor. Prin această metodă profesorul poate estompa limita dintre teorie și practică, dintre stilurile de învățare, elevii putând să asimileze cunoștințe prin propriile lor experiențe de viață, într-un mod personalizat, ținând cont de particularitățile fiecăruia.

Învățarea bazată pe proiect este o abordare comprehensivă care angajează elevii într-o investigație bazată pe cooperare. Acest tip de învățare este eficientă în creșterea motivației elevilor și în dezvoltarea operațiilor superioare ale gândirii. Este o activitate științifică în care elevii: investighează, descoperă, prelucrează informații despre o temă de real interes pentru ei, cu relevanță pentru experiența lor de viață. Elevii sunt actori cu roluri multiple în organizarea, planificarea, realizarea și evaluarea activităților. Ei sunt puși în situații practice în care sunt determinați să experimenteze deprinderi și capacități noi în scopul consolidării lor.

Elaborarea unui proiect necesită o perioadă mai mare de timp și poate fi sarcină de lucru individuală sau de grup.

Metoda proiectului presupune parcurgerea următoarelor etape:

Stabilirea temelor pentru proiect (pot fi implicați și elevii, dacă le este deja familiar acest tip de activitate)

Stabilirea și precizarea perioadei de realizare a proiectului

Familiarizarea elevilor cu exigențele specifice elaborării unui proiect

Planificarea activității:

– formularea obiectivelor proiectului

– constituirea grupelor de elevi

– distribuirea/alegerea subiectului de către fiecare elev/grup de elevi

– distribuirea/asumarea responsabilităților de către fiecare membru al grupului

– identificarea surselor de documentare

5. Desfășurarea cercetării/colectarea datelor

6. Realizarea produselor/materialelor

7. Prezentarea rezultatelor obținute/proiectului

8. Evaluarea proiectului

Profesorul indică elevilor structura pe care trebuie să o aibă proiectul.

Pagina de titlu (include tema proiectului, numele autorului/autorilor, școala, clasa, perioada de realizare)

Cuprinsul (se precizează titlurile capitolelor și subcapitolelor)

Introducerea (se fac referiri la importanța temei, cadrul conceptual și metodologic)

Dezvoltarea elementelor de conținut prezentate în cuprins;

Concluzii

Bibliografie

Anexe

Metoda proiectului se bazează pe învățarea prin cooperare. Învățarea prin cooperare „reprezintă mai degrabă o filozofie instrucțională decât o metodă aparte”.

Ea este „o strategie pedagogică ce încurajează elevii să lucreze împreună în microgrupuri în vederea îndeplinirii unui scop comun”.

Această formă de învățare se potrivește foarte bine unui proiect și prezintă următoarele avantaje:

dezvoltarea competențelor cognitive și sociale;

dezvoltarea competențelor de comunicare;

dezvoltarea inteligenței interpersonale;

participarea activă;

dezvoltarea gândirii critice;

împărtășirea experiențelor;

realizarea transferului de cunoștințe;

confruntarea ideilor, reformularea ideilor;

dezvoltarea responsabilității individuale;

asumarea și interpretarea unor roluri variate în cadrul grupului;

cultivarea toleranței, a respectului pentru diversitate;

dezvoltarea unei atitudini pozitive față de învățare și creșterea motivației pentru învățare;

Proiectul a plecat din mintea profesorului de chimie. Pentru introducerea în această temă am apelat la un instrument modern de învățare : platforma AEL, apoi am făcut apel la experimentul chimic.

Chimia, fiind o știință experimentală, se bazează pe utilizarea experimentului, care facilitează învățarea activă, prin descoperire.

II.5.1.2. EXPERIMENTUL

„Învățarea bazată pe experiment este o metodă de instruire și autoinstruire care presupune explorarea realității prin activități intenționate de provocare, reproducere, reconstituire și modificare a unor fenomene și procese, în scopul studierii lor și al acumulării de informații științifice”.

În realizarea unui experiment trebuie parcurse următoarele etape:

crearea unei justificări;

prezentarea unei probleme;

analiza și enunțarea unor ipoteze;

elaborarea unor strategii experimentale;

efectuarea experimentului;

organizarea și efectuarea observației;

discutarea procedeelor utilizate;

prelucrarea datelor și elaborarea concluziilor provizorii;

verificarea rezultatelor prin aplicare practică și descoperirea validității și însemnătății concluziilor.

Experimentele folosite în învățare pot fi:

experimente cu caracter de cercetare, descoperire

experimente demonstrative

experimente aplicative

experimente destinate formării unor abilități practice

Folosirea metodei experimentului aduce următoarele avantaje:

solicită implicarea efectivă a elevilor în procesul cunoașterii,

permite realizării unei învățări active, de tip experiențial;

asigură corelația dintre teorie și practică;

permite transferul informațiilor;

cultivă autonomia în gândire și în acțiune, încrederea în propriile forțe;

contribuie la dezvoltarea spiritului de observație, a gândirii logice, creative;

permite prelucrare, sistematizare, restructurare și utilizare în practică a

cunoștințelor;

Metoda experimentului prezintă și câteva dezavantaje:

consum mai mare de timp

dificultăți de organizare, care pot fi legate de lipsa unor substanțe, aparate

riscul accidentelor, mai ales dacă nu se respectă instructajul făcut de cadrul didactic sau acesta nu supraveghează cu atenție activitatea elevilor.

De asemenea în cadrul proiectului am apelat și la studiul de caz.

II.5.1.3. STUDIUL DE CAZ

Studiul de caz este o „metodă de confruntare directă a participanților cu o situație reală, autentică, luată drept exemplu tipic, reprezentativ, pentru un set de situații și evenimente problematice”.

Studiul de caz implică următoarele etape:

prezentarea cazului

sesizarea particularităților cazului și asigurarea motivației necesare pentru implicarea elevilor în soluționarea acestuia

analiza individuală a cazului

dezbaterea în grup a soluțiilor identificate

adoptarea unor decizii unanime

evaluarea modului de rezolvare a cazului propus și evaluarea gradului de participare a elevilor

Această metodă prezintă trei variante în practica școlară:

Metoda situației care implică o prezentare completă a cazului, inclusiv a informațiilor necesare soluționării acestuia;

Studiul analitic al cazului, care presupune prezentarea completă a situației existente, dar informațiile necesare soluționării sunt redate parțial sau deloc;

Elevilor nu li se prezintă clar situația, nici nu primesc informații pentru soluționarea situației, li se propun doar sarcini concrete de rezolvat.

Avantajele acestei metode sunt următoarele:

permite contactul elevilor cu situații concrete de viață;

oferă posibilitatea organizării unor experiențe de învățare autentice, bazate pe descoperire;

valorifică resursele cognitive, afective, volitive ale elevilor, în contextul respectării exigențelor specifice principiului unității dintre teorie și practică;

promovează interînvățarea;

contribuie la dezvoltarea competențelor psihosociale, competențelor cognitive și metacognitive, a competențelor de comunicare ;

permit dezvoltarea capacității de cooperare, a spiritului de echipă;

Metoda prezintă și anumite limite cum sunt:

consum mai mare de timp;

dificultăți în identificarea soluției optime, în cazul în care elevii nu au o experiență consistentă pe care să o valorifice în acest demers;

dificultăți în evaluarea obiectivă a gradului de implicare a fiecărui elev în rezolvarea cazului.

Pentru a promova un stil de viață sănătos, apelăm la competențele dobândite la disciplina Marketing și le cerem elevilor să realizeze un afiș pentru promovarea coloranților alimentari, apelând la tehnica brainstorming-ului.

II.5.1.4. BRAINSTORMING-UL

Brainstorming-ul este o formă a discuției în grup, „cu funcția distinctă de a înlesni căutarea și găsirea celei mai adecvate soluții a unei probleme de rezolvat, printr-o intensă mobilizare a ideilor tuturor participanților”.

Altfel, putem spune că brainstorming-ul „reprezintă o metodă de stimulare a creativității participanților și, totodată, de descoperire a unor soluții inovatoare pentru problemele puse în discuție” (Pânișoară, 2008, 328).

Metoda brainstorming-ului implică parcurgerea următoarelor etape: (Oprea, 2006, 204):

1. Etapa de pregătire care cuprinde:

a) faza de investigare și de selecție a membrilor grupului creativ

b) faza de antrenament creativ

c) faza de pregătire a ședințelor de lucru

2. Etapa productivă, de emitere de alternative creative cuprinde:

a) faza de stabilire a temei de lucru, a problemelor de dezbătut

b) faza de soluționare a subproblemelor formulate

c) faza de culegere a ideilor suplimentare, necesare continuării demersului

creativ

3. Etapa selecției ideilor emise, care favorizează gândirea critică:

a) faza analizei listei de idei emise până în acel moment

b) faza evaluării critice și a optării pentru soluția finală

Avantajele acestei metode sunt următoarele:

stimularea creativității

dezvoltarea gândirii critice, divergente și creative

formarea și consolidarea deprinderii de ascultare activă

dezvoltarea capacității argumentative, competențelor de comunicare

participarea activă, implicarea tuturor elevilor în realizarea sarcinilor propuse

Limitele în utilizarea acestei tehnici sunt:

eficiență scăzută în condițiile în care moderatorul nu are calitățile necesare pentru un asemenea demers

efecte de saturație, oboseală pentru unii dintre participanți

Pe parcursul proiectului am apelat și la tehnica de învățare prin cooperare: mozaicul.

II.5.1.5. METODA MOZAICUL

Această tehnică implică crearea unor grupuri cooperative și a unor grupuri expert.

Ca principiu mozaicul prezintă următoarele etape:

1. Formarea grupurilor cooperative și distribuirea materialelor de lucru

– profesorul împarte tema de studiu în 4-5 subteme

– solicită elevilor să numere până la 4 sau 5 (în funcție de numărul de subteme) și

distribuie fiecărui elev materialul ce conține detalierea subtemei corespunzătoare numărului său

– li se comunică elevilor faptul că vor învăța și vor prezenta materialul aferent numărului lor și celorlalți colegi, fiind responsabili de rezultatele învățării acestora

– fiecare grup de 4 sau 5 elevi va constitui un grup cooperativ; elevilor li se solicită să rețină grupul cooperativ din care fac parte.

2. Formarea grupurilor de experți și pregătirea prezentărilor

– elevii care au același număr se vor constitui în grupuri de experți

– experții studiază și aprofundează împreună materialul distribuit, identifică modalități eficiente de prezentare a respectivului conținut

3. Realizarea prezentărilor (predarea) și verificarea rezultatelor învățării

– se reconstituie grupurile cooperative

– fiecare expert „predă” conținuturile aferente subtemei sale într-o manieră

concisă, stimulativă, atractivă

4. Evaluarea

– profesorul solicită elevilor să demonstreze ceea ce au învățat fie printr-un test, chestionare orală, printr-o prezentare a materialului predat de colegi, prin elaborarea unui eseu.

Avantajele metodei mozaicului sunt următoarele:

dezvoltarea competențelor psihosociale, cognitive, de comunicare

promovarea interînvățării

participarea activă, implicarea tuturor elevilor în realizarea sarcinilor de învățare

dezvoltarea gândirii critice, creative

Limitele utilizării acestei metode sunt legate de:

abordarea superficială a materialului de studiu

înțelegerea și însușirea greșită a unor idei, concepte

apariția unor conflicte între membrii grupurilor

Pentru realizarea formei finale a proiectului, care se va materializa într-un material realizat în „prezi”( este un instrument software de prezentare a ideilor pe o pânză virtuală) cu ajutorul competențelor dobândite de elevi la disciplina Tehnologia informației și a comunicării, am apelat la harta conceptuală.

II.5.1.6. HARTA CONCEPTUALĂ

Harta conceptuală este o tehnică de învățare și mai ales de sistematizare a cunoștințelor, în care elevii sunt încurajați să gândească liber.

Harta conceptuale acordă o importanță majoră creării de legături între concepte în procesul învățării. Formal, ea este un grafic constând în noduri și trimiteri prin săgeți. Nodurile corespund termenilor importanți, iar trimiterile exprimă relația dintre două concepte.

În realizarea hărții, se parcurg următoarele etape:

1. Prezentarea cuvântului-cheie: cadrul didactic sau elevii scriu un cuvânt sau o propoziție-nucleu în mijlocul tablei;

2. Explicarea regulilor pe care le presupune tehnica: cadrul didactic le oferă elevilor explicațiile necesare și îi încurajează pe elevi să scrie cuvinte sau sintagme în legătură cu tema pusă în discuție.

3. Realizarea propriu-zisă a hărții: cadrul didactic le cere elevilor să lege cuvintele sau ideile produse de cuvântul sau propoziția-nucleu prin linii care evidențiază conexiunile între idei, realizând astfel o structura în formă de ciorchine;

Avantajele acestei tehnici sunt:

fixarea ideilor, structurarea informațiilor, înțelegerea ideilor;

poate fi aplicată atât individual, cât și la nivelul întregii clase pentru sistematizarea și consolidarea cunoștințelor;

Limitele metodei sunt:

timpul îndelungat necesar pentru aplicare;

implicare inegală a elevilor în activitate.

Învățarea prin acțiune implicând TIC presupune realizarea de sarcini în contexte variate care să permită operaționalizarea cunoștințelor și facilitarea transferului în contexte noi.

II.6. ORGANIZAREA ACTIVITĂȚII

II.6.1. ORGANIZAREA ACTIVITĂȚII LA CLASA A X-A TEHNICIAN ÎN ACTIVITĂȚI ECONOMICE

Clasa a X-a Tehnician în activități economice este o clasă de 30 de elevi, mixtă, în care domină următoarele tipuri de inteligență: inteligența verbală/lingvistică, inteligența corporal/kinestezică și inteligența interpersonală. Pentru a valorifica această situație, am ales ca metodă de învățare proiectul transdisciplinar.

Proiectul s-a derulat pe mai multe activități, vizând formarea la elevi a competențelor transferabile, transversale.

Efectele abordării integrate, transdisciplinare a cunoașterii se vor urmări în zona competențelor de comunicare, intercunoaștere, autocunoaștere, asumarea rolurilor în echipă, formarea comportamentului prosocial.

Evaluarea rezultatelor muncii elevilor va avea un profund caracter formativ.

Activități derulate:

Folosirea platformeni AeL în definirea și clasificarea coloranților

Pentru prezentarea temei și o succintă introducere în lumea coloranților, am apelat la platforma AeL.

AeL-ul este o patformă de predare, învățare, evaluare modernă. Ea susține procesului didactic prin mijloace informatice moderne, punând la dispoziția profesorilor un instrument complementar, flexibil și eficient. Acest instrument de învățare facilitează procesului de învățare, mărind receptivitatea și gradul de asimilare al cunoștințelor și dă posibilitatea simulării unor fenomene pentru care materialele și instrumentele didactice sunt costisitoare sau dificil de procurat. Ea permite o învățare bazată pe descoperire și experiment virtual.

Cu ajutorul acestei platforme, am făcut o primă incursiune în lumea coloranților. Ora s-a desfășurat în laboratorul de AeL, așa cum se poate observa în figura următoare:

Fig. 36 Ora în laboratorul AeL

Obiectivele operaționale ale lecției au fost:

O1: să definească coloranții pe baza informațiilor furnizate de profesor

O2: să identifice grupările cromofore, auxocrome și stabilizante dintr-un colorant pe baza informațiilor furnizate de profesor

O3: să evidențieze rolul grupărilor cromofore și auxocrome pe baza experimentului virtual

O4: să clasifice coloranții pe baza informațiilor furnizate de profesor

O5: să stabilească proprietățile coloranților pe baza experimentului virtual

O6: să obțină coloranți pe baza experimentului virtual

Elevii au reușit să atingă obiectivele propuse așa cum se poate observa în figurile următoare( generate de platforma AeL a școlii), iar pentru sistematizarea informației au realizat la final, pe tablă o hartă conceptuală. Ora s-a dovedit interesantă, elevii s-au implicat în acest demers de învățare.

Fig. 37 Definirea coloranților și stabilirea grupelor cromofore, auxocrome, stabilizante

Fig. 38 Rolul grupelor cromofore și auxocrome

Fig. 39 Sinteza unui colorant azoic

Fig. 40 Sinteza fluoresceinei

Fig. 41 Proprietățile coloranților

Obținerea unor coloranți

A doua activitate din cadrul proiectului, este o activitate practică, bazată pe experimentul de laborator, experimentul aplicativ, care are ca scop extragerea coloranților naturali.

Obiectivul operațional al lecție este să obțină coloranți naturali vegetali pe baza experimentului de laborator.

Pentru aceasta clasa a fost împărțită în cinci grupe și fiecare grupă a primit câte o fișă de experiment. Rezultatele obținute sunt ilustrate prin imagini.

Prima grupă au extras coloranți prin extracție prin presare, conform fișei de experiment nr.1, din anexa 1.

Prin presarea fructelor coapte de rodie/vișine/cireșe/dude se poate extrage pigmentul roșu fucoxantina. Prin aceasta metoda se pot extrage pigmenții antocianici din struguri negri.

Rezultatele obținute sunt ilustrate prin imagini.

Fig. 42 Extragerea colorantului roșu din rodie

Fig. 43 Extragerea pigmenților antocianici din struguri roșii

A doua grupă au realizat extracția apoasă a unor coloranți, conform fișei de experiment nr.2., din anexa 2.

Utilizând apa ca solvent, se poate realiza extracția pigmenților antocianici din ceapa roșie, trandafir de grădină, gălbenele, urzică, sunătoare, afine, varza roșie.

Fiecare elev din această grupă a realizat extracția pigmenților antocianici din diverse vegetale.

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare.

Fig. 44 Extracția pigmenților antocianici din ceapa roșie, trandafir de grădină, gălbenele, urzică, sunătoare, afine

A treia grupă au realizat extracția apoasă a antocianelor din varza roșie, conform fișei de experiment nr.3, din anexa 3.

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare.

Fig. 45 Extracția apoasă a pigmenților antocianici din varza roșie

Grupa nr. 4 au realizat extracția alcoolică a clorofilei și separarea pigmenților asimilatori, conform fișei de experiment nr.4, din anexa 4.

Elevii au realizat extracția clorofilei și apoi separarea pigmenților asimilatori.

Pigmenții asimilatori din cloroplaste sunt insolubili în apă și de aceea extragerea lor se face la rece sau la cald prin solubilizare în diferiți solvenți organici(acetonă, etanol, metanol,butanol, cloroform), obținându-se un extract verde.

Separarea calitativă și cantitativă a diferiților pigmenți asimilatori din frunze se bazează fie pe gradul diferit de solubilitate în anumiți solvenți organici a xantofilei(mai solubilă în alcool) și a clorofilei și carotinei(mai solubile în benzină).

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare.

Fig. 46 Obținerea clorofilei

Fig. 47 Separarea pigmenților asimilatori

Grupa nr.5 au realizat extracția uleioasă a coloranților carotenoidici din morcov și extracția apoasă acidulată a pigmentului betanină din sfeclă, conform fișei de experiment nr.5, din anexa 5.

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare.

Fig. 48 Extracția pigmenților carotenoidici din morcov

Fig. 49 Extracția betaninei din sfeclă

O a treia activitate a constat tot într-o activitate de laborator și anume un experiment aplicativ: folosirea pigmenților vegetali ca indicatori de pH.

Aciditatea sau alcalinitatea soluțiilor apoase se exprimă cu ajutorul pH-ului. Scara de pH este cuprinsă între 0 și 14. Cu cât pH-ul este mai mic cu atât soluția este mai acidă. Cu cât pH-ul este mai mare, cu atât soluția este mai acidă.

Caracterul acid sau bazic al unei soluții poate fi pus în evidență folosind indicatori acido-bazici.

Un indicator de pH este o substanță care are o anumită culoare când se găsește în acid și o altă culoare atunci când se găsește în baza conjugată. Indicatorii sunt substanțe organice cu caracter slab acid, sau slab bazic, care au proprietatea de a-și schimba culoarea într-un anumit domeniu de pH. Schimbarea culorii indicatorului se numește viraj. Virajul este dat de schimbări structurale determinate de prezența acizilor sau bazelor.

Sucul de varză roșie conține un pigment numit “cyanidin” care poate fi utilizat la monitorizarea pH-ului în soluții. Este de culoare roz în soluții acide (ph < 7), mov în soluții neutre (ph ~ 7), albastru în soluții alcaline (ph > 7), și incolor în soluții foarte alcaline unde pigmentul este redus complet, dar culoarea depinde și de tipul de acid folosit (anorganic, organic). Din acest motiv, antocianina din varza roșie poate fi utilizată pentru a determina valorile pH-ului anumitor soluții.

Obiectivul operațional al activității este : obținerea scărilor de pH din pigmenți vegetali.

Elevii au fost împărțiți în cinci grupe și folosind colorantul extras din varza roșie la activitatea anterioară, au realizat activitatea experimentală cuprinsă în fișa de experiment nr. 6, din anexa 6.

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare.

Fig. 50 Variația culorii în soluții de pH diferit

Fig. 51 Scări cromatice a extractului de varză roșie

A patra activitate a constat într-un studiu de caz și anume: Determinarea calitativă a clorofilei din dropsuri.

Studiul de caz propus este o formă a „metodei situației”, care implică o prezentare completă a cazului, inclusiv a informațiilor pentru soluționare.

Obiectivul operațional al activității este: determinarea calitativă a clorofilei din diverse dropsuri pe baza experimentului de cercetare.

Activitatea s-a desfășurat pe grupe. Fiecare grupă au adus două tipuri de dropsuri și au determinat calitativ, dacă în dropsurile verzi colorantul este clorofilă naturală sau un colorant sintetic. Determinarea s-a făcut prin cromatografie pe strat subțire. Elevii au realizat activitatea conform fișei de experiment nr.7, din anexa 7.

Elevii împărțiți în șase grupe a câte cinci elevi fiecare grupă au avut următoarele sarcini în cadrul grupei: un elev a extras clorofila din salată/spanac, alți doi elevi au extras clorofila din două sortimente de dropsuri, doi elevi pregătit camera de developare, faza mobilă, au aplicat spoturile( un spot cu clorofila naturală ca standard și un spot cu clorofila extrasă din dropsuri), au fost comparate cromatogramele obținute și au determinat calitativ colorantul din dropsurile analizate.

Comparând Rf obținute se trage concluzia că din produsele de caramelaj verzi analizate, doar o mică parte sunt colorate cu colorant natural clorofilă.

Rezultatele sunt prezentate în imaginile următoare:

Fig.52 Extracția clorofilei din frunze

Fig. 53 Extracția clorofilei din dropsuri

Prezența clorofilei naturale în dropsuri b) Absența clorofilei naturale în dropsuri

Fig. 54 Determinarea calitativă a clorofilei din produsele de caramelaj prin cromatografie pe strat subțire

Elevii au făcut apoi o corelare a rezultatelor obținute cu impactul coloranților sintetici asupra organismului uman.

Deși elevii au primit toate informațiile pentru soluționarea cazului, totuși activitatea s-a dovedit deosebit de interesantă, o dată pentru că am aplicat o metodă de separare cu care ei nu au mai lucrat și în al doilea rând pentru că rezultatul final nu putea fi intuit, el era descoperit doar la final când se analiza plăcuța cromatografică. Această îmbinare a noului(cromatografia pe strat subțire) cu o situație reală (dropsurile de pe piață) cu impact asupra sănătății a creat o motivare foarte bună a elevului, materializată într-o învățare activă, ce implică dezvoltarea competențelor transferabile.

Următoarea activitate este o activitate de aplicare a cunoștințelor dobândite în activitățile anterioare, în viața de zi cu zi.

Obiectivul operațional al activității este: vopsirea fibrelor textile cu coloranți artificiali sau coloranți naturali, respectiv a ouălor cu coloranți naturali, pe baza cunoștințelor dobândite.

O parte din elevi au vopsit bucățile de bumbac, iar o altă parte au vopsit ouă.

Pentru vopsirea materialelor textile, am cumpărat două tricouri de bumbac, pe care le-am tăiat în bucăți mai mici și le-am vopsit astfel: 3 bucăți cu un colorant sintetic, iar restul bucăților cu coloranți naturali, conform fișelor de experiment nr. 8, nr.9, din anexa 8. Bucățile de bumbac vopsite, au fost apoi uscate, cusute și am refăcut cele două tricouri. Activitatea s-a bucurat de un real succes în rândul elevilor, pozându-se fiecare cu rezultatul obținut.

Fig. 55 Vopsirea cu colorant sintetic

Fig. 56 Vopsirea fibrelor textile cu coloranți naturali

Fig. 57 Tricouri obținute prin vopsire

Pentru colorarea ouălor, ne-am documentat și împreună cu elevii am elaborat fișa de lucru nr. 10, cuprinsă în anexa 9 și am realizat activitatea practică. Rezultatul acestei activități este ilustrat în imaginea următoare:

Fig. 58 Ouă vopsite natural

Pentru realizarea următoarei părți a proiectului am apelat la tehnica mozaicului.

Am format cinci grupuri cooperative a câte șase elevi. Fiecare elev din cei șase, vor face parte apoi dintr-o grupă expert care tratează o anumită temă (se creează astfel 6 grupe expert):

Prima grupă expert au avut ca obiectiv să se documenteze și să realizeze un material în care să definească culoarea, să indice caracteristicile culorii, să descrie formarea imaginii pe retină, să explice chimia formării imaginii, să identifice anomaliile legate de percepția culorii( fiecare elev din grupă a avut de realizat unul din obiectivele indicate).

A doua grupă au realizat un material în care să definească coloranții, să descrie coloranții, să clasifice coloranții, să propună metode de obținere a coloranților, să deducă utilizările coloranților în viața de zi cu zi.

A treia grupă au realizat un material în care să demonstreze că clorofila și hemoglobina sunt pigmenți ai vieții, să compare impactul coloranților naturali și artificiali asupra organismului uman, respectiv asupra mediului

A patra grupă au realizat un material despre problematica culorilor în lumea țărănească a lui Liviu Rebreanu.

A cincea grupă au propus o incursiune în istoria coloranților de-a lungul timpului.

A șasea grupă au apelat la brainstorming pentru a realiza un afiș pentru promovarea unui stil de viață sănătos.

Această activitate se bazează pe învățarea prin cooperare, realizată atât între elevi, ci și prin implicarea profesorilor de la mai multe discipline. Activitatea s-a bucurat de colaborarea profesorului de chimie cu profesorii de limba română, istorie, marketing.

Documentarea s-a realizat preponderent în CDI-ul școlii. Rolul profesorului a fost de coordonator, organizator al acestui demers didactic. După ce fiecare grupă și-a realizat materialul, am reorganizat grupele astfel încât în noile grupe formate să avem câte un elev din fiecare din grupele de la început, care să „predea” colegilor tema, în care el a devenit expert.

Materialele realizate în grupele expert au fost prezentate în grupurile cooperative, sub forma unor prezentări power point, afișe.

În imaginile următoare prezentăm câteva crâmpeie din partea de documentare și din materialele grupelor expert.

Fig. 59 Documentare și realizare materiale grupe expert

Această activitate realizată folosind metoda mozaicului, vină să accentueze caracterul transdisciplinar al acestui proiect.

Activitatea s-a dovedit foarte eficientă, a pus accentul pe învățarea prin cooperare, pe transferul de informații, dezvoltarea spiritului de observație, a gândirii logice, a capacității de sinteză.

Brainstorming-ul, aplicat la grupa a șasea, stimulează creativitatea și găsirea soluțiilor inovative pentru promovarea unui stil de viață sănătos prin utilizarea coloranților naturali.

Strategiile didactice interactive dezvoltate în acest proiect transdisciplinar susțin învățarea activă, colaborarea susținută între elevi, profesori. Ele s-au bazat preponderent pe acțiune, aplicare, experimentare, cercetare și au facilitat dezvoltarea de achiziții durabile, care să poată fi utilizate și transferate în diverse contexte educaționale.

Experimentul chimic și activitatea practică s-au dovedit a fi cheia succesului acestui proiect. În jurul lui s-a creionat practic toată abordarea transdisciplinară a temei „Coloranți pentru fibre și coloranți alimentari”.

Pentru a putea realiza forma finală a proiectului, am realizat o hartă conceptuală și apoi o prezentare a temei cu ajutorul softului „prezi”(fig.60).

Am refăcut grupele de experți de la activitatea anterioară și fiecare grupă și-a ales materialele care să fie incluse în forma finală de prezentare a proiectului. Folosindu-se de prezentarea finală realizată în „prezi”, elevii și-au susținut apoi proiectul în fața clasei.

Prin această îmbinare transdisciplinară, s-a obținut un plus de valoare, o dezvoltare a performanțelor cognitive ale elevilor, o dezvoltare complexă a personalității elevilor, s-a asigurat unitatea cunoașterii, receptarea realității ca un întreg structurat pe mai multe nivele.

Fig. 60 Forma finală a proiectului

Pentru a recompensa rezultatul proiectului nu numai prin note, am organizat o activitate care a constat într-un joc de asociere cu culoarea(activitate realizată împreună cu psihologul școlii) materializat într-un afiș realizat de elevi respectiv prepararea, în școală, a unui tort cu coloranții naturali obținuți.

Cu siguranță aceste ultime două activități au angajat în activitatea de cunoaștere cele mai importante procese psihice,având în același timp un rol formativ și educativ.

Activitățile au stimulat procese afectiv – motivaționale, astfel că la final ne-am despărțit cu o urmă de regret că în clasa a XI-a nu mai facem chimie și nu mai putem trăi o astfel de experiență de învățare.

Feedback-ul primit a venit să întărească încă o dată beneficiile proiectului transdisciplinar în procesul de învățare.

II.6.2. ORGANIZAREA ACTIVITĂȚII LA CLASA A X-A MATEMATICĂ – INFORMATICĂ

Clasa a X-a Matematică – Informatică este o clasă de 30 de elevi, mixtă, în care domină următoarele tipuri de inteligență: inteligență logico/matematică, inteligența vizuală/spațială și inteligența intrapersonală. Am valorificat aceste tipuri de inteligență în tema proiectului.

Primele două activități, au fost identice cu cele realizate la clasa a X-a Tehnician în activități economice. Apoi am organizat activitatea folosind metoda mozaicului.

Am format șase grupuri cooperative a câte cinci elevi. Fiecare elev din cei cinci, vor face parte apoi dintr-o grupă expert care tratează o anumită temă (se creează astfel 5 grupe expert).

Documentarea s-a realizat preponderent în CDI-ul școlii. Rolul profesorului a fost de coordonator, organizator al acestui demers didactic.

Cele cinci grupe au avut de realizat următoarele obiective:

Prima grupă au avut ca obiectiv să se documenteze și să realizeze un material în care să definească coloranții, să identifice grupările cromofore, auxocrome și stabilizante, să prezinte modalități de obținere a coloranților.

A doua grupă au avut ca obiectiv să clasifice coloranții pe baza informațiilor furnizate de profesor

A treia grupă au avut ca obiectiv să sintetizeze caracteristicile coloranților naturali

A patra grupă avut ca obiectiv să deducă caracteristicile coloranților sintetici

A cincea grupă ca obiectiv să ilustreze utilizările coloranților

După ce fiecare grupă și-a realizat materialul, am reorganizat grupele, revenind la grupele cooperative, în care fiecare elev și-a predat tema în care el a devenit expert colegilor săi.

În etapa următoare am revenit la grupurile expert și fiecare grup expert și-a prezentat materialul realizat în powerpoint.

Și acest proiect, este o metodă de învățare modernă centrată pe elevi care a presupus activități practice, selectarea de informații, prelucrarea și sintetizarea acestora, formularea de întrebări care să călăuzească investigația, interacțiuni în cadrul grupului, comunicarea rezultatelor, corelarea lor, realizarea unui produs final.

Spre deosebire de proiectul transdisciplinar, acest proiect a permis o dezvoltare în profunzime a competențelor legate de chimie și o valorificare redusă a competențelor transversale, transferabile.

II.7. METODA DE INVESTIGARE

O pedagogie interactivă, trebuie să înglobeze în ea și evaluarea, deoarece ea trebuie să-și propună și o analiză a progresului realizat de elevi, a dificultăților ivite și chiar a reușitelor.

Modelul de învățare promovat de învățarea interactivă necesită o evaluare formativă și formatoare, în care „profesorul se interesează constant de progresul elevului în cursul învățării sale și se orientează spre a-i acorda un ajutor pedagogic imediat, sistematic și continuu. Astfel, evaluarea nu se mai valorifică doar ca instrument de control, ci ca instrument de formare, de care elevul dispune pentru a urmări propriile obiective și pentru a-și construi propriul parcurs de învățare și formare”.

Evaluarea formativă este „dinamică și centrată pe potențialitățile care fac posibilă formarea și dezvoltarea și astfel, oferă elevului o perspectivă asupra învățării și formării și deci posibilități de a construi o progresie a acestora.”

Într-un învățământ modern e foarte important feedback-ul pentru reglarea procesului educativ. O evaluare continuă, formativă se poate realiza și apreciind produsul activității. Produsul activității are avantajul că sintetizează foarte bine un complex de caracteristici care includ domeniul cognitiv(cunoștințe, capacități), domeniul motivațional-atitudinal(motivații, interese) și domeniul psiho-motor, de aplicare și execuție(deprinderi, abilități). Produsul practic reflectă întreaga personalitate a elevului și oferă o imagine completă a realității.

Totuși pentru o evaluare a progresului, am aplicat același test de evaluare, în două momente ale proiectului: la începutul derulării proiectului și la finele lui.

Testul aplicat este cuprins în anexa 10 și cuprinde următoarele tipuri de itemi:

Itemi obiectivi

Itemi cu răspuns dual, prin care se evaluează comportamente corespunzătoare nivelelor taxonomice inferioare(cunoaștere, înțelegere)

Itemi de asociere – solicită elevului să stabilească corespondențe între două seturi de concepte, plasate de regulă în două coloane diferite, o primă coloană destinată premiselor sau stimulilor, iar în a doua coloană sunt incluse răspunsurile. Sunt cei mai complecși itemi obiectivi, fiind constituiți dintr-o serie de itemi de alegere multiplă. Ei vizează atât nivele taxonomice inferioare cât și superioare.

Itemi semiobiectivi

Itemi de completare: enunțuri lacunare, în care răspunsul constă în completarea spațiilor libere. Permit evaluarea de rezultate diverse, dar la nivele taxonomice inferioare.

Întrebări structurate: formate din mai multe subîntrebări obiectiv/subiective legate printr-un element comun. Sunt alcătuiți dintr-un material stimul și o suită de subîntrebări care sunt conectate prin conținut cu materialul stimul.

Itemi subiectivi

Itemi de tip eseu: presupun elaborarea de către elev a unor răspunsuri complexe din etajele taxonomice superioare, valorifică și dimensiunea creativă a elaborării răspunsurilor, capacitatea elevului de a formula explicații, de a argumenta, de a descrie modalități de lucru în situații particulare.

Am ales același test aplicat în două momente diferite ale proiectului tocmai pentru a putea aprecia cât mai corect progresul realizat.

În proiectarea testului s-au avut în vedere:

elaborarea itemilor în corelare cu competențele de evaluare, competențele- generale și competențele specifice corespunzătoare;

asamblarea itemilor cu respectarea matricei de specificație, prin atingerea în mod gradat și echilibrat a tuturor nivelelor taxonomic;.

realizarea unui barem de corectare explicit, care să permită o notare obiectivă a testului.

II.8. PREZENTAREA REZULTATELOR

Analizăm mai întâi rezultatele obținute la testul predictiv:

La clasa a X-a Tehnician în activități economice rezultatele sunt prezentate în tabelul următor:

Tabelul nr.5

Pe baza tabelului am întocmit histograma următoare:

Fig. 61 Frecvența notelor în testul predictiv la clasa Tehnician în activități economice

Din histogramă se poate constata că deși elevii s-au întâlnit din cele mai mici clase cu noțiunea de culoare, coloranți, totuși cunoștințele lor, legate de această temă, sunt foarte reduse, doar 2 elevi au obținut nota 5.

Dacă analizăm rezultatele pe subiecte (tabelul nr.6, fig. 62), vedem că cele corespunzătoare nivelelor taxonomice inferioare au fost atinse în măsură mai mare ( max. 50% subiectul 1). Cum era de așteptat subiectul 5 nu a fost abordat deloc și subiectul 6 numai într-o foarte mică măsură.

Tabelul nr.6

Fig. 62 Grad de rezolvare subiecte în testul predictiv la clasa Tehnician în activități economice

La clasa a X-a Matematică – Informatică rezultatele sunt prezentate în tabelul nr.7:

Tabelul nr.7

Histograma rezultată din aceste date este prezentată în figura 63.

Fig. 63 Frecvența notelor în testul predictiv la clasa Matematică- Informatică

Și în cadrul acestei clase, rezultatele obținute reflectă un nivel foarte scăzut de cunoștințe legat de tema Coloranți, dar totuși putem spune că rezultatele sunt ceva mai bune decât la clasa Tehnician în activități economice, numărul notelor de 4 este cu 4 mai mare decât la clasa din domeniul Servicii.

Rezultatele pe subiecte sunt prezentate în tabelul nr.8 și figura 64:

Tabelul nr.8

Fig. 64 Grad de rezolvare subiecte în testul predictiv la clasa Matematică- Informatică

Din diagramă constatăm că elevii de la specializarea Matematică – Informatică au atins nivelele taxonomice inferioare într-un procent de maximum 54%. Spre deosebire de clasa Tehnician în activități economice au un plus de 5% pe subiectul 6, deci chiar ceva informații în plus legate de clorofilă.

Concluzionând putem spune că nivelul cunoștințelor legate de coloranți sunt, la începutul proiectului, foarte reduse pentru ambele clase.

Analizăm apoi rezultatele obținute la testul sumativ:

La clasa a X-a Tehnician în activități economice rezultatele sunt următoarele:

Tabelul nr.9

Pe baza acestor date am întocmit histrograma prezentată în figura 65, respectiv diagrama din figura 66.

Fig. 65 Frecvența notelor în testul sumativ la clasa Tehnician în activități economice

Fig. 66 Frecvența notelor(%) în testul sumativ la clasa Tehnician în activități economice

Analizând notele obținute, se poate constata că avem peste 8 – 79,99% din lucrări. Acest fapt dovedește că metoda de învățare aplicată a fost foarte eficientă.

Dacă analizăm rezultatele pe subiecte constatăm următoarele( tabelul nr.10, figura 67):

Tabelul nr.10

Fig. 67 Grad de rezolvare subiecte în testul sumativ la clasa Tehnician în activități economice

Se constată că nivelele taxonomice inferioare au fost atinse în procent de peste 90%. Cele mai mari procente s-au obținut la subiectele 3 și 4( 95% și 93,33%) și evidențiază rolul important pe care experimentul îl joacă în dobândirea noului. Subiectul 5 are procentul cel mai mic, ceea ce dovedește că acești elevi nu stăpânesc foarte bine noțiunile legate de clasificarea coloranților, de caracterizarea lor. Subiectul 6, are cea mai mare creștere față de situația inițială( o creștere cu 73%) ceea ce dovedește atingerea nivelelor taxonomice superioare prin dezvoltarea competențelor transversale, transferabile.

La clasa a X-a Matematică – Informatică rezultatele sunt următoarele (tabelul 11):

Tabelul nr. 11

Pe baza acestor date am întocmit histrograma prezentată în figura 68, respectiv diagrama din figura 69.

Fig. 68 Frecvența notelor în testul sumativ la clasa Matematică-Informatică

Fig. 69 Frecvența notelor(%) în testul sumativ la clasa Matematică-Informatică

Se constată o creștere semnificativă, față de testul predictiv. Peste 8 avem 70,03% din lucrări, cu 9,96% lucrări mai puțin decât la clasa din domeniul Servicii. De asemenea aici lipsesc notele de 10, iar ponderea cea mai mare o au notele de 8, față de cealaltă clasă, unde ponderea mai mare o au notele de 9.

În concluzie, putem afirmă că rezultatele sunt foarte bune față de testul predictiv, dar sunt mai slabe față de clasa din domeniul servicii. Acest fapt ce poate fi justificat prin motivarea mai redusă, decât în cazul proiectului transdisciplinar aplicat la clasa de economic. Faptul că nu avem nicio notă apropiată de zece dovedește că progresul cognitiv prin proiect transdisciplinar este mai mare decât în cazul unui proiect strict abordat pe o disciplină.

Dacă analizăm rezultatele obținute pe subiecte constatăm următoarele (tabelul nr. 12, figura 70):

Tabelul nr.12

Fig. 70 Grad de rezolvare subiecte în tesult sumativ la clasa Matematică-Informatică

Primele patru subiecte sunt atinse într-un procent similar pentru ambele clase. Subiectele care s-au bazat pe partea experimentală din proiect, au și aici procente foarte mari, evidențiind încă o dată rolul esențial al experimentului în învățare.

Situația este total diferită la ultimele două subiecte. La clasa de Matematică Informatică, subiectul 5 a fost atins cu un procent mai mare cu 12% decât la clasa de Tehnician în activități economice. Aceasta dovedește faptul că abordând proiectul doar din prisma chimiei, au aprofundat mai bine informații legate de clasele de coloranți. La subiectul 6 procentul de promovabilitate este cu 33,67% mai mare decât în testul inițial și cu 34,67% mai mic decât cel obținut de cei de la Servicii în testul final. Acest ultim procent dovedește că competențele transversale și nivelele taxonomice superioare se ating mai puțin la această clasă.

Concluzionând putem spune că deși nivelul cunoștințelor inițiale despre tema „Coloranți” fost mai bun la clasa de Matematică – Informatică, totuși abordarea transdisciplinară a făcut ca în final nivelul competențelor atinse să fie mai ridicat la profilul Servicii.

Toate aceste date dovedesc plusul de valoare pe care îl conferă proiectul transdisciplinar.

CONCLUZII

Tema „Coloranți pentru fibre și coloranți alimentari – abordare didactică bazată pe proiectul transdisciplinar” atinge o serie de obiective transdisciplinare:

receptarea realității ca întreg coerent, structurat și complex prin natura lui, cu legi specifice, astfel încât realitatea devine, în reprezentarea privitorului,celui care o studiază, Realitate;

receptarea faptului că Realitatea este ordonată pe mai multe niveluri, cu setul de legi specifice; elevii vor putea observa, vor înțelege și vor accepta că Realitatea se configurează pe mai multe niveluri. Crearea unei deprinderi de a vedea aceste aspecte ale microuniversului unei teme este un exercițiu care va duce la „citirea” Realității Realia în aceeași manieră.

operarea în spiritul terțului inclus înăuntrul unei lumi care o imită pe cea reală, va duce la crearea unei mentalități care va favoriza aplicarea viziunii și în raport cu lumea reală.

atingerea pilonilor educației transdisciplinare:

a învăța să cunoști (să știi); lucrând pe o temă prezentată ca reprezentare la nivel micro a unui univers infinit, ca o lume posibilă, elevii sunt mult mai atrași de actul cunoașterii, de exersarea unor metode care să-i ajute să-și „citească” corect propria lume.

a învăța să faci; prin studiul unei componente ce poate fi stăpânită de elevi grație aportului de cunoștințe din alte discipline, elevii vor putea face, realiza ceva concret: au obținut coloranți, au determinat prezența sau absența unui colorant natural din produse de caramelaj existente pe piață, au vopsit două tricouri cu coloranții obținuți, au vopsit ouă, au realizat afișe de promovare a coloranților naturali, au preparat chiar un tort folosind coloranți naturali, au elaborate o copertă în acord cu coloristica din opera lui Rebreanu.

a învăța să trăiești împreună cu ceilalți; este un deziderat realizat prin chiar faptul că elevii lucrează în echipă.

a învăța să fii; toate descoperirile realizate în tema abordată sunt o importantă lecție despre intimitatea acestei lumi, despre esența ei, despre intimitatea ființei umane și totodată despre capacitatea ei de a se raporta la sacru.

Obiectivele transdisciplinare permit dezvoltarea competențelor transversale și atingerea nivelele taxonomice superioare.

Acest model de învățare interactivă, învățarea prin proiectul transdisciplinar, promovează un învățământ de calitate, centrat pe nevoile concrete ale elevilor, pe formare de competențe, pe transferarea competețelor dobândite la diverse discipline, pe învățare diferențiată.

Recomand astfel folosirea proiectului transdisciplinar ca metodă de învățare, pentru atingerea nivelelor taxonomice superioare.

BIBLIOGRAFIE:

Albu, C. D. (1967), Chimia culorilor, Editura Științifică, București

Alexandrescu, E., Nedelcu, M., Zaharia, V. (2005), Chimie manual pentru clasa a X-a, Editura Crepuscul, Ploiești

Blaga, A., Robu, C. (1993), Lacuri și vopsele- chimismul reacțiilor, Editura Tehnică, București

Bocoș, M. (2002), Instruire interactivă. Repere pentru reflecție și acțiune, Editura Presa Universitară Clujeană, Cluj Napoca

Bolcu, C., Seiman, C. (2002), Chimie organică – coloranți organici (vol. V), Ed. Eurostampa, Timișoara

Cerghit, I. (2002), Sisteme de instruire alternative și complementare. Structuri, stiluri și strategii, Editura Aramis, București

Cerghit, I. (1997), Metode de învățământ, Editura Didactică și Pedagogică, București

Cristea, S. (1998), Dicționar de termeni pedagogici, Editura Didactică și Pedagogică, București

Cristescu, D., Sălăvăstru,C., Voiculescu, B., Niculescu, C. Th., Cârmaciu, R. (2008), Biologie- Manual pentru clasa aXI-a, Editur Corint, București

Cojocaru, M. (2003), Educație pentru schimbare și creativitate, Editura Didactică și Pedagogică, București

Cucoș, C. (2008), Teoria și metodologia evaluării, Editura Polirom, Iași

Drăghicescu, L., Petrescu, A. M., Stâncescu, I. (2008), Rolul strategiilor didactice interactive în ameliorarea calității învățării. În Albu, E. (coord.). Educație și comunicare, Editura Universității „Petru Maior”, Târgu Mureș

Manolescu, M. (2008), Elementele structurale ale curriculumului școlar, semnificații și interacțiuni. Aplicații. În Potolea, D., Neacșu, I., Iucu, R.B., Pânișoară, I.O. (coord.), Pregătirea psihopedagogică. Manual pentru definitivat și gradul didactic II, Editura Polirom, Iași

Monitorului Oficial al României (2002), Numărul 722 bis/3

Negreț-Dobridor, I., Pânișoară, I. O. (2008), Știința învățării. De la teorie la practică, Editura Polirom, Iași

Nenițescu, C. D. (1974), Chimie organică, vol.II, Editura Didactică și Pedagogică, București

Nicola, I. (2003), Tratat de pedagogie școlară, Editura Aramis, București

Nicolaescu, B. (1999), Transdisciplinaritatea. Manifest, Editura Polirom, Iași

Oprea, C. L. (2006), Strategii didactice interactive, Editura Didactică și Pedagogică, București

Pânișoară, I. O. (2008), Comunicarea eficientă, ed. a III-a, revăzută și adăugită, Editura Polirom, Iași

Potolea, D. (1989), Profesorul și strategiile conducerii învățării. În Jinga, I., Vlăsceanu, L. (coord.), Structuri, strategii și performanțe în învățământ, Editura Academiei, București

Raport UNESCO pentru educația în secolul XXI, Capacitatea de a învăța: Comoara din noi

Steele, J. L., Meredith, K. S., Temple, C. (1998a), Lectura și scrierea pentru dezvoltarea gândirii critice, vol I, Casa de Editură și Tipografia GLORIA, Cluj Napoca

Stoicescu, C. (1978), Culorile în natură, Editura Științifică și Enciclopedică, București

Stroia, A.L. (1997/1998), Prezent și viitor în utilizarea aditivilor alimentari, Food sciences and technologies, vol IV

Tomas, Ș. (2012), Suport de curs pentru programele Privim către viitor-e-Chimie, Basic IT skills, TIC chimie, Inovare în predarea și învățarea chimiei, Vol2: Chimie organică, Editura Politehnica Press, București

http://www.asociatia-profesorilor.ro/studiu-privind-colorantii-organici.html

http://www.asymetria.org/modules

http://basarab-nicolescu.fr/chart.php#ro

http://cobra.rdsor.ro/cursuri/managementul_culorii.pdf,

http://www.ecruvt.ro/informatii_noutati/pdf/simpozion_mg_calitatii_prod_alimentare/ 15.20-15.30_C.Popescu.pdf

http://eur-lex.europa.eu/

http://www.isjneamt.ro/TRANSDISCIPLINARITATEA.pdf

http://www.legex.ro

http://www.revista22.ro/basarab-nicolescu-sau-transdisciplinaritatea-12728.html

http://tehnologii-alimentare.blogspot.ro/2014/12/coloranti-alimentari.html

ANEXE

Anexa 1

FIȘA DE EXPERIMENT NR.1

Modalități de extragere a coloranților:

EXTRACȚIA PRIN PRESARE

Prin presarea fructelor coapte de rodie/vișine/cireșe/dude se poate extrage pigmentul roșu fucoxantina. Prin aceasta metoda se pot extrage pigmenții antocianici din struguri negri.

Extragerea prin stoarcere a pigmentului roșu fucoxantina(pigment carotenoidic) din fructe coapte de rodie/vișine/cireșe/dude.

Mod de lucru: Într-o eprubetă se stoarce zeama de la o jumătate de rodie. Se filtrează lichidul obținut și se observă colorația roșie dată de pigmentul fucoxantină.

Extragerea prin stoarcere a pigmenților antocianici din struguri negri.

Mod de lucru: Într-o eprubetă se stoarce zeama de la câteva boabe de struguri. Se filtrează lichidul și se observă colorația roșie-neagră dată de pigmenții antocianici prezenți în struguri.

Anexa 2

FIȘA DE EXPERIMENT NR.2

Modalități de extragere a coloranților:

EXTRACȚIA APOASĂ A COLORANȚILOR

Extracția apoasă a pigmenților antocianici din ceapa roșie, trandafir de grădină, gălbenele, urzică, sunătoare, afine.

Mod de lucru: În 6 eprubete se pun pe rând, petale de trandafir de grădină în prima eprubetă, flori de gălbenele în a doua eprubetă, urzică în a treia eprubetă, flori de sunătoare în a 4-a eprubetă, fructe de afin în a cincea eprubetă, frunze uscate de ceapă în a 6-a eprubetă. Se acoperă cu apă și se fierb 10 minute. Se aduc sucurile la temperatura camerei și se filtrează. Ce observați?

Anexa 3

FIȘA DE EXPERIMENT NR.3

Modalități de extragere a coloranților

EXTRACȚIA APOASĂ A COLORANȚILOR

Extracția apoasă a pigmenților antocianici din varza roșie

Mod de lucru: Se taie o jumătate de varză roșie mărunt. Într-un pahar Berzelius puneți frunze de varză roșie tocată mărunt, adăugați apă și fierbeți 30 de minute. Amestecul rezultat se filtrează pe filtru cutat, iar filtratul obținut se aduce la temperatura camerei.

Anexa 4

FIȘA DE EXPERIMENT NR.4

MODALITĂȚI DE EXTRAGERE A COLORANȚILOR:

EXTRACȚIA CU SOLVENȚI ORGANICI

1) Extracția pigmenților clorofilieni în solvenți organici( alcool etilic)

Pigmenții asimilatori din cloroplaste sunt insolubili în apă și de aceea extragerea lor se face la rece sau la cald prin solubilizare în diferiți solvenți organici(acetonă, etanol, metanol,butanol, cloroform), obținându-se un extract verde.

Mod de lucru: Se cântăresc 5 grame frunze proaspete de spanac și se mojarează adăugându-se 1-2 picături de apă, cu rol de desfacere a pigmenților de pe substratul proteic din cloroplaste. Se adaugă 25ml alcool etilic, fracționat în 2-3 reprize, printr-o hârtie de filtru uscată. Ce observați?

2) Separarea pigmenților asimilatori

Separarea calitativă și cantitativă a diferiților pigmenți asimilatori din frunze se bazează fie pe gradul diferit de solubilitate în anumiți solvenți organici a xantofilei(mai solubilă în alcool) și a clorofilei și carotinei(mai solubile în benzină).

Mod de lucru: Într-o eprubetă se toarnă 3ml soluție alcoolică de pigmenți și se adaugă 5ml de benzină. După agitarea puternică a amestecului, se lasă în repaus pe un stativ. Se constată separarea a două straturi distincte: stratul superior de culoare verde ce conține clorofila și stratul inferior de culoare galben verzui ce conține xantofila în alcool. Dacă nu se realizează separarea celor două straturi, se vor adăugă 2-3 picături de apă pentru a dilua alcoolul și a reduce miscibilitatea cu benzina.

Anexa 5

FIȘA DE EXPERIMENT NR.5

MODALITĂȚI DE EXTRAGERE A COLORANȚILOR:

D. EXTRACȚIA ULEIOASĂ ȘI ACIDĂ A COLORANȚILOR

Extracția coloranților carotenoidici din morcov în soluție uleioasă

Mod de lucru: Se toacă mărunt o cantitate mică de morcov și se amestecă bine cu 10ml de ulei mineral. Se filtrează compoziția obținută cu ajutorul unei pâlnii de filtru într-un pahar Berzelius. După câteva minute o soluție care conține colorant va picura prin intermediul pâlniei în paharul Berzelius. Se amestecă ml apă dedurizată cu 10ml ulei mineral și se filtrează amestecul de morcovi din nou. Într-o zonă puternic luminată puneți o bucată de hârtie albă în spatele celor două pahare .

Extragerea pigmentului  roșu betanina din sfeclă în soluție apoasă acidulată (pH acid)

Mod de lucru:Se toacă tăiței o bucată de sfeclă roșie și se introduce într-o eprubetă. Se adaugă apă acidulată până se acoperă fragmentele de sfeclă. Extractul este concentrat sau eventual uscat prin pulverizare. Este un colorant sensibil la căldură(își schimbă culoarea în brun).

Anexa 6

FIȘA DE EXPERIMENT NR. 6

FOLOSIREA PIGMENȚILOR VEGETALI CA INDICATORI DE PH

Sucul de varză roșie conține un pigment numit “cyanidin” care poate fi utilizat la monitorizarea pH-ului în soluții. Este de culoare roz în soluții acide (ph < 7), mov în soluții neutre (ph ~ 7), albastru în soluții alcaline (ph > 7), și incolor în soluții foarte alcaline unde pigmentul este redus complet, dar culoarea depinde și de tipul de acid folosit (anorganic, organic). Cyanidinul este un compus organic natural care se găsește în fructe de pădure, struguri, afine, mure, coacăze, cireșe, soc, păducel,  zmeură, varză roșie ,ceapă roșie. Antocianina poate fi utilizată pentru a determina valorile pH-ului anumitor soluții.

Preparea soluțiilor de un anumit pH:

Proba cu pH = 2: 2 ml de oțet alimentar;

Proba cu pH = 3: se prepară diluând 1 ml de oțet alimentar de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 4: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 3 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 5: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 4 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 6: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 5 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 7: 2 ml apă distilată.

Proba cu pH = 12: se prepară dizolvând 0,04 g NaOH în 100 ml apă distilată; se iau 2 ml din această soluție;

Proba cu pH = 11: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 12 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 10: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 11 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 9: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 10 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Proba cu pH = 8: se prepară diluând 1 ml din proba cu pH = 9 de 10 ori; se iau 2 ml din această soluție într-o eprubetă etichetată;

Se adaugă colorantul extras din varza roșie și se obțin scări cromatice, în funcție de pH.

Anexa 7

FIȘA DE EXPERIMENT NR.7

DETERMINAREA CALITATIVĂ A CLOROFILEI DIN PRODUSE DE CARAMELAJ

MATERIALE:

Frunze verzi ( spanac, salată, lucernă, urzici)

Dropsuri de culoare verde ( 3-4 sortimente)

Acetonă

Carbonat de magneziu

Foarfecă

Mojar cu pistil

Eprubete

Centrifugă

Plăci cromatografice

Tuburi capilare

Cameră de developare

Extracția clorofilei din frunze

Mod de lucru:

Se cântăresc 50 mg frunze de spanac, se taie mărunt cu ajutorul unei foarfeci, se introduc într-un mojar cu pistil și se mojarează, timp de 10 minute, cu 10 ml de acetonă.

Se adaugă un vârf de spatulă de carbonat de magneziu și se continuă mojararea timp de încă 10 minute.

Amestecul se centrifughează timp de 10 minute la 5000 rpm, apoi se decantează. Soluția astfel obținută va fi utilizată pentru determinarea calitativă a clorofilei din dropsuri.

Determinarea calitativă a clorofilei din produsele de caramelaj

Mod de lucru:

Extracția clorofilei din dropsuri

Se cântăresc 0,5g dropsuri, se introduc într-un mojar cu pistil și se mojarează, timp de 10 minute, cu 10 ml de acetonă. Se adaugă un vârf de spatulă de carbonat de magneziu și se continuă mojararea timp de încă 10 minute. Amestecul se centrifughează timp de 10 minute la 5000 rpm, apoi se decantează. Soluția astfel obținută se folosește pentru determinarea calitativă a clorofilelor.

Se repetă aceste operații utilizând diferite sortimente de dropsuri.

Pe o plăcuță cromatografică se aplică extractele, respectiv un spot de extract de clorofilă din frunze (pe post de standard). Se eluează cu un amestec hexan: acetonă = 7:3. Determinați valoarea Rf pentru fiecare spot. Pe baza acestor valori ale Rf, precizați care tip de dropsuri au fost colorate cu clorofilă(cele care același Rf cu Rf clorofilei, conțin clorofilă).

Anexa 8

FIȘA DE LUCRU NR. 8

VOPSIREA FIBRELOR DE BUMBAC

Un pahar Berzelius ce conține apă se încălzește pe sita de azbest până la fierberea apei. Se adaugă o spatulă de Na2CO3 pentru dedurizarea apei și apoi se adaugă o spatulă de colorant de sinteză. Amestecul se omogenizează cu o baghetă. În vas se introduce o bucată de țesătură din bumbac și se continuă fierberea 30 minute. La sfârșit, țesătura se spală foarte bine cu apă curată și se clătește cu o soluție de acid acetic.

FIȘA DE LUCRU NR.9

VOPSIREA FIBRELOR CU COLORANȚI DIN PLANTE

În patru pahare Berzelius ce conțin viorele, frunze de mesteacăn, coajă de stejar și respectiv coajă de păr, se adaugă apă și se fierbe timp de 10-15 minute. În paharul cu viorele se adaugă un vârf de spatulă de CuSO4 X 5 H2O, în cel cu frunze de mesteacăn un vârf de spatulă de piatră acră, în cele cu coaja de stejar și coajă de păr câte un vârf de spatulă de sulfat feros. Se continuă fierberea încă 10 minute și apoi se introduce în fiecare pahar câte o bucată de pânză albă. Se continuă încălzirea încă 15 minute. Ce culori s-au obținut?

Vopsire cu varză roșie, spanac, sfeclă, coji de ceapă, coji de portocale, turmeric, afine

Se adaugă ingredientul tocat într-un vas și se acoperă cu de două ori mai multă apă. Se pune la foc mediu , și apoi se aduce la foc mic, timp de o oră . Se Oprește apoi încălzirea și se lasă colorantul obținut să ajungă la temperatura camerei .

Pentru a crea durată țesăturii colorate , se pune articolul de îmbrăcăminte de colorat într-un mordant(fixative) . Pentru coloranți din fructe , se fierbe materialul într-o soluție formată dintr-o parte sare la 4 părți de apă. Pentru coloranți din legume , se fierbe materialul într-o soluție format dintr-o parte acid acetic și 4 părți de apă. Se fierbe timp de o oră .Se clătește apoi articolul de îmbrăcăminte în apă rece și se lasă la macerat în vopseaua naturală, până când acesta ajunge la culoarea dorită .

Anexa 9

FIȘA DE LUCRU NR.10

VOPSIRE OUĂ CU COLORANȚI NATURALI

Mod de lucru:

Se aleg ouăle cu coaja cât mai albă, se spală și se degresează astfel încât să se poată fixa culoarea.

Se alege culoarea pe care dorim să o obținem conform tabelului următor.

Pentru obținerea colorantului se procedează astfel:

Plantele proaspete și legumele: se pun 250g într-un litru de apă și se fierb 30-40 de minute.

Frunzele, florile, fructele: se pun 15-50g câteva ore la înmuiat, după care se fierb 30-60 de minute.

Rădăcinile/scoarța: se pun 15-50g una sau două zile la înmuiat, după care se fierb 1-2 ore.

Pulberile: se pun 2-3 lingurițe la înmuiat 30 de minute, după care se fierb 20-30 minute.

Se introduce ouăle în colorantul, în care am adăugat și 2 linguri de oțet și se lasă până se obține nuanța dorită.

Anexa 10

TEST DE EVALUARE COLORANȚI

Completează spațiile libere din următoarele enunțuri:

a. Colorant este o substanță organică ………. sau ………, care are …………… ………… și care are proprietatea de a ………….. substraturile pe care este aplicat.

b. Metiloranjul este un colorant ………………….. în soluție neutră și alcalină și ………… în soluție acidă.

c. Fenolftaleina se folosește ca …………………….. .

d. Șofranul este un colorant ………………. .

2puncte

Stabilește valoarea de adevăr a următoarelor enunțuri:

a. Moveina este primul colorant sintetic descoperit.

b. Carotenoidele au în structură două zeci de atomi de carbon legați în opt unități izoprenice, la capetele cărora se găsesc substituenți diferiți.

c. Coloranții naturali au dezavantajul că nu sunt rezistenți la tratament termic.

d. Clorofila este un complex de fier cu un ligand heterociclic.

punct

Stabilește corespondența între elementele din coloana A și cele din coloana B.

0,4 puncte

Coloranții alimentari naturali sunt substanțe complexe, obținute prin extracție din țesuturi vegetale și animale și concentrate prin metode speciale. Produșii obținuți au proprietăți tinctoriale bune, fiind solubili în apă sau grăsimi.

Plecând de la aceste afirmații răspunde la următoarele cerințe:

Enumeră modalitățile de extracție ale coloranților naturali.

Dă câte un exemplu de colorant hidrosolubil și liposolubil.

Indică două dezavantaje ale coloranților naturali.

Explică cum se separă coloranții prin cromatografie pe strat subțire.

1,6 puncte

Încadrează în grupa din care fac parte, caracterizează și indică utilizările pentru următorii coloranți alimentari artificiali: roșu allura, indigotina, galben de quinoleină și eritrozină.

2 puncte

Realizează un minieseu cu tema „Clorofila – pigmentul vieții”.

puncte

se acordă un punct din oficiu

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE PE PROPRIA RĂSPUNDERE

Subsemnata BACIU (CUSTELCEAN) MARIANA CORINA, înscrisă pentru obținerea gradului didactic I seria 2014-2016, specializarea CHIMIE, prin prezenta certific faptul că lucrarea metodico-științifică cu titlul „COLORANȚI PENTRU FIBRE ȘI COLORANȚI ALIMENTARI – ABORDARE DIDACTICĂ BAZATĂ PE PROIECTUL TRANSDISCIPLINAR”, coordonator științific conf. dr. DAVID LUMINIȚA, este rezultatul propriilor mele activități de investigare teoretică și aplicativă și prezintă rezultatele personale obținute în activitatea mea didactică.

În realizarea lucrării am studiat doar surse bibliografice consemnate în lista bibliografică, iar preluările din diferitele surse, inclusiv din alte lucrări personale, au fost citate în lucrare.

Prezenta lucrare nu a mai fost utilizată în alte contexte evaluative, examene sau concursuri.

Data, Semnătura,

07.08.2015