Cunoasterea Fructelor Exotice In Cadrul Lectiilor de Biologie

Valorificarea instructiv – educativă a cunoașterii fructelor exotice în cadrul lecțiilor de biologie

Reforma curriculară în contextul predării științekor, presupune o schimbare de esență: științele nu se mai predau exclusiv ca un ansamblu de fapte, fenomene și reguli ce trebuie memorate, ci ca un demers de cunoaștere activă, prin acțiunea directă asupra lumii înconjurătoare.

Științele naturii, ca disciplină de învățământ urmăresc observarea și perceperea lumii în întregul său, cu componentele, procesele și fenomenele caracteristice. De aceea, demersul didactic trebuie deplasat de la „ ce se învață ? ” la „ de ce se învață ? ”. Astfel, elevul va fi stimulat prin caracterul formativ al învățăturii.

Prin predarea științelor nu se urmărește o acumulare de fapte și informașii științificecare să aducă la însușirea de concepte, ci raportarea elevului la mediul în care trăiește.

Abordarea interdisciplinară a științelor este foarte importantă deoarece permite profesorului să facă o multitudine de conexiuni, în dialog cu elevii și îi implică pe aceștia în activități de observare, descoperire și experimentare, valorificându-le experiența anterioară și dezvoltându-le capacitatea de a integra informațiile noi în module explicative proprii.

În procesul instructiv, profesorul alege o metodă sau în funcție de scopurile urmărite, de particularitățile elevilor și de experiența sa didactică

În predarea-invățarea biologiei, deosebit de eficiente sunt metode euristice, bazate pe efort propriu de descoperire a noilor cunoștințe. Sunt considerate metode euristice de învățare observarea, descoperirea, experimentul, conversația euristică, problematizarea, modelarea, invățarea prin cooperare, jocul de rol, studiul de caz etc.

O anumită metodă didactică poate servi la realizarea mai multor obiective de predare – învațare.

Cercetări noi au demonstrat că rezultatele activității didactice se îmbunătățesc, dacă profesorul utilizează diferite metode de predare, iar cele mai bune rezultate sunt înregistrate în urma corectei utilizări a metodelor activ – participative.

Cu toate acestea, nici o metodă nu poate fi considerată eficentă în orice situație de învățare. După Jean Piaget „ metodele noi sunt cele care țin seama de natura proprie a copilului și fac apel la legile constituției psihologice și dezvoltării individului . ”

Selectarea corectă a metodei de instruire aduce o serie de avantaje cum sunt:

diminuarea efortului de învățare;

creșterea capacității de muncă a elevilor;

generarea și păstrarea motivației pentru invățare;

stimularea capacităților intelectuale ale elevilor.

Principalele tendințe în dezvoltarea metodologiei didactice se configurează pe două direcții:

cantitativă – constă în multiplicarea și diversificarea metodelor;

calitativă – constă în înnoirea și modernizarea metodelor.

Actuala înnoire și modernizare a metodelor didactice este caracterizată de următoarele orientări principale:

centrarea pe elev, pe acțiunea și angajarea acestuia;

centrarea pe grup, pe promovarea interacțiunilor;

promovarea învățării prin descoperire;

accentuarea pragmatismului, a metodelor practic – aplicative;

utilizarea noilor tehnologii informaționale și de comunicare;

construirea premiselor învățării continue.

METODE DE INSTRUIRE ( adaptare după I. Cergit )

IV. 1. Metode de învățământ

4.1.1 Metode expozitive

Prin metodele expozitive se realizează transmiterea orală a unor noi conținuturi de învățare.

1. Povestirea este o metodă aplicată mai frecvent în clasele gimnaziale, răspunzând înclinațiilor copiilor din clasele a V-a, a VI-a, spre basme, legende, miraculos și fantastic.

Povestirile sunt un bun mijloc de introducere a noilor cunoștințe, de provocare a unor dezbateri, de transmitere a unor mesaje etc. Povestirile realizate de elevi, se constitue în excelente exerciții de exprimare, de aprofundare a înțelegerii diverselor procese sau componente ale lumii vii, de esențializare a unor conținuturi. Profesorul poate construii un model pentru structurarea povestirii sau poate da începutul unei povestiri urmând ca elevii să finalizeze povestirea.

Câteva caracteristici ale unei povestiri bine realizate la disciplina biologie:

are o temă unică bine definită ;

are un plan bine structurat ( introducere, cuprins și încheiere );

are stil: cuvinte sugestive corect alese și utilizate;

are surse de inspirație corecte, verificabile;

este adecvată caracteristicilor celor ce o ascultă.

Din punct de vedere istoric, metoda povestirii este o metodă clasică, dar în prezent, cu ajutorul mijloacelor tehnologiei audio – video moderne, capătă valențe educative variate.

Povestirea permite interacțiuni între elevi care pot fi atât ascultători, cât și povestitori. În afară de aceste roluri benefice, povestirea este o metodă plăcută elevilor și prin aceasta se recomandă ca metodă utilă în activitatea didactică.

2. Descrierea constă într-o prezentare verbală pe baza observației a detaliilor de morfologie, structură, funcționalitate. Această metodă este întâlnită frecvent în cadrul orelor de biologie, profesorul trebuie să descrie, spre exemplu, caracterele morfologice ale unei plante, modul de manifestare a unor boli la plante/ animale, tehnici de lucru în laborator etc. .

În cadrul orelor de biologie descrierea trebuie să se facă pe material ilustrativ, nu abstract, de exemplu în cazul descrierii unei plante este absolut necesar ca elevii să aibă planta în față

( proaspătă, herborizată, fotografiată, filmată, desenată, etc. ), descrierea trebuie să fie corelată cu demonstrarea pe material didactic, deoarece fără demonstrație, descrierea are o eficență redusă în procesul de instruire a elevilor.

4.1.2 Metode conversative

1. Conversația constă într-un dialog realizat în scop didactic, pe baza întrebărilor și răspunsurilor.

Forme ale conversației:

euristică ( conduce elevul, printr-o serie de întrebări, la descoperirea de noi adevăruri );

catehetică ( elevii sunt puși în situația de reproduce cunoștințele anterior asimilate ) .

Conversația euristică este o metodă interactivă care se bazează pe tehnica chestionării grupului de elevi prin uitlizarea unor întrebări simple și progresive care îi conduc pe elevi la o concluzie logică. Se mai poate spune că, această metodă este o învățare prin chestionare în loc de simpla comunicare de informații. Metoda îi ajută pe elevi să învețe să formuleze raspunsuri și prin intermediul ei, elevi sunt sprijiniți în efortul lor de a gândi singuri. Această metodă asigură accesul elevilor la noțiuni, reguli, teorii, principii, fenomene, concluzii, etc. prin efortul propriu, valorificând cunoștințele anterior asimilate, observațiile personale, experiența de viață.

Conversația euristică se dezvoltă mai cu seamă la unele lecții de recapitulare și sistematizare, dar și la lecțiile mixte, atât pe parcursul verificării cunoștințelor, cât și, mai ales, la predarea – învățarea și fixarea noilor cunoștințe.

Formularea întrebărilor de către profesor are o mare importanță în desfășurarea lecțiilor de biologie și de aceea trebuie avute în vedere condițiile pe care trebuie să le îndeplinească întrebările:

solicitarea dezvoltării gândirii;

corectitudinea ca formă și fond, solicitând din partea elevilor răspunsuri argumentate, care să dovedească înțelegerea proceselor și fenomenelor biologice, a legăturilor dintre acestea;

succesiunea la intervale de timp corespunzătoare pentru a lăsa răgaz pentru formularea răspunsului;

formularea clară, adecvată ( nivelului de cunoștințe ale elevilor ) și specifică, focalizată pe tema abordată;

gradul de complexitate: să fie concepute întrebări care să necesite răspunsuri ample și nu de tip „ Da ” sau „ Nu ” pentru a sprijini și încuraja raționamentul elevilor.

Exemplu: Iată un set de întrebări pentru aplicarea metodei conversației euristice la lecția „ Fructul ” – clasa a V-a

Din ce parte a florii se formează fructul ?

În urma cărui proces se formează fructul ?

Cum se clasifică fructele ?

De ce marul este un fruct fals ?

Cum se răspândesc fructele ?

În exemplul dat pot fi indentificate întrebări de tipul „ De ce ? ”, „ Cum ”, care sunt întrebări deschise, în general cauzale, cu mare valoare productiv – cognitivă.

Regului de utilizare:

În folosirea metodei trebuie să fie respectate următoarele reguli pentru a se putea obține rezultate bune, și anume:

dialogul trebuie să vizeze obiectivele operaționale ale lecției;

dialogul trebuie să aibă loc într-o atmosferă destinsă deoarece atmosfera încordată duce sigur la eșec;

să se evite formularea de întrebări lungi, stufoase care conduc la confuzie și dificultăți în formularea răspunsurilor;

să se permită formularea de întrebări și din partea elevilor, adresate atât profesorului, cât și colegilor lor .

Avantaje:

Principalele avantaje pentru procesul de învățământ biologic sunt:

încurajează exprimarea liberă și corectă;

dezvoltă gândirea elevilor;

generează relații de cooperare și asigură reale posibilități de conexiune inversă;

Dezavantaje:

asigură doar o formare intelectuală nu și psihomotorie;

sistematizare mai slabă a conținuturilor;

uneori, o participare inegală a elevilor la dialog;

Cu toate aceste limite utilizarea metodei conversației în predarea biologiei constitue o unitate de măsură relevantă pentru niveleul de profesionalism al cadrului didactic.

2. Problematizarea

În predarea – învățarea biologiei problematizarea reprezintă una dintre cele mai importante metode active cu valoare euristică și formativă. Metoda este numită si metoda de predare prin rezolvare de probleme sau rezolvarea productivă de probleme.

Aplicarea metodei sprijină elevii în dezvoltarea aptitudinilor de rezolvare de probleme, scop vizat de toate disciplinele împlicate în educația științifică. Utilizarea metodei sevește atât achiziției de noi cunoștințe, cât și dezvoltării gândirii logice și capacității de luare de decizii.

Problematizarea nu este redusă la rezolvarea printr-un calcul matematic a unei probleme, ci include operații de analiză, sinteză și evaluare, operații de nivel înalt ale gândirii.

Problematizarea constă dintr-o suită de procedee prin care se urmărește crearea unor situații – problemă care antrenează elevii în surprinderea diferitelor relații între obiectele și fenomenele realității, între cunoștințele anterioare și noile cunoștințe, prin soluțiile pe care aceștia, sub îndrumarea profesorului le elaborează. ( Nicula I., 1996 ). Elementele obligatorii ale unei situații problemă sunt experiența precedentă ( cunoscutul ) și noutatea ( necunoscutul ). Tensiunea dintre aceste două elemente imprimă gândirii elevului un sens explorator.

Aplicații:

La lecțiile de biologie, elevul trebuie deprins să să interpreteze materialul faptic conform principiilor caracteristice viului ( corelațiilor: organism-mediu, structură-funcție, ontogenie-filogenie, diversitate-unitate, etc. )

Succesiunea etapelor problematizării este prezentată în următorul exemplu utilizat în predarea-învățarea funcțiilor florii la clasa a V-a .

Astfel după însușirea de către elev a structurii florii, învățarea funcțiilor acestui organ poate fi declanșată prin punerea unei probleme:

Punctul de plecare este problema enunțată sub forma întrebării:

Care este drumul grăunciorului de polen prin pistil ?

Aceasta declanșează contradicția, se cunoaște structura pistilului, dar nu și cum se deplasează grăunciorul de polen de pe stigmatul pistilului până la ovul. Prin raționament logico-inductiv elevii caută și găsesc soluția.

Soluția este verificată pe o planșă sau un mulaj.

Valorificarea soluției se poate face prin trasarea drumului grăunciorului de polen pe diagrama care reprezintă pistilul ( gineceul ).

Învățarea prin metoda problematizării se structurează pe mai multe etape:

etapa declanșatoare sau punctul de pornire constă în punerea problemei;

etapa tensională în care apare contradicția între ceea ce trebuie să se rezolve și cunoștințele anterioare ale elevilor. Această contradicție apare pe fondul cunoștințelor actualizate prin punerea problemei și generează căutări de soluții;

etapa rezolutivă în care se caută soluția sau soluțiile ce sunt apoi verificate/ testate producându-se rezultate care sunt raportate;

etapa de evaluare și valorificare a rezultatelor care sunt chiar noi cunoștințe pe care elevii le-au dobândit

Utilizarea metodei problematizării impune respectarea următoarelor condiții ( Cucoș C., 1996 ) :

elevii să posede un fond aperceptiv suficient;

efortul să fie dozat progresiv;

alegerea judicioasă a momentului punerii problemei;

problema să stârnească înteresul elevilor.

3. Învățarea prin descoperire

Descoperirea didactică este o metodă de predare-învățare prin care elevii, folosindu-se de cunoștințe și deprinderi reactualizate de profesori, descoperă noi situații problemă și le rezolvă dirijați de acesta.

O bună aplicare a metodei necesită delimitarea netă între ceea ce trebuie să descopere elevul prin efort propriu și ceea ce trebuie să-i asigure profesorul, ca bază de pornire indispensabilă descoperirii. Metoda descoperiri are la bază teoria după care, învățarea se realizează prin procese de clasificare a reprezentărilor mentale și de formare a conexiunilor între reprezentările mentale ( Gallenstein, N.L., 2004 ).

După Bruner activitatea didactică prin metoda descoperirii trebuie să se fundamenteze pe:

Stimularea interesului elevilor prin crearea unui context motivant.

Organizarea conținutului noțional în spirală, forțându-l astfel pe elev să dobândească noi cunoștințe pe baza achizițiilor anterioare.

Instruirea să faciliteze extrapolări între noțiuni.

Profesorul îi ghidează pe elevi de-a lungul descoperirii printr-o serie de întrebări ale căror răspunsuri îi vor conduce spre înțelegerea conceptului, inainte ca acesta să fie explicit formulat. Elevii acționează în descoperire ca „ detectivii ” în rezolvarea activității de dobândire a conceptului, într-un mediu de învațare stimulativ.

Metoda descoperirii este considerată o metodă de instruire care sporește reținerea înformațiilor, deoarece elevii își organizează noile cunoștințe și le integrează în sistemul de informații dobândite anterior.

După relația dintre cunoștințele anterioare și cele care sunt „ descoperite ” deosebim trei variante ale descoperirii:

descoperirea deductivă – cunoștințele anterioare sunt generale, iar cele descoperite particulare;

descoperirea inductivă – cunoștințele anterioare sunt particulare, iar cele descoperite au caracter general;

descoperirea transductivă – cunoștințele anterioare sunt corelate, descoperindu-se relații analogice între diferite serii de noțiuni sau date.

Etapele desfășurării învățării-predării prin metoda descoperirii sunt comune cu cele ale metodei învățării prin problematizare, fapt ce susține legătura strânsă între cele două metode euristice și explicabil prin aceea că, ambele au ca etapă punerea problemei și ca obiectiv, descoperirea de noi cunoștințe ( Ciolac Anca, 1989 )

Astfel, etapele desfășurării învățării prin descoperire sunt:

pregătirea pentru punerea problemei ( captarea atenției );

punerea problemei;

emiterea ipotezei;

rezolvarea problemei prin descoperire;

evaluarea rezultatului și stabilirea concluziilor.

Exemplificăm etapele învățării prin descoperire inductivă și deductivă în următorul tabel:

În primul exemplu relatat mai sus, elevii au pornit de la un caz particular ( broasca ) și au descoperit adaptările amfibienilor la cele două medii de viață precum și principalele caractere generale ale acestei clase de animale.

În al doilea exemplu relatat mai sus, elevii au pornit de la general, procesul de fotosinteză și au verificat valabilitatea lui în cazuri particulare.

În ambele exemple este necesară ghidarea elevilor de către profesor și se promovează o gândire convergentă, deoarece rezolvarea problemei duce la același unic rezultat.

O variantă a metodei descoperirii este și cea care implică stimularea gândirii divergente. Această variantă se pretează în special elevilor de liceu care au o mai mare independență de gândire precum și o bună dezvoltare a capacității de muncă independentă. În concluzie, descoperirea prin gândire divergentă implică lansarea de către profesor a unei probleme deschise, care determină angajarea elevilor în investigații active, pentru a descoperii una sau mai multe soluții. Descoperirea în acest caz nu este restricționată de profesor către un anumit și unic rezultat. Avantajul acestei variante de descoperire este promovarea individualității și a libertății elevului de a alege și a decide.

În predarea-învățarea biologiei este importantă și varianta descoperirii prin analogie. Aceasta se datorează asemănărilor existente între diferite sisteme biologice sau între părțile componente ale acestora. Astfel cunoscând fenomene sau structuri analoge, elevii pot formula ipoteze, pe care, verificându-le descoperă noi cunoștințe.

4.1.3 Metode de explorare nemijlocită ( directă ) a realității.

1. Observarea este metoda de instruire indispensabilă descoperirii și explorării lumii vii. Toate activitățile școlare în cadrul orelor de biologie se bazează pe observare, iar învățarea conceptelor ștințifice nu se poate realiza fără dezvoltarea spiritului de observație, abilitate de care adultul se va servi pe tot parcursul vieții ( Cerghit I., 2006 ).

Prin observație se înțelege activitatea elevilor de urmărire atentă a unor structuri și fenomene, în vederea descoperirii unor noi informații.

Observarea ca metodă didactică se realizează sub indrumarea profesorului care are sarcina de organizare, sprijinire și focalizare a observării realizate de elevi. Actorii principali ai acestei metode sunt elevii, deoarece ei realizează acțiunea, ei observă. Abilitatea de a observa corect și de a identifica elemente de detaliu în timpul observației este extrem de importantă în viața fiecăruia, dar mai ales în domeniul ștințiific. Formarea și dezvolatarea acestei abilități începe timpuriu și este exersată și dezvoltată pe tot parcursul anilor de instruire, în multe contxte și în multe domenii ale cunoașterii.

Dintre formele pedagogice ale observării cum sunt: observarea spontană-neorganizată, observarea descriptivă și enumerativă etc., observarea sistematică independentă este una din căile specifice de predare-învățare a biologiei. În acest caz observarea poate fi realizată atât prin intermediul simțurilor, cât și cu ajutorul mijloacelor specifice disciplinei ca: lupa sau microscopul.

La biologie este foarte important ce se observă adică, ce tip de sursă este utilizată pentru obținerea datelor prin observare.

Din această perspectivă, observarea la biologie trebuie făcută pe obiecte concrete sau pe materiale cu date descriptive și pe date interpretate. În mare măsură obiectivitatea rezultatelor observării este condiționată de tipul, de subiectul observării: natural ( original ) sau prelucrat

( artificial ) .

Observarea ca metodă de instruire prezintă particularitatea că datele furnizate sunt obținute prin intermediul mai multor receptori: acustici, optici, tactili, etc. Acest mod nemijlocit de aflare a unor adevăruri științifice, îi convinge pe elevi că, în ansamblul lor, conceptele, principiile și legile științifice sunt descoperite de cercetători și nu transmise de vreo forță supranaturală ( Cerghit I., 2006 ).

Observarea sistematică independentă se poate desfășura în clasă, în laboratorul de biologie, dar și în afara școlii cu ocazia vizitelor, excursiilor didactice etc. .

Corecta aplicare a metodei observării sistematice și independente începe cu stabilirea și administrarea setului de sarcini pe care elevii le au de îndeplinit. Acestea sunt realizate de profesor în funcție de scopul, durata, mijloacele didactice specifice lecției, precum și în funcție de particularitățile elevilor implicați în activitate.

Sarcinile pot fi distribuite frontal, exprimate verbal sau scris ( pe tablă ), sau sunt indicate printr-o fișă de observație individuală. Odată cu sarcinile de lucru, profesorul instruiește elevi privind modul în care vor realiza observarea: timp, instrumente, mod de înregistrare etc. .

Aplicație: Realizarea de observații fenologice asupra plantelor

Atât pentru plantele din țara noastră cât și pentru cele din zona tropicală, variațiile factorilor de mediu determină modificări în ritmul de vegetație, atât în cadrul aceluiași an, cât și de la un an la altul. Etapele modificărilor morfologice și fiziologice observabile la plante în decursul unui an poartă denumirea de fenofaze. Dinamica fenofazelor diferă de la o specie la alta și este profund influențată de factorii abiotici.

Observațiile fenologice asupra plantelor se fac pe o perioadă mai îndelungată pentru a constata dinamica fenofazelor în corelație cu dinamica factorilor de mediu. Efectuarea de observații trebuie să urmărească înregistrarea succesiunii fenofazelor de la pornirea plantei la viața activă ( primăvara devreme ) până la trecerea la viața latentă ( toamna târziu ). Speciile alese pentru observațiile fenologice trebuie determinate științific și trebuie să li se facă o scurtă descriere morfologică.

Se notează fișa fenologică pentru… ( de exemplu pentru stejarul din curtea școlii ).

Denumirea științifică și populară

Punctul geografic și altitudinea

Clima

Scurtă descriere morfologică

Observațiile elevilor pot fi notate într-un tabel ca cel de mai jos:

Observațiile fenologice sunt notate amănunțit în caietul de teren, menționându-se data efectuării lor, temperatura zilei și precipitațiile ( volum de apă pe unitatea de suprafață, grosimea stratului de zăpadă ).

Notațiile se compară și se desprind concluziile.

Utilitatea concluziilor:

stabilirea perioadelor de recoltare a fructelor și semințelor și a perioadei de semănat;

stabilirea condițiilor optime de îngrijire a plantelor cultivate.

Observațiile fenologice au o eficiență maximă dacă se realizează după un plan unic în școli din mai multe județe aflate în zone climatice diferite și altitudini diferite. Astfel se pot întocmi hărți fenologice care să stabilească dependența fenofazelor plantelor din aceeași specie în funcție de zonă și climă.

FIȘĂ DE LUCRU ( DE OBSERVAȚIE ): JURNALUL PLANTEI

Pentru majoritatea plantelor ierboase care trăiesc un singur an cel mai ușor mod de a le studia este să le cultivi și să le crești tu în ghiveci și/sau în grădină/seră. Vei nota în caietul-jurnal:

data când ai pus semințele în pământ;

data încolțiri;

data apariției primelor frunze;

ziua când a apărut prima floare;

momentul dezvoltării ei maxime ( stabilită prin măsurarea lungimii tulpinii și a suprafeței celor mai mari frunze );

intervalul dintre apariția primului fruct și coacerea tuturor fructelor.

De asemenea, vei desena și vei lipi frunze și flori din planta ta sau fotografii ale acesteia în diferite etape ale vieții ei.

Care sunt factorii abiotici de care au nevoie plantele cultivate de tine ?

Ce experimente poți imagina și realiza prin care să evidențiezi necesitatea luminii, căldurii, apei și a valorilor optime ale acestora ?

FIȘĂ DE LUCRU ( DE OBSERVAȚIE ):

Pe o coală separată, imaginați și realizați un poster pe care să reprezentați cu ajutorul materialului natural ( coli de ierbar ), al desenelor, fotografiilor, schemelor, etc. principalele fenofaze din viața plantei studiate.

Pe parcursul observării, profesorul sprijină efortul elevilor și îi îndrumă realizând totodată și notarea acestora. Cel mai eficient mod de a înregistra rezultatele elevilor este prin utilizarea unui tabel care cuprinde toți elevii clasei și mai multe coloane cu sarcinile detaliate ale acestora.

Un astfel de tabel ar putea conține criterii ca:

Pentru o bună eviedență în care elevii se achită de sarcini fiecare criteriu trebuie subdivizat pe nivele de performanță. Profesorul are astfel un instrument util în identificarea unor dificultăți ale elevilor si un feed-back privind propria sa activitate.

2. Experimentul reprezintă o observare provocată în scopul cercetării unui proces sau fenomen biologic, în condiții determinate impuse de ipoteza de lucru; este o acțiune de căutare a legităților specifice viului, o provocare intenționată a unui proces sau/și fenomen biologic, în scopul descoperirii esenței acestuia, pentru cercetarea raporturilor de cauzalitate specifice.

Experimentul constă în provocarea unui fenomen în condiții controlate, de laborator. Prin experiment, se testează ipoteze și se verifică legi sau date, se descoperă raporturi de cauzalitate între parametrii unui fenomen, se aplică teze teoretice însușite, se formează deprinderi de utilizare a instrumentelor și aparatelor de laborator. Caracteristicile învățării prin experimente

( Ion Ovidiu Pânișoară, 2006 ):

este de tip inductiv;

este centrată pe elev;

este orientată spre activitate.

Învățarea prin experimente cuprinde cinci faze ( Ion Ovidiu Pânișoară, 2006 ):

experimentarea propriu-zisă;

comunicarea rezultatelor;

analiza rezultatelor;

formularea conculuziilor și generalizarea;

aplicarea și valorificarea concluziilor în alte situații.

Aplicarea experimentului de laborator în învățământul biologic nu se reduce numai la utilizarea unor instrumente și tehnici de lucru, ci presupune o intervenție activă din partea elevilor pentru modificarea condițiilor de manifestare a proceselor și fenomenelor studiate, pentru a se ajunge pe această cale la descoperirea unor informații cuprinse în lecția sau activitatea didactică respectivă, la date noi care concretizează procesul sau fenomenul biologic cercetat.

Metoda experimentală aplicată în învățământul preuniversitar de biologie familiarizează elevii cu metodologia experimentului științific.

După H. Aebli ( citat de Cerghit 1997 ), introducerea progresivă și constantă a observării și experimentului în activitatea practică a elevilor poate fi făcută încă din ciclul primar, aceste activități se vor transforma treptat în cunoaștere științifică.

J. Piaget afirma că încă de la vârsta de 11-14 ani elevii pot fi inițiați în cercetarea experimentală, deoarece în această perioadă se structurează gândirea formală, se dobândesc instrumentele mintale, judecăți, raționamente inductive, deductive și ipotetice, capacitatea de a combina ipoteze, de a le verifica experimental – capacități necesare într-o asemenea activitate.

Tipuri de experimente:

După criteriul obiectivului didactic principal urmărit, principalele experimente descrise în literatura actuală de specialitate sunt:

Experimentul demonstrativ spre deosebire de demonstrarea unei experiențe presupune aspectul investigativ sau/și problematizat al activității de studiere a unui proces sau fenomen biologic

Astfel experiența simplă cu ajutorul căreia se studiază la clasa a V-a necesitatea prezenței CO2 pentru producerea de bule de O2 (deci în realizarea fotosintezei) poate fi:

a. demonstrată și explicată de către profesor (metoda demonstrației);

b. experiment demonstrativ, dacă implică acțiuni și operații de tip investigativ, cum ar fi: emiterea de ipoteze, imaginarea unui model de verificare a ipotezei, experimentarea acestuia de către unul sau mai mulți elevi etc.

Experimentul cu scop de aplicare (aplicativ) este utilizat pentru a pune elevii în situația de a aplica în practică unele aspecte teoretice însușite anterior; de exemplu, studiul fotosintezei prin metoda buleior și a intensității diferite a acestui proces în funcție de intensitatea luminii se face în acest caz ca aplicare, fixare și aprofundare a cunoștințelor deja însușite privind fotosinteză ( de exemplu în etapa de fixare a cunoștințelor lecției „Fotosinteză”).

De semnalat că , după unii autori ( Anca Ciolac-Rusu, 1983 ), această modalitate de lucru desfășurată pe grupe sau individual poate fi încadrată mai curând ca lucrare de laborator bazată pe experiențe cu rol recapitulativ si de aplicare. Acesta, deoarece, în acest caz participarea elevilor este minimă; aceștia nu formulează probleme și nici ipoteze, nu imaginează procedee de experimentare, nu cercetează și nu descoperă date noi necunoscute de ei privind sistemele biologice, ci doar confirmă și verifică date expuse de-a gata de către profesor.

Experimentul cu caracter de investigare și descoperire aplicat în învățarea biologiei trebuie înțeleasă modalitatea specifică de explorare și investigare a sistemelor biologice, a proceselor și fenomenelor lumii vii; aplicat în acest sens, experimentul reprezintă o modalitate de învățare prin descoperire, mai ales de tip inductiv, dar și de învățare prin acțiune.

În cadrul acestui experiment, elevii sunt puși în situația de a concepe ei înșiși și a pune în practică o serie de aplicașii cum ar fi: observarea, provocarea și studiul unor procese și fenomene biologice, evaluarea unor rezultate, ceea ce va determina dobândirea de noi achiziții cognitive și operaționale.

Experimentul destinat formării și fixării abilităților (deprinderilor) motrice are ca scop formarea și fixare unor competențe privind mânuirea aparatelor și ustensilelor de laborator, aplicarea de metode și tehnici specifice biologiei.

Este vorba de activități specifice biologiei cum ar fi abilitatea de lucru cu microscopul și de observare la microscop a unor procese în derulare (de exemplu studiul fotosintezei prin metode Engelmann), mânuirea unor aparate utilizate în sudiui unor procese fiziologice caracteristice organismelor vii. Și în acest caz aceiași autori consideră această modalitate de lucru mai curând ca fiind încadrată în categoria lucrărilor de laborator cu scop de formare si fixare de abilități si deprinderi practice din aceleași considerente cu cele prezentate mai sus în cazul experimentului cu scop de aplicare.

Experimentul cu roi de evaluare a cunoștințelor, abilităților și dezvoltării spiritului investigativ.

De curând, în unele lucrări de specialitate destinate evaluării ( SNEE, ,,Ghid de evaluare și examinare la biologie”, București 2001) este prezentată investigarea de către elevi prin experiment ca modalitate de evaluare a unor procese și fenomene biologice. Desigur, acest tip de experiment poate fi organizat și aplicat atât în scopul evaluării dezvoltării spiritului de observare și de investigare, a capacităților de experimentare, practice, ale elevilor cât și în evaluarea abilităților și competențelor de lucru cu metode și tehnici specifice biologiei.

De exemplu:

a. evaluarea modului de investigare prin care elevii evidențiază acțiunea unui factor (ales de ei) asupra structurii unei biocenoze din apropierea școlii;

b. evaluarea capacității de experimentare a influenței unor factori abiotici asupra comportamentului animalelor ( de exemplu observarea comportamentului râmei față de hrană, lumină, umiditate, temperatură;

c. evaluarea descoperirii de către elevi a unui experiment pentru evidențierea rolului vaselor lemnoase în conducerea sevei brute, etc.

Totuși, merită deremarcat și de subliniat faptul că, așa cum se arată în numeroase tratate și cărți de specialitate, investigarea, ca și experimentul bazat pe cercetare și descoperire reprezintă în primul rând strategii de tip euristic, cu rol deosebit în studiul și în descoperirea trăsăturilor sistemelor biologice care, desigur, pot fi încadrate secundar ca metode complementare de evaluare.