Limbajul Semnelor și Limbajul Grafic

Cuprins

Argument

Elaborarea și fundamentarea științifică a unei lucrări metododice pentru susținerea gradului didactic I este posibilă numai cu ajutorul unei îndrumări științifice de calitate realizată cu profesionalism.

Mulțumesc conducătorului științific al lucrării domnului prof. univ. dr. Ovidiu Florin Călțun pentru sprijinul permanent pe care mi l-a acordat și încredere. Îmi exprim deosebitul meu respect pentru competența cu care am fost îndrumat pentru finalizarea lucrării.

Motivul pentru care am ales această temă este că, una din cerințele învățământului modern este aceea a formării la elevi a deprinderilor de studiu individual și de muncă independentă, a capacității de a gândi științific, de a soluționa individual sau în cooperare problem teoretice sau experimentale. Deprinderile de realizare și utilizare a simbolurilor, graficelor, tabelelor și schemelor este importantă pentru înțelegerea noțiunilor predate în disciplinele ce fac parte din aria curriculară ” Matematică și științe ale naturii”. Pentru a înțelege lumea înconjurătoare și progresele tehnologiilor elevii au nevoie de o cunoaștere aprofundată a fenomenelor și proceselor fizice care le poate asigura o mai bună integrare în societate.

Transformările socio-economice, noile orientări valorice din societate solicită schimbări semnificative de personalitate și comportament, fiind o provocare calitativă pentru sistemul de învățământ. Astfel, reforma învățământului preuniversitar din România a stabilit o structură a învățământului racordată la sistemul de învățământ european, precum și la un sistem axiologic modern, materializat în curricule disciplinare bazate pe cunoștințe, capacități și atitudini. Următoarea etapă în reforma curriculară ar fi direcționarea cercetărilor științifice la obiectivele educaționale axate pe un sistem de competențe, care le-ar ajuta viitorilor absolvenți să se integreze în societate și să se implice în rezolvarea diverselor probleme.

Deoarece știința este foarte semnificativă în elaborarea tuturor componentelor educației și învățământului modern, inclusiv ale curriculumului școlar (epistemologică, teleologică, conținutală, metodologică), se deduce astfel că nici școala contemporană nu trebuie să ocolească problematica dezvoltării capacităților de utilizare a limbajului științific.

Preocuparea pentru constituirea treptată a unui câmp motivațional adecvat oricărei forme de muncă pe care o desfășoara elevul constituie o cerință pedagogică a organizării muncii în școală. Orice cercetare pedagogică este întreprinsă pentru dezvoltarea și perfecționarea continuă a procesului de învațământ. Ea poate să urmărească generalizarea experienței pozitive sau crearea unei experiențe noi. Cercetarea de creare a experienței noi corespunde mai mult cu tendințele actuale de dezvoltarea a știintei, cu creșterea în general a gradului de participare conștientă a omului la progresele din toate domeniile. Fizica alături de celelalte discipline contribuie esențial la formarea gândirii logice, a unei judecăți riguroase și a ordinii în viață și în muncă.

În primul capitol, în urma studierii literaturii de specialitate, am subliniat importanța comunicării interumane pentru evoluția societății umane. Din perspectivă istorică, sunt făcute considerații cu privire la formele comunicării, diferite aspecte ale acesteia, cum ar fi, diferența dintre limbaj și comunicare, evoluția în timp, sursele, funcțiile și forme ale limbajului, diferite modele ale procesulului de comunicare. Am încercat să concentrez informațiile într-un mod cât mai explicit folosind multe resurse bibliografice, scheme sintetice etc.

Al doilea capitol este dedicat limbajului științific, a problemelor limbajelor actuale din prisma lingviștilor, a legăturilor dintre limbajul folosit în viața de zi cu zi și limbajele științifice, dar mai ales a blocajelor dezvoltării științelor legate de limbajul obișnuit. Am arătat conexiunile dintre limbajului matematic și fizic și modul în care simbolurile și ecuațiile matematice au semnificații diferite în fizică și respectiv matematică.

Capitolul al III-lea este dedicat împortanței limbajului, semnelor și graficelor pentru înțelegerea fiziciim de către elevi. Am arătat caracteristicile semnelor, graficelor, tabelelor și schemelor utilizate în predarea fizicii la nivel de învățământ preuniversitar, precum și dificultățile care apar în utilizarea lor de către elevi. O mare parte din capitol este dedicată exemplelor de folosire a a graficelor, tabelelor și schemelor din diferite domenii ale fizicii.

Ultimul capitol este alocat cercetării metodico-pedagogice, pornind de la ipoteza că metodele moderne, interactive (Philips 66, Brainstrorming, Philips 66, Știu-vreau să știu-am învățat, Mozaicul, Turul galeriei, Sinelg) din procesul de predare-evaluare sunt mult mai eficiente decât cele tradiționale (Conversația didactică, Explicația, Problematizarea ș.a.).

Cercetarea s-a realizat în anul școlar 2014-2015 la clasele a VII-a A și B și aVIII-a A și B. La clasele paralele am aplicat metode diferite si am comparat testele de progres cu cele de inceput de capitol. În urma interpretării rezultatelor am luat măsuri de ameliorare pentru ca la finalul fiecărei unități de învățare, nivelul de cunoștințe și gradul de înțelegere să fie același.

Capitolul 1. Elemente de comunicare inter și intraumană. Importanța comunicării pentru viața umană

I.1. Limbă-limbaj-comunicare

Conform DEX-ului (http://www.dex.ro) limbajul este definit ca : ”Sistem de comunicare alcătuit din sunete articulate, specific oamenilor, prin care aceștia își exprimă gândurile, sentimentele și dorințele; limbaj, grai. 2. Limbajul unei comunități umane, istoric constituită, caracterizat prin structură gramaticală, fonetică și lexicală proprie 3. Totalitatea altor mijloace și procedee (decât sunetele articulate) folosite spre a comunica oamenilor idei și sentimente. Limba surdomuților. 4. (Înv. și reg.) Vorbă, cuvânt; grai, glas.. ”, iar comunicarea :” 1. Acțiunea de a comunica și rezultatul ei. 2. Înștiințare, informație, știre; raport. 3. Contact, relație, legătură. 4.Prezentare într-un cerc restrâns de specialiști a unei contribuții personale într-o problemă științifică; lucrare care face obiectul unei comunicări. ◊ Comunicare artistică = transmitere a mesajului artistic de la creator la receptor prin intermediul operei de artă.”

Limbajul nu este apanajul speciei umane ci este prezent la toate speciile și este folosit sub diferite aspecte pentru transmiterea informațiilor;”toate aspectele vieții stau sub semnul schimbului” (Verger, A., Huisman, D., http://www.scribd.com/doc/230454149/Andre-Vergez-Denis-Huisman-Curs-de-Filozofie#scribd consultat la data de 27 iunie 2015). Pentru om limbajul este important pentru menținerea legăturii cu ceilalți și deci pentru dezvoltarea unei societăți.

Există vorbitori care fascinează. Aceasta derivă din mesajul comunicării, dar mai ales din modul în care comunică. Astfel, suntem în prezența a ”două limbi”, spune Paul Watzlawick, într-un eseu care are acest titilu (http://www.scribd.com/doc/208332546/Change-Principles-of-Problem-Formation-and-Problem-Resolution#scribd consultat la data de 25 iunie 2015). Unul dintre acestea poate fi transpun în reguli, cu elemente ca; limbajul rațional, judecăți, fraze, propoziții, cuvinte, silabe, sunete. Iar celălalt, unul metaforic și figurat, care folosește simboluri.

Limbajul utilizează elemente de gândire dirijată, iar comunicarea folosește fenomene de gândire nedirijate. Limbajul se supune regulilor lingvistice ( reguli gramaticale ) ale sintaxei și semanticii, iar comunicarea constituie o „țesătură” în care sunt prinse reprezentări, experiențe, gesturi, atitudini, trăsături de personalitate, ”farmecul” vorbitorului. Gândirea nedirijată are un pronunțat caracter personal și este mai puțin susceptibilă de norme, în vederea constituirii unei discipline de studiu, dar s-a încercat o generalizare a acesteia în teoria limbajului. Astfel, această formă a limbajului poate fi studiată cu pertinență și în mod sistematic.

"Toate popoarele de pe Pământ, în ciuda diversității idiomurilor, vorbesc unul și același limbaj" susțin Nicolas Beauzée și Jean-Michel Gouvard în L’analyse de la prosodie dans la Grammaire générale (http://semen.revues.org/2676 consultată la 1 August 2015). Toate limbile au un fundament comun, o rațiune fondatoare comună, datorită faptului că servesc aceluiași scop: semnificării prin intermediul limbii, transmiterii gândurilor personale altor oameni.

Ca element fundamental al existenței umane, comunicarea, a fost percepută încă din antichitate. În fapt, însăși etimologia termenului sugerează acest lucru; cuvântul "comunicare" provine din limba latină; communis care înseamna " a pune de acord", "a fi în legatură cu " sau " a fi în relație", deși termenul circulă în vocabularul anticilor cu sensul de " a transmite și celorlalți", "a impărtăși ceva celorlalți".

Primele preocupări, cu deosebire practice, pentru comunicare, le-au avut grecii. Pentru aceștia, arta cuvântului, maiestria de a îți construi discursul și de a-l exprima în agora era o condiție indispensabilă a statutului de cetățean (trebuie însă să avem în vedere faptul că accesul la funcțiile publice ale cetății era accesibil oricărui cetățean grec doar prin tragere la sorți. Mai mult, legile din Grecia Antică stipulau dreptul cetațenilor de a se reprezenta pe ei înșiși în fața instanțelor de judecată, textul lui Platon, Apararea lui Socrate, fiind un exemplu în acest sens . (http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/comunicare/NOTIUNI-GENERALE-PRIVIND-PROCE72189.php consultată la 15 mai 2015)

Primele elemente concrete de teorie a comunicării apar în lucrarea lui Corax din Siracuza, Arta retoricii, in secolul VI î.Hr. Platon și Aristotel sunt cei care vor continua aceste preocupari, comunicarea devenind o disciplină de studiu, alături de filosofie sau matematică. Romanii vor prelua de la greci aceste preocupări, dezvoltându-le și elaborând în jurul anului 100 i.Hr. primul model al sistemului de comunicare.

Limba este un sistem extrem de complex de comunicare generat social-istoric, având ca rol fundamental elaborarea, conservarea și transmiterea culturii de la societate spre fiecare dintre indivizii săi. Limba rezultă din practica socială, are o evoluție continuă, dar largă și lentă, în conformitate cu procesualitatea și legile sociale și ale istoriei. În sens strict, limba nu este numai un element al culturii, ci chiar vehicolul întregii culturi, al tuturor celorlalte deprinderi culturale (obiceiuri, reguli, rituri, credințe și interdicții).

Limbajul este activitatea de comunicare cu ajutorul limbii, în timp ce vorbirea este actul de utilizare individuală și concretă a limbii în procesul complex al limbajului. Dacă limba este obiect de studiu al lingvisticii, limbajul, ca fapt de comunicare interumană, ce se bazează pe resursele din cadrul unei limbi, este obiect al psiholingvisticii, iar forma ei de bază, vorbirea, este obiectul psihologiei, deși în ultimele decenii granițele dintre ele s-au estompat prin interpenetrări continue. Urmărind însușirea limbii în condiții concrete, relevând stadiile în achiziția limbii, care duc la îmbogățirea și perfecționarea vorbirii, însușirea citit-scrisului (cu dificultățile asociate), psihologia are în vedere formele, funcțiile sale complexe, sistemul verbal fiind considerat ca principalul element de integrare cognitivă, afectivă, atitudinală, ca principiu de organizare al întregului psihic, este adică o “matrice funcțională specific umană”, cum spunea P. Popescu-Neveanu (1977, p. 7). Și totuși, dacă vom vorbi despre originile limbajului, vom putea remarca existența unor forme de comunicare a informației la nivelul întregii lumii vii, prin care se realizează legături funcționale intra și interspecifice: plantele comunică insectelor prin culoare sau parfum locul unde se află nectarul, prin obținerea căruia se realizează polenizarea; femelele își marchează prin chimismul urinei disponibilitatea de acuplare; animalele marine își semnalizează prin culori de avertizare faptul, real sau doar simulat, că sunt otrăvitoare etc.

La om stările obiective (impresive) se asociază continuu cu o mișcare spre exterior, expresivă, a acestor stări, tradusă prin sunet, gestică, pantomimică (funcții expresive) ce dobândesc funcții de comunicare din care, prin convenție socială, se degajează limbajele propriu zise.

Pentru a evidenția funcțiile limbajului, va trebui să avem în vedere această rafinare progresivă ce pleacă de la biologic și afectiv, pentru a ajunge la ceea ce este specific uman, cogniția, reglarea și comunicarea socială.

Fiind produsul comunicării în decursul timpului în cadrul unei colectivități. Ea se compune dintr-un:

– vocabular (tezaur de cuvinte)

– alfabet (pentru codificarea mesajelor scrise)

– ansamblu de reguli gramaticale (morfologice, semantice și sintactice).

În raport cu indivizii concreți, luați separat, limba se prezintă ca un dat obiectiv, pe care aceștia trebuie să și-l însușească și să și-l interiorizeze ca instrument de comunicare interpersonală. Ceea ce rezultă este limbajul verbal individual, și organizarea lui va prezenta diferențe mai mari sau mai mici de la o persoană la alta.

Diferențierea între limba și limbaj se poate face prin criterii cum ar fi: istoric, ontogenetic, instrumental-funcțional (http://www.scritub.com/sociologie/ psihiatrie/ COMUNICAREA -Sl-LIMBAJUL12815.php consultat în data de 2 iunie 2015). Din punct de vedere istoric, limbajul precede limba. Aceasta se constituie pe baza dezvoltării aparatului fonator și pe măsura obiectivării structurilor limbajului. Inițial, limba există și se manifesta în forma limbajului oral interindividual. Treptat însă, limba se detașează relativ de limbaj, constituindu-se într-o entitate specifică, obiectivată prin semne grafice și reguli logico-gramaticale.

Din punct de vedere ontogenetic limba precede limbajul, ea prezentându-se individului ca o realitate obiectivă, pe care el trebuie s-o cunoască și s-o asimileze pentru a putea intra în relație adecvată de comunicare cu semenii.

Din punct de vedere instrumental-funcțional, limba constituie o mulțime de bază, constituită din următoarele elemente:

Repertoriul de combinații –cod designative (vocabularul)

Alfabetul (literele cu ajutorul căruia se formează ( alfabetul)

Regulile gramaticale (care definesc modul de combinare a elementelor vocabularului).

În aceasta înfățișare, limba este un instrument de comunicare potențial. Zlate afirma: sunt cel puțin “doua diferențieri existente între limbă și limbaj” ( Zlate M., 1994, p 8).

a. în timp ce limba este un fenomen social (elaborată de societate și nu de fiecare individ în parte), limbajul este un fenomen individual, individualizarea lui realizându-se atât în plan fiziologic (datorită unor particularități ale aparatului fonator), cât și în plan psihologic (el având o manifestare personală și diferită de la individ la individ; chiar dacă materialul limbii este același, diferă selecția și dispunerea cuvintelor în frază, fiecare act de comunicare caracterizându-se printr-un "coeficient personal"; extrem de ilustrativ pentru caracterul individualizat psihologic al limbajului. Rubinstein precizează că: „limbajul este limba în acțiune”; (http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/LIMBAJUL34481.php consultată la 15 Martie 2015)

b. dacă limba este extraindividuală, limbajul este mijlocul de vehiculare al limbii, el presupune transformarea elementelor limbii în elemente proprii, ori pentru aceasta este necesară conștientizarea laturii fonetice, grafice și semantice a cuvintelor, trecerea de la structuri semantice simple (cuvinte izolate) la structuri semantice complexe (propoziții, fraze, discursuri, texte). Cele două noțiuni se diferențiază după sfera lor: comunicarea, dat fiind că se realizează nu doar prin mijloace verbale, ci și nonverbale, are o sferă mai largă decât limbajul care este o comunicare verbală, realizată prin mijloace lingvistice.

Specificul psihologic al limbajului. Limbajul reprezintă modul în care se asimilează, se integrează și funcționează limba la nivel individual. El se subordonează activității de comunicare, comportamentului semiotic. Din punct de vedere psihologic, funcția semiotică exprimă capacitatea parțial înnăscută, parțial dobândită a omului de a folosi semen ca ‘înlocuitori” ai obiectelor ai obiectelor și de a efectua cu ajutorul lor combinații și transformări în plan mental.

Structura psihologică a limbajului include trei componente principale: componenta fizică, componenta formal-gramaticală și componenta semantică.

Componenta fizică reprezintă ansamblul sunetelor articulare (vocale și consoane) care formează cuvintele (unități fonetice de bază ale limbii) și literele care se pun în corespondență sunetele articulate, obținându-se codificarea grafică a mesajelor. În măsura în care limbajul realizează transmiterea informațiilor, componenta fizică devine suportul substanțial-energetic indispensabil de obiectivare și codificare a lor.

Componenta formal-gramaticală constă din ansamblul normelor și regulilor de formare a cuvintelor și propozițiilor, astfel încât ele să fie inteligibile, adică încărcătura informațională pe care o poartă să poate fi ușor și corect decodificată.

Componenta semantică este alcătuită din ansamblul legăturilor de designare dintre cuvinte – ca semne – și mulțimea obiectelor, lucrurilor, ființelor, fenomenelor, relațiilor etc. din jurul nostru. (MIHAI GOLU, https://invatamantspecialdotco.files.wordpress.com/2013/11/ mihai-golu-fundamentele-psihologiei.pdf consultată la 25 Decembrie 2014)

În plan intern, componenta semantică are o organizare în forma unei rețele ierarhizate, cu conexiuni atât pe verticală, cât și pe orizontală. Se pot pune în evidență cel puțin trei zone concentrice ale sistemului conexiunilor semantice între cuvintele vocabularului nostru individual:

a) zona centrală sau nucleu, în care se situează cuvintele cele mai familiare, cu frecvența cea mai mare în procesul comunicării noastre cotidiene;

b) zona secundară, în care se integrează cuvintele cu un grad de familiaritate mai redus și cu frecvență mai mică în procesul comunicării curente;

c) zona terțiară, în care se includ cuvintele mai puțin cunoscute și rar folosite în comunicarea obișnuită.

Raportul de pondere dintre cele trei zone definește în mare măsură competența lingvistică sau verbală a unei persoane, capacitatea sa de comunicare. Astfel, cu cât zona centrală are o arie mai întinsă, iar celelalte două – una mai redusă, cu atât nivelul de competență verbală este mai înalt, și invers. Probele de vocabular și de înțelegere verbală ocupă un loc important în diagnosticul inteligenței și al profilului personalității.

Comunicarea a fost definită de Angelica Hobjilă (cf. Hobjilă Angelica, 2006, p. 33) cel mai adeseori ca o formă particulară a relației de schimb între două sau mai multe persoane, două sau mai multe grupuri. Comunicarea, înțeleasă ca act tranzacțional, inevitabil în situații de acțiune, devine esențială, fundamentală atât pentru viața persoanei, cât și pentru viața socială a individului.

Noțiunile de comunicare, limba, limbaj sunt polisemantice, ele comportând o pluralitate de sensuri; ele constituie obiectul de investigație al mai multor discipline științifice (lingvistica, psihologia, sociologia, semiotica, cibernetica etc.), care aduc propriile lor perspective de abordare, nu întotdeauna identice sau măcar complementare. Sillamy insistă asupra caracterului de feed-back al comunicării (M.Zlate, 1994, p.8.). Când informația este transmisă, considera el, se produce o acțiune asupra receptorului și un efect retroactiv asupra persoanei emitente.

Anzieu și Martin atrag atenția asupra elementelor componente ale comunicării și orientarea ei; comunicarea constituie ansamblul proceselor psihice și fizice prin care se efectuează operația de punere în relație a unei persoane sau a mai multora, cu o alta sau cu mai multe, în vederea atingerii unor obiective.

Așadar, esențiale pentru actul comunicării sunt:

relația dintre indivizi sau dintre grupuri;

schimbul, transmiterea și receptarea de semnificații;

modificarea voită sau nu a comportamentului celor angajați în comunicare.

Ca modalitate de realizare a comunicării, limbajul verbal nu posedă un conținut reflectoriu propriu fiecare cuvânt sau propoziție obiectivează și exprimă conținuturi senzorial –perceptive, noționale, emoționale, motivaționale, motorii. Din punct de vedere psihologic, limbajul verbal devine mediator al diferitelor funcții și procese conștiente și subconștiente, el făcând posibilă structurarea comportamentului verbal.

Valer Mare considera (1991, p. 77) că între comunicare și limbaj există relații de coincidența parțială a sferelor, cele două noțiuni conținând și elemente proprii, ireductibile unele la altele. “limbajul depășește limitele comunicării propriu-zise, desfășurându-se, într-un fel sau altul, și atunci când nu are loc comunicarea interumană (deci limbajul continuă să funcționeze și atunci când omul nu comunică cu nimeni)”. La rândul ei, comunicarea depășește limitele limbajului verbal, angajând o serie de comportamente specifice ale vieții psihice a omului (imitația, contaminarea, competiția etc.).

Una din capacitățile esențiale ale omului ca ființă socială este aceea de a comunica, adică, de a emite către cei din jur anumite mesaje cu diferite conținuturi și semnificații și de a recepționa de la aceștia mesajele lor. Această capacitate are premise și mecanisme naturale, neurofiziologice, și este modelată și structurată socio-cultural.

Deși termenul de comunicare a intrat în uzul cotidian ca sinonim cu termenul de schimb în general, sub influența teoriei informației și a teoriei organizării, cel puțin în lingvistică și psihologie, sfera lui se limitează la procesele de emitere, transmitere și receptare a mesajelor informaționale în cadrul relației între: două persoane umane, o persoană umană și computer sau altă mașină, o persoană umană și un animal.

1.2. Funcțiile limbajului

Ombredane A., citat de Popescu-Neveanu (1977, p. 8-9) propune o ierarhie a acestora plecând de la primitiv și spontan spre formele elaborate, tipic umane.

a. Funcția afectivă a limbajului constă în exprimarea spontană sau semi-intenționată a emoțiilor și impulsurilor, sub forma intonațiilor, modificărilor de timbru, mimică, gesticulație sau chiar strigăt și interjecție, ca în stările de mare încărcătură emoțională. Este o dimensiune a limbajului care se leagă de formele mai primitive de expresie, dar la care limbajul evoluat a adăugat nuanțe și modulări specifice, prin care putem citi aspectele implicite ale comunicării (uneori mai greu decodabile decât cele explicite, de aceea se vorbește de un limbaj emoțional-afectiv). La acestea adăugăm că orice comunicare implică, pe lângă mesajul principal (cel mai adesea informațional-cognitiv) un conținut afectiv, căci vrem să influențăm conduita cuiva, să obținem ceva, să declanșăm o schimbare de conduită, adică să determine o rezonanță între noi și interlocutor.

De aici derivă cu siguranță funcția persuasivă a limbajului, care presupune deliberat convingerea, influențarea, modificarea celuilalt. (http://univath.ro/pdf/tematica_licenta_2014 /Curs_Comunicare_AP.pdf consultată la 15 August 2014) În psihoterapie deseori sugestia folosește această permeabilizare afectivă, creată prin limbaj, pentru a genera o schimbare de optică, de convingere sau de atitudine. Componenta afectivă a limbajului este evidentă la vârste mici, în cadrul relației mamă-copil (unde este prevalentă), dar și în cazul limbajelor foarte elaborate ale artei, unde componenta cognitivă și afectivă formează un tot numit inefabilul, mai ușor de trăit decât de explicat. (Ion NEGURĂ, https://psyexcelsior.files.wordpress.com/2014/ 11/psihologia-limbajului_note-curs.pdf consultată la 15 August 2014)

b. Funcția ludică apare de timpuriu în jocul copilului, care dezvoltă plăcerea de a fi cauză operând nu numai asupra obiectelor, ci și asupra cuvintelor. Este larg acceptat faptul că limbajul expresiv ( cel pe care îl produce copilul efectiv) și cel impresiv (cel pe care îl înțelege) au sfere extrem de diferite, ultimul fiind mult mai larg. Limbajul activ (produs) se naște efectiv din cel pasiv (înțeles), acesta dospind și crescând într-o manieră care premerge creativitatea umană, în care asociațiile la distanță, aparent ilogice, în afara controlului gândirii și al conștiinței, produc scânteia semnificației. Funcția ludică exprimă, pe de o parte, contribuția acumulărilor inconștiente în auto-generarea limbajului la copil, pe de altă parte rolul elementelor implicite ale cuvintelor (rima, aliterația, asonanțele, reduplicările, unificările prin contiguitate). La adult jocurile de cuvinte, plăcerile savante ale rebusismului, imaginile poetice vor prelua de la copil cele două caracteristici fundamentale: ideea de joc cu cuvintele (prin care inflația este transformată în … inflamație), și contribuția sensurilor conotative, secundare, depozitate în inconștient, care oferă de multe ori o combinatorică la distanță, surprinzătoare, neobișnuită.

c. Funcția reglatorie și autoreglatorie rezultă din utilizarea practică a limbajului, într-un context situativ specific, prin care acțiunea individuală sau colectivă este planificată, condusă și controlată prin formule concise și energice. Prin această funcție, limbajul adaptează acțiunea la împrejurări, modulând intensitatea eforturilor și imprimându-le un anumit ritm, de unde caracterul său evaluativ sau imperativ.

Evaluativ, pentru că el compară acțiunea cu instructajul și proiectele anticipative, imperativ, pentru că îmbracă forma ordinelor, îndemnurilor sau a aprobării-dezaprobării, care se pot referi și la conduita proprie, individuală. Când se referă la conduita altora, limbajul este un eficace mijloc de intervenție pentru a crea sau rezolva conflicte, pentru a schimba atitudinile celorlalți și a schimba percepția de sine, valorizarea de către membrii grupului.

d. Funcția reprezentativă substituie obiectelor și fenomenelor, relațiilor, formule verbale sau alte semne. Dacă unele teorii accentuează pe caracterul generativ, pe cel expresiv, pe cel comunicativ, Jean Piaget insistă pe caracterul reprezentativ al limbajului: prin perfecționarea sistemelor de tratare a informațiilor, subiectul își construiește mai întâi imaginile mentale (ca reprezentările), apoi simbolurile (care pot fi grafice, iconice, cifrice sau comportamentale), la sfârșit apărând semnele (cuvintele), pe care se bazează de fapt limbajul. În ierarhia lui Ombredane această funcție este cea care face ca reprezentările să nu poată reda conținuturi abstracte. Atunci când depășește caracterul reprezentativ, sugerând relații sau implicații ascunse, limbajul poate deveni aluziv.

e. Funcția dialectică a limbajului este, în accepțiunea lui Ombredane A., aceea prin care el intervine în construirea și desfacerea combinațiilor simbolice, forma cea mai elaborată fiind algebra. Spre deosebire de funcția reprezentativă (predominant imaginativă), funcția dialectică este posibilă doar la sfârșitul construcției operațiilor formale, ceea ce face posibile raționamentele ipotetico-deductive, tipice cunoașterii conceptuale, abstracte. Elaborarea la nivel categorial a limbajului își pune amprenta asupra tuturor celorlalte funcții, pe care le dezvoltă și rafinează. Esențial acestei funcții este că ea formulează, dar și rezolvă conflictele cognitive, contradicțiile logice, dând coerență discursului rațional al științei. De aceea această funcție ar putea fi numită, mai simplu, funcția cognitivă a limbajului.

Există și alte funcții ale limbajului. Funcția magică, de exemplu, este aceea prin care cuvântul a fost considerat constant a avea o putere incantatorie, de vrajă, de unde utilizarea lui divinatorie: “detașându-se de lucru, cuvântul pare a-l domina cu ușurință, a-l guverna. El spune ceea ce nu există încă și reînvie ceea ce a dispărut” (Vergez, A., Huisman, D., 1990, p. 100). Aceasta poate fi explicația pentru care multe mitologii au făcut din forța magică a cuvântului izvorul creator al lumii (la început a fost cuvântul, spune și Biblia). Această forță elementară generatoare a lumii este chiar temeiul creației poetice.

Lucian Blaga susținea că nu toate cuvintele au această forță, utilizarea continuă le-a tocit și le-a golit de puterile de la începuturi, rostul poetului fiind acela de a le curăța și reda forța lor generică, elementară. Din funcția magică derivă cea estetică a limbajului, care pleacă de la puterea lui de incantație (în latină, cântările poetului erau carmina, adică vrăji), mai ales că multă vreme poezia a conservat din muzică ritmul interior, metrul, cadența, pe care le-a împerecheat cu un univers de semnificații înalte, de unde și marea ei forță de expresie.

Concepând conduita verbală ca pe un act interpersonal, Skinner relevă funcția adresativă și funcția de recepție, corespunzător cărora se detașează limbajul activ și cel pasiv, care în dialog alternează. Luând în calcul cele trei dimensiuni ale psihicului uman, P. Popescu-Neveanu (1977, p. 10) detașează funcția comunicativă, cognitivă și reglatorie, toate celelalte funcții fiind considerate subordonate acestora trei.

1.3. Alte funcții ale limbajului

Funcția comunicativă

Jacobson R. spunea că “nu există proprietate privată în domeniul limbajului, aici totul este socializat” (1963, p. 28), funcția comunicativă, de transmitere de informații, fiind caracteristica sa cea mai importantă și cea mai specific umană.

Esențialmente, comunicarea pune în legătură un emițător (E) cu un receptor (R), care își transmit unul altuia informații sub forma unui mesaj (M), folosind un canal de comunicare (C), pe care informația este codificată la emițător și decodificată la receptor.

Fig 1.1 Modelul abstract al comunicării umane

(sursa http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/FORMELE-SI-FUNCTIILE-LIMBAJULUI )

Emițătorul își formulează ideea, gândurile, stările afective, sub forma mesajului care, pentru a putea trece prin canalul de comunicare, trebuie codificat într-un format comun, cel puțin în parte (repertoriul emițătorului se suprapune parțial peste cel al receptorului). Acest cod comun interiorizat este de obicei limba, cu celelalte mijloace de expresie verbală (intonația, accentul, frazarea, adică expresivitatea paraverbală) sau nonverbală (mimica, gesturile, mișcarea și atitudinea corpului, organizarea spațială a comportamentului). Unitățile de informație ale mesajului transmis pe canalul de comunicare (vizual, auditiv, tactil-kinestezic), declanșează funcționarea organelor de simț ale receptorului, care primește mesajul sub o formă distorsionată: din cauza pertubațiilor sau zgomotelor de pe canal, dar și din cauza repertoriilor care se suprapun doar parțial, decodificarea este și ea doar parțial adecvată. Din cauza diferenței dintre semnificația intenționată și cea efectiv percepută este nevoie de un proces de autoreglare a comunicării, feedbackul, prin care emițătorul își ajustează mesajele ulterioare pentru a atinge principalul scop al comunicării, acela de a fi bine înțeles.

Comunicarea verbală presupune nu numai schimbul de informații codificate cu ajutorul limbii, ci ea vehiculează conținuturi emoțional-afective, concordanța sau discordanța, acceptarea sau respingerea care se reflectă în conduita celor care comunică. Întregul conținut individual și mai ales social este implicat în comunicarea specific umană. Prieteni sau colegi de serviciu, membri ai unei echipe sau conaționali, oamenii păstrează permanent contacte de comunicare pentru a realiza o convergență (axiologică în primul rând), față de evenimente, situații sau valori.

Comunicarea verbală se bazează pe cel mai specific mijloc de transmitere a informațiilor, limbajul, care nu este doar un simplu mijloc de transmitere, ci și un tip special de conduită, cea verbală, care implică activități foarte diverse: vorbire, ascultare, schimb de idei, reținere, reproducere, traducere a mesajelor sonore. Ea se subsumează conduitelor simbolice (desen, scris, limbaj, gesticulație). Cuvintele fac posibilă nu numai comunicarea, ci și dezvoltarea globală a intelectului uman, ele fiind locul unde reprezentarea, memoria se topesc într-o dimensiune comună, cea semantică. În procesul însușirii limbajului se formează gândirea logică prin înțelegerea, relațiilor, implicațiilor, corelațiilor pe care le conservă noțiunile, judecățile și raționamentele, superpozabile cuvintelor, propozițiilor și frazelor gramaticale.

În cadrul teoriilor nativiste asupra limbajului Noam Chomsky a vorbit despre structurile de suprafață ale limbajului și despre structurile lui de adâncime (înnăscute și universale), încercând să dezvăluie regulile de transformare ale structurilor de adâncime în cele de suprafață, prin așa numitele gramatici generative, transformaționale. Chomsky face o extrem de interesantă distincție între competența lingvistică a unui vorbitor, rezultată din cunoașterea pe care o implică orice act verbal, luând forma unei gramatici, a unui sistem de reguli, și performanță lingvistică, determinată de capacitatea subiectului vorbitor de a transpune în practică anumite reguli, prin adecvarea la situația concretă de comunicare.

Alți autori vorbesc de competența socio-comunicațională, constând din posibilitatea cuiva de a se face bine înțeles adecvându-și limbajul la nivelul de înțelegere al interlocutorilor (L. Blaga avea o mare competență lingvistică, dar cursurile sale, citite, erau terne și neantrenante Ovidiu Drimba http://www.crestinortodox.ro/interviuri/lucian-blaga-omul-profesorul-filosoful-poetul-70559.html). Fiecare cultură asociază limbajul cu statuturile și rolurile sociale, creând modele lingvistice ale comunicării: ne adresăm diferit atunci când oferim sau când cerem, unui public larg sau restrâns, șefului sau subalternului. Prin aceasta se comunică nu numai conținuturi explicite (mesajul central), dar și implicite (intenții, scopuri, atitudini, sentimente, etnie, clasă socială, profesie etc.).

Bernstein (https://anekawarnapendidikan.files.wordpress.com/2014/04/class-codes-and-control-vol-1-theoretical-studies-towards-a-sociology-of-language-by-basi-bernstein.pdf consultat la data de 17 mai 2015) a arătat că există diferențe de clasă precise și puternice relative la modul cum oamenii folosesc limbajul: clasele superioare ar folosi codul complex al limbajului ( multe substantive, verbe și adjective, cu un mare număr de explicații în comunicarea părinți-copil), în timp ce clasele de jos, sau clasa muncitoare, ar folosi un cod limitat, (cu mai multe pronume, interjecții și puține explicații). Încercarea de a explica plusul de inteligență al primei categorii a fost însă contrazisă de faptul că, chiar în cadrul unor coduri limitate, oamenii comunică lucruri extrem de subtile, cu economie de limbaj, dar folosind un spectru foarte larg de nuanțe prin elementele nonverbale (tonul vocii, accent, ritmul unui enunț).

Funcția expresivă

Se referă la măsura în care forma limbajului (sau expresia) se adecvează, corespunde conținutului comunicat. Expresivitatea transmite și o atitudine a subiectului față de ceea ce el comunică, dar și față de interlocutor. Registrul expresiv al vorbirii este de o inegalabilă complexitate, dintre elementele lui intensitatea, frecvența și organizarea temporală fiind fundamentale. Astfel, prin intonație, care este un fenomen sonor unitar, intensitatea emisiei sonore, cuplată cu tonalitatea sunetului, imprimă mesajului o expresivitate specifică. Așa cum susține Popescu-Neveanu, “intonația nu este numai un mijloc de facilitare a comunicării ci și un mijloc de împlinire a ei”, “mijloacele expresive și în primul rând intonația alcătuind un cod specific limbajului oral” (op. cit., p. 47), aceasta pentru că, prin intonație sensurile și semnificațiile mesajului pot fi variate, nuanțate sau schimbate complet.

Un loc important revine și accentului, care scoate în evidență elementul cel mai relevant (logic sau afectiv) al mesajului, dar și organizarea temporală, tempoul individual al vorbirii, care este și o particularitate temperamentală, toate importante elemente de expresivitate verbală. Expresivitatea vorbirii nu se rezumă doar la mijloacele fonetice, ci are în vedere și bogăția vocabularului, gradul de adecvare la situație al cuvintelor alese care, pe lângă semnificația de bază, au sensuri secundare, ce se precizează doar în funcție de context.

Dintre mijloacele sintactice ale expresivității verbale lungimea propozițiilor sau a frazelor joacă un rol important în definirea stilului personal: în timp ce frazele scurte imprimă dinamism și claritate limbajului, cele lungi pot fi adecvate atunci când se caută exprimarea unei viziuni de ansamblu, nuanțate, asupra unei teorii sau probleme, sau atunci când situația (sărbătoare, evocare etc.) o impune. Pentru a-l cita din nou pe Popescu-Neveanu “orice combinație este posibilă, dar optimumul de expresivitate nu se disociază de norma înțeleaptă a măsurii” (op. cit., p 55), ceea ce presupune ca ea să se desfășoare cu respectarea spiritului limbii.

1.4. Forme de limbaj

În demersul său comunicativ diversificat și nuanțat ființa umană apelează la o multitudine de forme de limbaj, uneori redundante, dar necesare pentru transmiterea și receptarea corectă a bogăției de informație. Astfel:

a. Limbajul articulat (vorbirea) constituie primul mijloc – din punct de vedere al importanței dobândite – pentru intercomunicarea umană; acesta reprezintă modalitatea de exprimare cea mai simplă dar și evoluată, adecvată redării nuanțelor afective dar și a gândirii abstracte etc. prin care s-a realizat dezvoltarea gândirii raționale și s-au atins culmile superioare ale cunoașterii;

b. Limbajul vocal nearticulat ce include diverse modulații sonore, ritm, intensitate etc., constituite în cadrul relațiilor sociale în scopul comunicării (uneori în procesul muncii cu sensuri extrem de precise) cu o utilitate clară, deseori cu sensuri diferențiale, reprezintă o altă formă de limbaj. O mențiune specială merită a se face referitor la "tăcere" care, în mod paradoxal, reprezintă un bogat mijloc expresiv-comunicativ în cadrul unui dialog. Tăcerea poate sugera bunăoară stări psihice imprecise, semnale timide sau dimpotrivă dezaprobatoare, nemulțumirea, ignoranța sau așteptarea ca invitație la răspuns, la continuarea discuției, la acțiune;

c. Limbajul non-verbal, incluzând gesturi, mimică, posturi, atitudini, artefacte (totalitatea bunurilor materiale create de om) etc. are, potrivit cercetărilor recente, o pondere însemnată în comunicarea interumană. Astfel, această formă de limbaj poate însemna uneori o completare, alteori o subliniere sau nuanțare importantă adusă în comunicare, aspecte ce vor căpăta valoare specială pentru receptor. Alteori, limbajul non-verbal își asumă propria sa funcție de comunicare, transmițând în mod clar informația, fiind chiar absolut util, dat fiind condițiile în care se produce, cum sunt informațiile transmise de exemplu, în procesul muncii desfășurate în locuri zgomotoase sau la distanțe mari etc. Desigur trebuie remarcat nivelul scăzut de abstracțiune a unei atari comunicări;

d) Pentru transmiterea unor mesaje sunt folosite și alte forme de limbaj caracterizate prin utilizarea unor posibilități extracorporale. Aici pot fi incluse însemnele grafice precum scrierea, apoi comunicarea prin mijloace tehnice, semnele de pistă, sunetul diferitelor instrumente muzicale (tobă, bucium, fluier etc.), focurilor aprinse pe dealuri, limbajul florilor, al culorilor, al pietrelor prețioase etc. Aceste mijloace – fie că sunt plastice, sonore sau grafice, fie că sunt obiecte materiale, așa cum se găsesc în natură, apelează la receptări auditive, vizuale, tactile etc. Fiind utilizate încă din cele mai vechi timpuri în cazul comunicării la distanță sau în lipsa interlocutorilor, deși departe de bogăția și de variația limbajului verbal, cuprind o gamă de semne de la cele mai clare și cunoscute până la unele cu ascunse semnificații, ca să ne referim – spre exemplu – doar la literele unui cuvânt.

e) limbajul interior (intercomunicarea) ca modalitate de comunicare lingvistică dar al cărei material nu este perceptibil prin mijloacele obișnuite. Ca ființă socială, omul își desfășoară viața lăuntrică după modelul celei exterioare, obișnuit fiind să trăiască și să se manifeste ca aflându-se în prezența altcuiva.

f) Tot între modalitățile de comunicare interumană atât verbală cât și non-verbală sunt incluse și "limbajele" artistice, diverși autori vorbind de un "limbaj muzical", "limbaj plastic", "limbaj cinematografic", "limbaj poetic" și așa mai departe. În acest caz este necesară precizarea că deși arta, folosește același material (cuvântul / imaginea / gestul etc.), ca și limbajul folosit cu scopul precis al transmiterii de informații, ele nu sunt identice, scopul urmărit apropiindu-le dar și despărțindu-le. Astfel arta, pe lângă un effect comunicativ specific pe care și-l propune, are în vedere în primul rând forma estetică a expresiei înseși, fapt ce este total indiferent limbajului în forma sa primară. Menirea primordială a artei nu este de a informa, ci de a emoționa (Carmen Baciu https://isj.educv.ro/sites/default/files/ANEXE.doc cosultată la 1 August 2015). Pe de altă parte, deși fiecare dintre arte posedă la rândul ei și elemente minimale de limbaj ce le sunt specifice (muzica își transmite semnificațiile prin înălțimea, durata, intensitatea, calitățile timbrale ale sunetului etc., pictura prin linie, culoare, tonuri, ritm etc., cinematograful prin iluminare, planuri, mișcările aparaturii etc.), ele nu reușesc decât parțial și în anumite cazuri și condiții să intre în interacțiune cu interlocutorii. În timp ce prin limbaj (cu scopul informării) indivizii comunică unii cu alții, în artă, creatorul-emițător comunică doar mesajul său, printr-un cod ce nu poate fi folosit și pentru răspuns de către receptor. Comunicarea umană în accepțiunea sa generală este dublu-articulată, preponderent cognitivă și dialogată, în timp ce comunicarea artistică este monoarticulată, precumpănitor afectivă și monologată. Comunicarea artistică este deci afectivă, dar și volitivă prin forța artistului, de a-și conduce interlocutorul într-o anumită stare de spirit, ambele aparținând sferei eticului. În plus "spre deosebire de fenomenele limbajului care nu au nici o semnificație, sunetele muzicii sau culorile picturii sunt de la început calde sau reci, grave sau frivole, distante sau apropiate". (Wald, H.  1978 p. 150).

g) limbajele artificiale, proprii științelor și tehnicii în primul rând (matematica, fizica, chimia ș.a.) în cadrul cărora cel al matematicii este apreciat ca fiind cel mai riguros.

Limbaj verbal – limbaj nonverbal în comunicarea interumană

Despre aspectele actuale ale comunicării umane, se poate constata că cercetările se orientează, pe lângă studierea componentei verbale și asupra celei nonverbale, atât vocale (tonul vocii, calității vocale, ritm, intensitate, onomatopee etc.), cât și ne-vocale (gesturi, posturi, expresii faciale, atitudini comportamentale etc.). Conform estimărilor unor studii din totalul mesajelor, aparținând comunicării umane, aproximativ 7% sunt verbale (cuvinte), 38% vocale, incluzând, pe lângă cele deja menționate, tonalitatea vocii, inflexiunile, alte sunete guturale, oftat, suspin, râs, accent, intonație etc.), restul de 55% reprezentând mesaje non-verbale. (Mehrabian, A., Weiner, M., 1967; p.109). În conversație, componenta verbală este sub 35%, iar comunicările non-verbale peste 65%. Cercetătorii sunt de acord că limbajul verbal este în mod preponderent folosit pentru transmiterea informațiilor în timp ce limbajul nonverbal exprimă atitudini interpersonale, stări psihice afective etc., deși uneori ele sunt folosite și pentru a înlocui mesajele verbale. Desigur, această ultimă ipostază are în vedere comunicarea orală în care partenerii se găsesc într-o situație comună și într-o poziționare față-în-față, în care există posibilitatea raportării la situația dată și la tot ceea ce se află în jur. În acest caz persoana concretă a emițătorului și receptorului servește nu numai ca "actor" al comunicării dar și ca "obiect" al acesteia. Pe lângă omiprezența lui în comunicarea directă și a importanței de necontestat pe care o are, limbajul non-verbal are un rol covârșitor și îndeplinește funcții multiple în anumite comunicări cum este cea didactică ori comunicarea prilejuită de negocieri, în general în toate acțiunile întreprinse cu oamenii și asupra oamenilor.

Limbajul verbal

Nu putem să ne referim la limbajul verbal fără a ne opri asupra instrumentului prin care acesta funcționează – limba – cu care de altfel a fost multă vreme confundat. Ferdinand de Saussure (Cours de linguistique générale, 1922) a fost cel care a evidențiat, pentru prima, oară distincția fundamentală pentru studiul comunicării umane dintre limbă (Langue) și vorbire (Parole). În concepția sa, limba constituie un sistem existent în mod virtual în conștiința unei comunități lingvistice determinate, sub forma unui ansamblu de convenții adoptate de corpul social, care permite indivizilor exercitarea facultății limbajului. Actualizarea limbii se realizează sub forma vorbirii, ce constituie cea de a doua latură a limbajului – și anume latura concretă, de manifestare practică a posibilităților lingvistice ale indivizilor. Deci vorbirea are un caracter individual, în timp ce în limbă predomină componenta socială. Reluată în discuție de către mulți dintre marii lingviști ai secolului nostru, distincția limbă – vorbire face și obiectul preocupărilor cercetării românești, limba, constituită ca sistem, fiind considerată ca etalonul comun folosit de o colectivitate și totodată ca operă a întregii societăți, fiind pentru individ un dat obiectiv, exterior persoanei care și-o însușește și o utilizează.

Fiind instrument dar și formă concretă de manifestare, în cadrul limbajului verbal limba reprezintă în ultimă instanță un cod ce trebuie cunoscut și stăpânit de partenerii la comunicare, altminteri transmiterea de informații nu se poate realiza. Astfel prin limbajul verbal ce îi este caracteristic, comunicarea umană depinde de folosirea limbii, a codului lingvistic care, în manifestarea sa, este deseori vag, imprecis, și nu lipsit de capcane. Pentru realizarea unei comunicări optime se impune eficientizarea aspectelor vulnerabile dar și a celor la care se poate apela în siguranță: Aspectul cel mai important în acest sens îl constituie capacitatea de adaptare a codului la registrul interlocutorilor. În această direcție se are în vedere CE se spune și CUM se spune. Deci selecționarea informației semnificative din noianul de informații se realizează printr-o corectă evaluare a variabilelor contextuale. Dintre aceste variabile vom menționa:

– adecvarea masajului la scopul comunicării (informare; influențare; descriere de stări emotive etc.);

– tipul relației dintre parteneri (oficial-neoficial; încredere – neîncredere; ostilă-prietenească etc.);

– conștientizarea nevoilor emițătorului în comunicare pentru adaptarea mesajului la acestea;

– estimarea nevoilor receptorului adaptând mesajul în acest sens;

– nivelul de cunoștințe ale E și R privind mesajul și adaptarea corespunzătoare a mesajului;

– interesul manifestat de E și R față de subiectul mesajului;

– atitudinea pozitivă / negativă a E față de R și viceversa;

– corelarea mesajului cu timpul alocat de interlocutori;

– respectarea normelor impuse de sistemul socio-cultural al interlocutorului. Conform concepției lui D.K.Berlo (1960, p54), în cadrul unei societăți există numeroase sisteme socio-culturale în care activează anumite "norme" nescrise de care emițătorul trebuie să fie conștient și să țină seama pentru emiterea corectă a mesajului.

Metacomunicarea și limbajul verbal.

Legată de limbajul verbal și anunțându-l într-un fel pe cel non-verbal, metacomunicarea se referă la modalitatea de a sugera un mesaj practic neexprimat, ca atare: metacomunicarea apelează la tonul limbajului verbal dar fără a transmite o informație în accepțiunea cunoscută. Limba include numeroase elemente ce pot fi considerate ca făcând parte din metacomunicare, și, o dată conștientizate, ele pot contribui la îmbunătățirea comunicării. Printre cele mai importante pot fi amintite:

a) Alegerea cuvintelor în mod adecvat poate contribui la realizarea unui mesaj pozitiv. În acest sens se recomandă eliminarea cuvintelor parazite, a pleonasmelor, a abundenței de sinonime, cu alte cuvinte a exprimării ce tinde mai mult să impresioneze decât să exprime.

b) Realizarea unui raport corect între exprimarea abstractă și cea concretă. Opțiunea pentru un nivel ridicat de abstracțiuni poate produce o diminuare a eficienței mesajului prin neînțelegerea sau receptarea eronată a acestuia de către receptor; dimpotrivă, un mesaj exprimat la un nivel prea concret poate deveni neinteresant pentru un receptor avizat. Deci, pentru eficiența mesajului, nivelul de abstractizare sau concretețe a acestuia trebuie adaptat la situație/receptor.

c) Folosirea adecvată a jargonului. Deosebit de eficient în cadrul comunicării între specialiști, folosirea vocabularului specific unui anumit jargon va deveni un mesaj criptic pentru nespecialiști intimidându-i și blocând comunicarea.

d) Folosirea prudentă a eufemismelor/disfemismelor. Substitute ale unor cuvinte ce ar putea fi considerate ofensatoare, eufemismele încurajează o comunicare pozitivă dar abundența lor poate goli comunicarea de conținut, făcând-o pretențioasă și îndepărtând-o de ceea ce înseamnă eficiența unei comunicări directe. În schimb disfemismele (exprimările dure, jignitoare) induc în mod clar în comunicare un caracter negativ, evitarea lor fiind recomandabilă.

e) Realizarea unei utilizări corecte a sensurilor connotative față de cele denotative ale cuvintelor. Sensul denotative exprimă înțelesul direct, specific ce servește la identificarea obiectului sau noțiunii, în timp ce sensul conotativ are o natură evaluativă determinată de contextual în care este folosit cuvântul cât și de folosirea individuală de către emițător. Întrucât sensul conotativ reprezintă o reflectare a valorilor și percepțiilor individuale, cuvintele trebuie atent selecționate și adecvate situației în așa fel încât un sens denotativ să nu transmită în mod neintenționat un sens conotativ ofensator / contradictoriu așteptării receptorului, influențând astfel comunicarea într-un sens negativ.

f) Folosirea adecvată a exprimărilor pozitive față de cele negative. Este de așteptat ca o afirmație pozitivă să creeze un impact pozitiv asupra receptorului (deși implicațiile sale pot avea și un caracter negativ) a cărui eficiență funcționează numai în funcție de capacitatea de percepere a receptorului. (de exemplu: "Reprezentantul nostru vă va vizita săptămâna viitoare" implică sensul negativ că reprezentantul nu va putea efectua vizita până săptămâna viitoare). În cazul în care un sens negativ poate fi decelat într-o afirmație pozitivă, este preferabil ca realitatea să fie exprimată simplu și direct, uneori prin introducerea unor cuvinte cu sens negativ (regretăm, din păcate, ne pare rău etc.).

g) Deși cuvântul reprezintă unitatea de bază a comunicării nu este suficient să selecționăm corect cuvintele pentru a fi eficienți; ele trebuie combinate adecvat pentru realizarea impactului optim asupra receptorului și aceasta presupune o solidă înțelegere a limbii și capacitatea de a o folosi. În acest sens folosirea adecvată a structurilor gramaticale este esențială și aici putem menționa printer altele preferința pentru utilizarea diatezei active, mai dinamică și mai clară decât cea pasivă, acordul verb-subiect/pronume etc., care încălcate pot produce neînțelegerea mesajului, realizarea unor construcții paralele etc.

h) Unitatea, coerența mesajului, legătura între idei, organizarea ideilor sunt cerințe la fel de importante pentru construirea sistematică a mesajului în ansamblul său, ca produs final al comunicării într-un tot unitar.

Comunicarea în forma sa verbală este de o mare complexitate, iar realizarea unui mesaj cu adevărat eficient nu se produce de la sine, ci este rezultatul strădaniei emițătorului, a unei discipline riguros exersate și a unei însușiri adecvate a codului lingvistic.

Limbajul non-verbal

După cum s-a mai arătat, putem comunica și cu ajutorul semnelor și simbolurilor etc. ce pot fi și neverbale. Se comunică nonverbal chiar prin simpla prezență (felul cum arată interlocutorul), prin lucrurile din jur sau prin felul cum sunt alese sau aranjate și aceasta se întâmplă fără ca persoana să dorească sau să-și dea seama. Este important de subliniat că este practic imposibil să fie blocată comunicarea nonverbală, așa cum se întâmplă cu cea verbală. Există mai multe tipuri de comunicare non-verbală:

– senzorială, bazată pe ceea ce se recepționează prin intermediul simțurilor;

– estetică, care are loc prin intermediul diferitelor forme de exprimare artistică, prin care se comunică emoții artistice;

– simbolică / folosirea însemnelor legate în general de un anumit statut social, profesie, religie etc.

Caracteristicile și funcțiile comunicării non-verbale.

Față de comunicarea verbală, cea non-verbală prezintă mai multe caracteristici:

a) În primul rând ea este o realitate a relațiilor interumane evidentă pentru orice observator al vieții sociale; privind un grup de vorbitori sau imagini filmate se poate obține un număr semnificativ de informații asupra indivizilor observați cât și asupra mesajului pe care și-l transmit, chiar fără a avea acces la elementele lingvistice ale acestuia.

b) Apoi comunicarea non-verbală este o constantă a relațiilor interumane, ea manifestându-se, indiferent de intenția emițătorului; prin atitudinea exteriorizată – voit sau nu – sunt emise mesaje în mod constant, ele reprezentând o sursă permanentă de informare.

c) Prin comunicarea non-verbală se transmit îndeosebi stările afective, în timp ce conceptele, abstracțiunile apelează prioritar la mijloace lingvistice.

d) Comunicarea non-verbală implică un anumit grad de ambiguitate; deși în multe situații acest tip de comunicare poate transmite sensuri revelatoare, în altele poate fi suficient de ambiguă iar unele interpretări pot să nu fie întru totul corecte. Deci, pentru a desluși corect un sens al comunicării non-verbale trebuie să se țină seama și de context, de desfășurarea relației cu emițătorul, cât și de propria stare afectivă în momentul respectiv.

e) Comunicarea non-verbală poate transmite mesaje cu sensuri diferite în funcție de educația sau de cultura căreia îi aparițin interlocutorii. De aceea, interpretările date unor comportamente non-verbale pot fi destul de diferite în funcție de mediul din care provin indivizii; situațiile de acest gen devin și mai evidente în cazul apartenenței interlocutorilor la culturi diferite, când un anumit semnal poate fi interpretat greșit sau poate fi perceput ca lipsit de sens.

Acest tip de comunicare funcționează în diferite moduri, fie independent de mesajele verbale, fie corelate cu acestea. În ambele situații, comunicarea non-verbală îndeplinește numeroase funcții:

a) Repetarea: întărește un mesaj verbal (gestul care întovărășește cuvintele);

b) Substituirea: înlocuiește exprimarea verbală a unei stări de spirit (bucurie, tristețe etc.);

c) Complementaritatea: completează și precizează tipul de relație în care se află interlocutorii (superioritate, inferioritate, stânjeneală etc.);

d) Accentuarea: subliniază anumite părți dintr-un mesaj verbal într-o comunicare directă; în acest caz inflexiunile, înălțimea vocii au o importanță deosebită. Apoi gesturi cu mâna, ridicare din umeri etc.

e) Ajustarea: indică disponibilitate/deschidere spre dialog (gesturi, posturi, coborârea vocii pentru a invita partenerul spre exprimarea replicii);

f) Contrazicerea: se constată existența unor "mesaje duble" (verbale – non-verbale) care se contrazic reciproc, uneori în mod evident, alteori subtil.

Cercetările în domeniu relevă faptul că în situația în care se surprinde o inconsistență între mesajele verbale și cele non-verbale, acestea din urmă sunt considerate ca fiind mai importante și chiar mai convingătoare decât primele.

Modalități de comunicare non-verbală.

Ființele umane au la dispoziție numeroase posibilități de a comunica non-verbal: gesturi, posturi, expresii ale feței și ochilor, vocea, atingerea, vestimentația, proximitatea, teritorialitatea, ambientul etc. Examinarea detaliată a acestora ne depărtează de demersul pe care ni l-am propus. De aceea vom încerca să ne referim pe scurt la unele dintre acestea. Astfel, posturile ne comunică mesaje asupra atitudinii tensionate sau relaxate a interlocutorilor, care corespund fie unor situații de amenințare sau de încredere, fie unor poziții de subordonare sau superioritate în contextul social etc. Gesturile exprimă în principal stări afective având funcția de "mesaj dublu". De multe ori, știind că fața îi poate "trăda", interlocutorii se controlează în acest sens, dar alte gesturi-realizate inconștient-sunt indicii sigure asupra sentimentelor trăite în momentul respectiv. Fața și ochii, prin complexitatea expresiilor posibile pot transmite o mulțime de mesaje, dar în același timp descifrarea acestora este la fel de complicată, din cauza multitudinii de emoții resimțite de ființa umană (teamă, mânie, dezgust, fericire, tristețe etc.) cât și a vitezei cu care expresiile se succed. Totuși masca exagerată a unor trăiri afective, surprinderea unor expresii fugare într-un moment în care interlocutorul se crede neobservat, sau a unor expresii contradictorii, pot fi indicii asupra mesajului real. Chiar vocea, prin ea însăși, ne poate transmite mesaje clare prin modul cum se comunică – ton, viteză, volum, înălțime, numărul și lungimea pauzelor; accentul, este de asemenea, deosebit de important în semantica frazei. Atingerea implică de asemenea propriile sale semnificații, diferențe considerabile constatându-se de la o cultură la alta. Vestimentația, deși poate avea și semnificații ambigue, este folosită de unii indivizi pentru a transmite celorlalți mesaje clare asupra propriei lor persoane (statut social, profesiune, atitudini personale etc.). Proximitatea (folosirea zonei din imediata apropiere) ne dă de asemenea indicii asupra tipului de mesaj pe care un individ dorește să-l comunice. În acest sens antropologul Edward I. Hall definește patru asemenea zone (distanța de intimitate, personală, socială și publică). Desigur acestea diferă în funcție de tipul de cultură. Teritorialitatea (spațiul fix asupra căruia avem un "drept") comunică de asemenea foarte mult în legătură cu statutul social al indivizilor. Ambientul poate determina un anumit tip de comunicare prin crearea unei atmosfere de confort sau disconfort pentru interlocutori, cu toate consecințele ce derivă de aici.

Codarea-decodarea comunicării non-verbale.

Având în vedere caracteristicile comunicării non-verbale se poate constata o anumită dificultate în tratarea acestei probleme. Există serioase preocupări în acest sens din partea cercetătorilor și s-au publicat chiar numeroase "dicționare" ale limbajului non-verbal care își propun să interpreteze și să ofere repere pentru folosirea adecvată a acestui tip de comunicare. În acest sens pot fi semnalate anumite aspecte ce trebuie avute în vedere, mai ales în cazul unei abordări pragmatice a problemei:

– Pentru codarea-decodarea corectă a elementelor de limbaj nonverbal este necesară utilizarea/interpretarea acestora în contextul tuturor celorlalte elemente verbale/non-verbale.

– Codarea-decodarea limbajului non-verbal diferă sub multe aspecte nu numai de la individ la individ, ci și de la o profesie la alta, de la o colectivitate la alta, de la cultură la cultură, deci trebuie realizate în sfera acestora.

– Codarea-decodarea limbajului non-verbal se realizează în funcție de caracteristicile individuale, de educație, experiența de viață etc. a emițătorului/receptorului de mesaj.

Pentru îmbunătățirea acestui tip de comunicare, în special în anumite cazuri/profesiuni este necesară conștientizarea sa de către emițător/receptor, un permanent auto-control al manifestărilor non-verbale și supravegherea impactului creat de acest tip de mesaje asupra interlocutorilor. Măsura în care o persoană stăpânește limbajul nonverbal, în care îl ține sub control, se pare că este dependentă de trăsături de personalitate – temperamentale, caracteriale, volitive – și în mod cert de exersarea comportamentului dezirabil pentru anumite situații de comunicare.

1.5 Procesul de comunicare

Modelui Shannon și Weaver

Primul model important pentru comunicare a fost propus de Claude Shannon și Warren Weaver pentru Bell Laboratories în 1949 (https://en.wikipedia.org/wiki/ Communication consultat la data de 24 iulie 2015). Acest model imita modul de funcționare al radioului și al telefonului. Modelul constă din trei părți importante: emițător, canal și receptor. Emițătorul este partea telefonului în care o persoană vorbește, canalul este telefonul însuși și receptorul este partea în care se aude mesajul.

Figura 1.2 Schema modelului Shannon și Weaver

(sursa https://en.wikipedia.org/wiki/Communication)

În acest model simplu, numit și model de transmitere sau modelul standard al comunicării, informația sau conținutul este transmis într-o formă ( ca limbaj vorbit) de la un emițător la receptor. Avantajele acestui model sunt: simplitatea, generalitatea și ca este cuantificabil. Claude Shannon și Warren Weaver s-au bazat pe următoarele elemente:

O sursă de informație, care produce mesajul.

Un transmițător, care codează mesajul intr-un semnal

Un canal, care este favorabil transmiterii mesajului

Un receptor, care transformă semnalul în mesaj.

O destinație, unde ajunge mesajul.

Shannon și Weaver au argumentat trei probleme ale comunicării cu această teorie.

O problemă tehnică: ce acuratețe are mesajul astfel transmis?

O problemă semantică: cât de precis înseamnă această conversie?

O problemă de eficacitate: câte de mult afectează mesajul comportamentul receptorului?

Daniel Chandler critică acest model prin următoarele: (https://en.wikipedia.org/wiki/ Communication consultat la data de 24 iulie 2015).

Presupune că această comunicare are loc între indivizi izolați.

Nu permite diferite interpretări.

Nu permite o relație de forță neegală între subiecți.

Nu este sensibil la diverse situații concrete.

Figura 1.3 Părțile importante ale comunicării

(adaptată după https://en.wikipedia.org/wiki/Communication)

În 1960, David Berlo extinde modelul linear al comunicării al lui Shannon și Weaver (1949) prin crearea modelului EMCR (emițător-mesaj-canal-receptor) al comunicării (https://en.wikipedia.org/wiki/ Communication consultat la data de 24 iulie 2015). Acest model a separat în părți clare componentele comunicării și a fost extins, la rândul său, de discipolii acestora.

Figura 1.4 Schema modelului D. Berlo

(adaptată după https://en.wikipedia.org/wiki/Communication)

Comunicarea este de obicei descrisă după câteva dimensiuni: mesajul ( ce se comunică ), emițătorul, forma, canalul și destinatarul Wilbur Schram (1954) a indicat că trebuie deasemenea examinat și impactul ( propus sau involuntar ) mesajului asupra destinatarului (https://en.wikipedia.org/wiki/ Communication consultat la data de 24 iulie 2015). Între părți, comunicarea constă în transferul de cunoștințe și experiențe, darea de sfaturi și comenzi și răspunsuri la întrebări. Forma de transfer depinde de abilitatea de comunicare în grup.

Comunicarea poate fi privită ca un process de transmitere de informații, guvernată de trei reguli:

Pragmatism – ține de relația dintre mesaj și utilizatori;

Semantică – studierea relației dintre mesaj și interpretarea acestuia;

Sintactică – proprietățile lingvistice ale mesajului

Prin urmare, comunicarea este o interacțiune socială în care cel puțin două persoane împărtășesc un set de semnale și reguli uzuale. Nu sunt luate în considerare anumite tipuri de comunicare ca cea cu tine însuți sau interpersonală folosind jurnale acestea fiind modalități de însușire a competențelor de comunicare socială.

Pentru înlăturarea acestor puncta slabe, Barnlund (2008) propune un nou model de comunicare. Premisa acestui model este că individual este angrenat simultan în trimiterea și primirea mesajelor. Într-un mod mai complex emițătorul și receprorul sunt legați reciproc. Comunicarea este privită ca o conduită, o cale în care informația trece de la o persoană la alta , aceasta fiind diferită de procesul de comunicare. Un caz particular de comunicare este actul vorbirii. Mesajul are o însemnătate diferită pentru emițător și receptor, aceasta variind în funcție de tradițiile regionale, cultură sau gen, care pot afecta conținutul mesajului. În prezența ”zgomotului comunicării ” pe canalul de transmitere, recepția și interpretarea conținutului mesajului poate avea greșeli și deci actul vorbirii nu poate realiza defectul. Altă problemă a modelului codare-transmitere- recepție-decodare este chiar în procesele de codare și decodare care implică ca emițătorul și receptorul să folosească ambii același mod asemănător sau chiar identic de codare-decodare.

Figura 1.5 Modelul de comunicare prin interacțiune

(adaptată după https://en.wikipedia.org/wiki/Communication)

Teoriile moderne de comunicare descriu acest proces ca unul creativ și dinamic, față de cele care îl priveau doar ca pe o transmitere discretă de informație. Jurnalistul canadian Harold Innis a realizat o teorie prin care oamenii comunică prin diferite tipuri de media, pe care ei le aleg pentru a îmbunătăți relațiile sociale și societatea în general (Wark, McKenzie 1997). Exemplul lui celebru este că în vechiul Egipt erau diferite suporturi de comunicare, piatră sau papirusul în funcție de tipul mesajului. Papirusul, numit și ”legătura spațială”, permite transmiterea mesajului scris pe o întindere mare și astfel a permis realizarea campaniilor militare și administrarea coloniilor. Mesajele realizate în piatră, numită și ”legătura temporară”, a permis transmiterea acestora de la o generație la altă realizând schimbări în societate (Wark, McKenzie 1997).

Figura 1.6 Schema modelului linear al comunicării

(adaptată după https://en.wikipedia.org/wiki/Communication)

Concluzii

Comunicarea este un atribut al speciei umane. În sens larg, ea poate fi definită drept procesul de transmitere de informații, idei, opinii, păreri fie de la un individ la altul, fie de la un grup la altul.

Etimologia termenului: cuvântului “comunicare” provine din limba latină “communis” care înseamnă “a pune de acord”, “a fi în legătură cu” sau “a fi în relație”, deși termenul circula în vocabularul anticilor cu sensul de “a transmite și celorlalți”, “a împărtăși ceva celorlalți”.

În literatura de specialitate definițiile sunt numeroase și diferite. În general putem considera că există comunicare când un sistem, o sursă influențează stările sau acțiunile altui sistem, ținta și receptorul alegând dintre semnalele care se exclud pe acelea care, transmise prin canal, leagă sursa cu receptorul.

Limbajul poate avea diferite funcții ca: afectivă – constă în exprimarea spontană sau semiintenționată a emoțiilor și impulsurilor; ludică – apare de timpuriu în jocul copilului, care dezvoltă plăcerea de a fi cauză operând nu numai asupra obiectelor, ci și asupra cuvintelor; reglatorie și autoreglatorie rezultă din utilizarea practică a limbajului, într-un context situativ specific; reprezentativă – substituie obiectelor și fenomenelor, relațiilor, formule verbale sau alte semen, dar cea mai importantă este cea de comunicare.

Comunicarea poate fi directă (când mesajul este transmis utilizindu-se mijloace primare-cuvint, gest, mimică sau indirectă (când se folosesc tehnici secundare – scriere, tipăritură, semnale transmise prin unde hertziene, cabluri, sisteme grafice etc. În cadrul comunicării indirecte distingemcomunicarea imprimată (presa, revista, carte, afiș) și comunicare înregistrată (film, disc, banda magnetică) sau comunicare prin fir ( telefon, telegraf, comunicare prin cablu, fibra optică)sau comunicarea prin unde electromagnetice (radio, TV, telefonie celulară, internet fără fir etc.).

Bibliografie:

http://www.dex.ro

Vérgez, A., Huisman D., Curs de filozofie, Ed. Humanitas, București, 1990

Paul Watzlawick, John H. Weakland, Richard Fisch, Milton H. Erickson, Principles of Problem Formation and Problem Resolution http://www.scribd.com/doc/208332546/Change-Principles-of-Problem-Formation-and-Problem-Resolution#scribd

Nicolas Beauzée, Jean-Michel Gouvard, L’analyse de la prosodie dans la Grammaire générale http://semen.revues.org/2676H.

http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/comunicare/NOTIUNI-GENERALE-PRIVIND-PROCE72189.php

Popescu-Neveanu P., Dicționar de psihologie, Ed Albatros, București, 1977

http://www.scritub.com/sociologie/ psihiatrie/ COMUNICAREA-Sl-LIMBAJUL12815.php

Zlate M., "Fundamente ale psihologiei", partea III, Ed. Hyperion, București, 1994

http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/LIMBAJUL34481.php

Mare Valer, Mecanisme neurofiziologice ale activității psihice, Editura Sincron, Cluj, 1991

https://invatamantspecialdotco.files.wordpress.com/2013/11/mihai-golu-fundamentele-psihologiei.pdf

Hobjilă Angelica, Elemente de didactică, Editura Junimea, Iași, 2006

M.Zlate, "Fundamente ale psihologiei", partea III, Ed. Hyperion, București, 1994

Ion NEGURĂ, PSIHOLOGIA LIMBAJULUI. Note de curs , https://psyexcelsior.files.wordpress.com/2014/11/psihologia-limbajului_note-curs.pdf

Vergez, A., Huisman , Curs de filozofie http://www.scribd.com/doc/230454149/Andre-Vergez-Denis-Huisman-Curs-de-Filozofie#scribd

http://univath.ro/pdf/tematica_licenta_2014 /Curs_Comunicare_AP.pdf

http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/FORMELE-SI-FUNCTIILE-LIMBAJULUI

Lucian Blaga – omul, profesorul, filosoful, poetul interviu cu Ovidiu Drimba http://www.crestinortodox.ro/interviuri/lucian-blaga-omul-profesorul-filosoful-poetul-70559.html

Bernstein Class, Codes and Control: Volume 1 – Theoretical Studies Towards A Sociology Of Language (1971) https://anekawarnapendidikan.files.wordpress.com/2014/04/class-codes-and-control-vol-1-theoretical-studies-towards-a-sociology-of-language-by-basi-bernstein.pdf

http://www.experimentala.ro/0doc/EXPERIMENTALA/PREZENTARI%20EXPERIMENTALA/CERCETARE%20experimentala,Berceanu,Motoi,Stanciucu,Tudor.pdf

Dimensiuni psihologice ale limbajului educațional, Carmen Baciu https://isj.educv.ro/sites/ default /files/ANEXE.doc

Wald, H. Introducere in teoria limbajului, Facultatea de ziaristică, București, 1978

Jakobson, R., Essais de linguistique générale, Minuit, Paris, 1963

Wald, H. Introducere in teoria limbajului, Facultatea de ziaristica, Bucuresti, 1978

Mehrabian, A., Weiner, M.- Decoding of inconsistent communication, Journal of Personality and Social Psychology, vol. 6, 1967

https://en.wikipedia.org/wiki/Communication

http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/FORMELE-SI-FUNCTIILE-LIMBAJULU8518181412.php

Capitolul 2 Limbajul științific

Limbajul joacă un rol activ în dezvoltarea ideilor științifice. S-au elaborat numeroase proiecte care să verifice acestă ipoteză, unele dintre ele se concentrază mai mult pe rolul matematicii în domeniul științei și ideile de bază a acesteia.

"Nimic nu este mai obișnuit decât ca filozofii în cercetarea lor să depășească limitele gramaticii și să se angajeze în studii ale originii și sensului cuvintelor și își imaginează că se ocupă de controverse de cea mai adâncă importanța." David Hume

În eseuri și conferințe sale, Niels Bohr a subliniat în mod constant rolul jucat de limbaj în domeniul științei și în înțelegerea noastră a naturii. Cercetările științifice, a afirmat Niels Bohr, nu sunt exclusiv formale, matematice, pentru că ele implică de asemenea discuții informale, în care concepte cheie sunt explorate și înțelese. Bohr a afirmat: ”Suntem înconjurați de limbaj într-un mod în care nu putem spune ce este deasupra și ceea ce este dedesubt " ( N.Bohr, în A. Peterson, 1968 ). În cazul teoriei cuantice, opiniile sale cu privire la limbaj formează o componentă esențială a Interpretării de la Copenhaga "… interpretarea fără echivoc că orice măsurare trebuie să fie încadrată, în esență, în termenii teoriei clasice, și putem spune că acesta este sensul limbajului folosit de Newton și Maxwell și că acesta va rămâne limbajul fizicienilor pentru toate timpurile. "(N.Bohr, in A. Peterson, 1968) 

Mai recent David Bohm a făcut o analiză aprofundată a rolului limbii în știință și în gândire. A explorat, de asemenea, modul în care anumite concepții despre lume se pliază în interiorul modului în care oamenii de știință folosesc limbajul și arată cum formele fixe și utilizarea insensibilă a limbii poate duce la blocaj în creativitate științifică. În special, Bohm ( D.Bohm and F.David Peat, 1980) a realizat o analiză perceptivă al celebrului blocaj în comunicarea dintre Bohr și Einstein, din care reiese că au fost date valori și ințelesuri diferite unor cuvinte și concepte.

În propunerea sa pentru un nou limbaj numit Rheomode ( D. Bohm,1971), D. Bohm a atras, de asemenea, atenția că un defect al limbajului uzual folosit este că nu putem utiliza o vedere mecanicistă a lumii. Dar acest apel pentru o nouă limbă intră în conflict cu ceea ce lingviști cred că pot fi limitele esențiale ale limbajelor artificiale, așa-numitele sisteme ligvistice îmbunătățite. Totuși, este posibilă o reconciliere a opiniilor lui Bohm, asupra Rheomode, într-un context mai larg al filozofiei sale generale cu opiniile care sunt în prezent promovate de lingviști. Astfel, au fost propuse o serie de investigații empirice a rolului și modului în care este utilizat limbajul în știință, în special, în literatura de specialitate.

2.1. Limbajul și știință

Obiectivul acestui capitol, care reprezintă din perspectivă istorică rezultatul multor ani de discuții, este de a clarifica rolul limbii în descrierea noțiunilor teoretice și practice ale științei, în diversele sale forme disciplinare. Un punct de vedere tradițional al limbajului în știință este că acesta joacă un rol pasiv, că este pur și simplu vehicul prin care informațiile sunt transmise de la un vorbitor la altul. Încercarea de a exprima o idee nouă științifică devine doar o chestiune de "încercarea de a găsi cuvintele potrivite". O astfel de atitudine este o extensie a presupunerii că rolul esențial al limbajului este acela de a transporta o încărcătură care este diferit descrisă în sens sau conținut. Din acest punct de vedere, scrierile științifice, au ca obiective, transmitere de cunoștințe științifice pentru cititor într-un mod clar și economic.

Fizicianul va recunoaște că din acest punct de vedere limbajul este legat de de teoria informației, în care "biți" de informații sunt transportate printr-un canal de la emițător la receptor. O noțiune asemănătoare a intrat, de asemenea, în fizică, în conceptul de "semnal", care ocupă o poziție-cheie în teoria specială a relativității. Bohm, cu toate acestea, a subliniat că, concepția lui Einstein despre semnal nu coincide cu corespondentul "cuantic" din fizică, pentru că implică "un anumit tip de analiză, care nu este compatibil cu felul de a privi Universul, precum în teoria cuantică "( D. Bohm, 1971 ).

Scrierile lui Bohr și Bohm au făcut clar faptul că, în evoluția gândirii științifice, limba joacă un rol mai activ decât ca un vehicul de pasiv care doar transmite informații. În contextul teoriei comunicării, lingviștii au arătat, de asemenea, inadvertențele din acest punct de vedere tradițional, și faptul că ascultătorul este la fel de activ ca vorbitorul în elaborarea și perceperea mesajului. Într-adevăr, Fauconnier (G. Fauconnier, 1985 ) a mers mai departe încât să spună că niciodată nu este posibil să se comunice ceva pe care ascultatorul să nu îl știe deja!

Ideea unui spațiu mental este cel mai bine înțeles când mai multe viziunii despre ce vedem este construit din ceea ce deja știm. Scanarea vizuală a unei scene exterioare nu este atât de mult implicată în transmiterea de "biți" de informații la creier, deoarece este o parte dintr-un proces activ și continuu în care indicii și ipoteze vizuale sunt prezentate și confirmate sau modificate.

Pentru a ne face o idee despre ce se întîmplă să luăm în considerare arta. S-au scris foarte multe pagini în care s-au apreciat desenele unui artist ca Matisse, sau schițele de Rembrandt, în comparație cu lucrările multor alți artiști, deși operele acestora sunt deosebite. Pe baza "conținutului de informații" transmise la creier prin aceste semne s-ar părea că aceste desene sunt deosebit de sărace. Cu toate acestea, ele stârnesc activități mentale considerabile, pentru fiecare semn de pe hârtie se pot da nenumărate înțelesuri funcție de imaginația vizuală a privitorului. Într-adevăr, astfel de desene se poate spune că implică multe procese vizuale complexe pe care le folosim pentru a ne da seama de ceea ce vedem. Aceste strategii produc ipoteze, ne îndreaptă în direcții vizuale noi și generează un mod dinamic de spațiu, formă și mișcare.

Se poate argumenta că există paralele puternice între modul în care este creată lumea vizuală și modul în care limba este utilizată pentru a recrea acest lucru. Prin urmare, vedem că limba poate juca un rol deosebit de subtil și activ în modul de a comunica a oamenilor de știință și modul în care idei noi sunt dezvoltate, sau blocate. Este interesant a urmări relațiile dintre viziune și limbaj , mai profund, și de a investiga, de exemplu, legătura ce apare între cuvintele din limbaj și elementele vizuale dintr-o scenă.

Urmărind această presupunere, că limba joacă un rol activ în dezvoltarea științei, trebuiesc realizate investigații empirice a rolului limbii în știință, în același timp, o examinare a diferitelor situații în care presupusele inadvertențele de limbaj au condus la "îmbunătățiri" sau substituții pentru limbajul existentcu scopul de a realiza explicații mai simple de înțeles a conceptelor și teoriilor științifice. Această investigație se bazează pe comentariile și reacțiile din partea fizicienilor care participă la rezolvarea acestei probleme.

Limbajul și gândirea

Din punct de vedere al teoriei clasice al limbajului, limba este considerat un vehicul pasiv folosit pentru transportul informațiilor. (În cercurile lingvistice poate fi, de asemenea, văzut în teoria prototip de categorii de Givon și articole despre semantica generative ca lui Lakoff "Clasificatorilor ca o reflectare a minții".)

Prin urmare, domeniul principal al investigației a fost aceea de a studia evoluția gândirii științifice. Un punct de vedere al științei este că acestă evoluție s-a realizat prin inovații tehnologice, ca telescoape, acceleratoare de particule sau calculul. Dar se pune întrebarea de ce, deasemenea, în știință apar blocaje, teorii nesustenabile sau sunt modificate cele existente. Ipoteza unor oameni de știință, ca și a lui Bohm, este faptul că originile acestor modificări se pot afla parțial în limbaj. Susținătorii sistemelor precum logica simbolică au căutat să modifice ceea ce au considerat a fi defecte în limbaj natural, cum ar fi ambiguitate, deduceri iraționale, paradoxuri etc. Dar acest lucru nu poate fi satisfăcător, deoarece aceste sisteme de pseudo-limbaje nu funcționează la fel. Aceasta duce la lipsa de expresivitate și de comunicare de care dispune din plin limbajul nostru comun sau natural.

Examinarea istoriei recente a cel puțin două științe (fizică și lingvistică) arată modul în care caracteristicile limbajului natural au contribuit la confuzie, dileme și crearea de probleme artificiale pe care numai o înțelegere adecvată a mecanismelor limbajelor naturale le-ar fi putut evita. Limbajul natural este un instrument perfect adecvat pentru exprimarea ideilor științifice. Doar abuzul de proprietățile sale, prin impunerea unor constrângeri artificiale, împiedică funcționarea sa și duce la neînțelegeri grave în comunicare.

Semnificație și limbajul

Trebuiesc analizate utilizarea schimbării semnificației anumitor cuvinte în știință, deoarece o modificare în utilizarea cuvântului poate indica o schimbare teoretică. Unele dintre aceste cuvinte vor include: realitate, ordine, spațiu, mișcare, proces, câmp, motiv, gândirea, cunoașterea, universal, aleatoare, teorie discontinuă, înțelegere și creativitate care, de asemenea aparea în scrierile lui Bohm.

În timpul schimbărilor radicale din gândirea științifică, ceea ce Thomas Kuhn a numit o revoluție științifică, în general sensurile cuvintelor cheie se vor schimba. Cu toate acestea, cuvintele în sine, simbolurile lingvistice, rămân aceleași. De exemplu, în timp ce conceptul de energie a cunoscut o dezvoltare profundă ca urmare a termodinamicii, cuvântul în sine a continuat să fie folosit cu același înțeles. Dar, cuvântul în sine, poate deveni o barieră pentru a continua dezvoltarea științifică atunci când produce dificultăți în comunicare. Deoarece forma cuvântului rămâne aceeași, este posibil ca diferiți oamenii de știință, să creadă că vorbesc în esență, în continuare, despre același lucru. În unele contexte cuvântul va fi folosit ca înainte în timp ce pentru altele vor fi dobândit o serie de noi sensuri subtile.

Este o caracteristică a limbajului natural în sine, ca să apară aceste dificultăți. Într-adevăr, aceste aspecte necesită foarte mare atenție din partea fizicienilor și a filologilor pentru că ele nu pot fi rezolvate prin apelarea la un limbaj de specialitate sau artificial.

Nicăieri aceste stări de lucruri nu au fost mai bine ilustrate ca în dezvoltarea teoriei cuantice. Bohr a fost cel care a susținut că, cuvinte precum poziție, impuls, rotire, spațiu și timp se referă la concepte clasice care nu au loc în teoria cuantică. Einstein la rândul său a susținut că ar trebui să fie posibilă o dezvoltare de noi concepte, care sunt mai potrivite pentru domeniul cuantic. Totuși Bohr a afirmat că, din moment ce limba noastră naturală este întemeiată pe fapte de zi cu zi, nu va fi posibil de a produce modificări sau schimbări în mod semnificativ. Cu alte cuvinte, o discuție neambiguă este posibilă numai la nivelul fundamental a lucrurilor, atunci când este vorba despre rezultatele măsurătorilor cuantice efectuate cu aparate de laborator. Dar să ne întrebăm ce se întâmplă de fapt la nivelul cuantic al lucrurilor nu are sens.

Semnificațiile schimbării sensului cuvintelor pot fi, de asemenea, observate în acești termeni, care au de a face cu relațiile spațiale, cum ar fi spațiu, poziție, localizare, non-localizare și chiar interacțiune. Ele au suferit modificări semnificative în evoluțiile care s-au petrecut de la conceptele lui Aristotel la cele a lui Newton și în cele din urmă la imaginea de ansamblu relativistă și cuantică a lucrurilor. Cu toate acestea, pentru că același cuvânt "spațiu" este folosit în fiecare caz, este posibil să se creeze iluzia că diferiți oamenii de știință, de-a lungul timpului, vorbesc uneori despre același lucru. Dificultăți speciale pot fi, de asemenea, găsite în discuții despre semnificația teoremei lui Bell și sensul non-localizării in fizică.

Desigur sunt fizicienii care încearcă să înțeleagă perfect diferența dintre teoria cuantică, relativitatea și mecanica newtoniană, și să găsească diferențele subtile în special a semnificațiilor asociate cu un cuvânt, cum ar fi spațiul și este de multe ori cazul în care semnificațiile vechi și noi co-există în același timp. Cu alte cuvinte, oamenii de știință pot folosi același cuvânt în moduri subtil diferite în aceeași conversație. Este în natura noastră, ca ființe umane, să folosim limba pentru a comunica și, din acest motiv, trebuie să se acorde o atenție deosebită atât puterii cât și limitărilor limbajului.

La baza limbajului este cuvântul, acesta trebuie tratat ca atare. Un cuvânt are trei proprietăți necesare.

A. O formă fonologică.

b. O categorie sintactică.

c. O utilizare semantică (Alan Ford, 1987).

Pe baza acestor noțiuni ale cuvântului, un limbaj devine:

A. Un lexicon. Acesta este un set de cuvinte folosit uzual pentru intercomunicarea lingvistică de către un grup sau cel puțin două persoane, împreună cu o relație de ordonare implicită a cuvintelor. De obicei această relație se presupune a fi în forma unor structuri sintactice.

b. O gramatică. Care este un set de strategii utilizate pentru intercomunicare de cei care posedă un lexicon comun.

Lingvistica este studiul utilizării și organizării limbii ce se sprijină pe anumite teorii lingvistice diferite cu privire la modul de organizare a lexiconului și gramaticii. O teorie susține că o gramatică conține următoarele componente:

1. un lexicon – un set de cuvinte, împreună cu reguli de ordonare a acestora;

2. o morfologie – un set de strategii pentru construirea de cuvinte;

3. o sintaxă – un set de strategii pentru construirea propozițiilor;

4. o fonetică – un set de strategii pentru pronunția propozițiilor;

5. o semantică – un set de strategii pentru interpretarea propozițiilor;

6. un interpretor al textului – un set de strategii pentru combinarea propozițiilor în unități mai mari.

Cele de mai sus corespund cu ceea ce poate fi propus de un lingvist limbajelor existente în lume. O altă cale utilă este să analizăm unele dintre modalitățile în care sunt folosite cuvintele. Un test util pentru a demonstra că, cuvintele au diferite utilizări, este de a le traduce într-o altă limbă în care de obicei ele au forme diferite pentru înțelesuri diferite din limba de tradus. Pentru un cuvânt englezesc ca limbă ( language ), româna are cel puțin două cuvinte limbă și limbaj.

Semnificația

David Bohm, s-a referit în mod frecvent la semnificația cuvintelor, mai ales atunci când vorbește despre experimentele sale recente cu grupurile de dialog în care este încurajat "un flux liber a semnificațiilor". Toate întrebările despre semnificație, și ce înțelegem prin importanța clarității, sunt date de răspunsurile la întrebarea "Ce înțeles dăm limbajului?"

C.K. Ogden și I.A. Richard în ”Sensul senmificației” (C.K. Ogden and I.A. Richards, 1966 ) ne oferă o introducere utilă la astfel de întrebări. Folosind operele lui Odgen și Richards, Ludgwig Wittgenstein a avut o contribuție deosebit de importantă la noțiunea de sens în lingvistică (L. Wittgenstein, 1968 ). Conform dictonul lui: ”Nu te uita la sens, uită-te la utilizare”. În esență, aceasta poate fi interpretată ca spunând că sensul este o generalizare care nu corespunde cu nimic din ce este efectiv disponibil în comportarea limbajului. Pe ceea ce ne bazăm, de fapt, sunt utilizări individuale care sunt ele însele interdependente conform unui model sintaxic familiar lui. În acest sens, despre cuvinte nu mai se poate spune că "posedă" o semnificație intrinsecă care este independentă .

2.2 Rolul matematicii în știință

Teoria superstring-urilor a sugerat unor fizicieni întrebarea care este rolul pe care matematica abstractă îl joacă în știință. Ce beneficii aduce și ce se pierde prin introducerea din ce în ce mai mult a matematicii în fizică? Wigner se întrebă de ce ar trebui matematica atât de mult implicată in știință? De ce toate descoperirile noastre în știință se pretează atât de natural la matematică?

O caracteristică specială a matematicii, care apare să o diferențieze de limbaj, este apelul la gândirea vizuală. Desigur geometria și topologia fac apel direct la confirmarea vizuală și rapiditatea în gândirea necesită manipulări într-un anumit fel al spațiului vizual mental. Dar asemenea vizualizărea apare, de asemenea, în ramuri ale matematicii, care nu sunt în legătură directă cu proprietățile spațiului. Matematicienii susțin că o parte din gândirea lor este destul de diferită decât a celor care folosesc limbajul obișnuit. În acest sens matematica pare a fi nici mai mult și nici mai puțin decât un limbaj care nu este limitat de capacitățile sale lingvistice, și de asemenea, pare să implice o formă de gândire care are ceva în comun cu arta și muzica.

2.3. Limbajele artificiale

Formele utilizate în logică, inteligența artificială, informatică și în semantică sunt considerate ca fiind îmbunătățiri ale limbajului natural sau ca forme modificate ale limbajului natural. Este important de a investiga acele proprietăți care sunt considerate a fie îmbunătățiri și să obsevăm ce fac ele de fapt. De exemplu, este posibil să se îmbunătățească logica cu limbaje de programare ca PROLOG, și ce aspecte nu se pot realiza cu PROLOG, dar pot fi efectuate în limbajul uzual. Există limite pentru abordările actuale ale inteligenței artificiale, care rezultă dintr-o neîncredere în limbajele artificiale. Cu alte cuvinte: ce se obține prin folosirea limbajelor artificiale în comparație cu ceea ce se pierde?

Limbajele vechi, tehnice, religioase și super limbajele

La un moment dat a fost considerate, de exemplu, că limbile native din Australia, Africa și America sunt într-un fel primitive pentru că sunt incapabile de a răspunde cerințelor lumii noastre moderne. O limitare de acest tip, în cazul în care ar fi existat cu adevărat, ar deschide posibilitatea ca limbile pe care le vorbim în prezent să poată ajunge forme de limitare a științei pentru ca aceasta să se poată dezvolta mai mult. Dar, de fapt, se pare că vorbitorii nativi a acestor limbi, pot face la fel de multe modificării limbii lor cât pot face cei ce vorbesc limbi moderne. Din nou așa-numitele limbi tehnice ca cele folosite în drept, medicină și fizica teoretică nu sunt decât limbaje obișnuite care, lingvistic vorbind, nu au nimic special, în proprietățile care aparțin lexiconului lor dincolo de anumite restricții și extensii.

Limbajul matematic în știință

Matematica abstractă este o parte esențială a cercetării științifice. Fizica în special utilizează matematica foarte mult începând din gimnaziu. În ciuda multor cercetări cu privire la învățarea atât a fizicii cât și a matematicii, problema cum să fie inclusă în mod eficient matematica în fizică într-un mod care să ducă la înțelegerea fizicii de către majoritatea elevilor rămâne nerezolvată. O problemă fundamentală ce a primit o explorare insuficientă este faptul că în știință, nu este folosită doar limbajul matematic, ci se dă o semnificație diferită acestuia decât o fac matematicieni. Elementele critice sunt rolurile de cunoaștere încorporate și interpretarea în context. Cadru teoretic frecvent utilizat în cercetarea pedagoică referitoare la fizica în școală este coerent și extinde ideile semanticii cognitive prin conectarea la fenomene fundamentale și interpretarea contextuală a dinamici sensurilor cu resurse conceptuale, resurse epistemologice, și trăiri emoționale.

Matematica este profund împlicată atât în învățare cât și în utilizările practice ale fizicii. Alte științe, cum ar fi chimia, biologia, geologia, meteorologia folosesc adesea matematica pe scară largă în practică, dar de obicei se bazează mai puțin pe ea decât o face învățarea fizicii în gimnaziu, liceu și facultate. În ciuda deceniilor de experiență în predarea fizicii cu ajutorul matematicii de la gimaziu și până la terminarea liceului, și, în ciuda ani de cercetare asupra “ rezolvării de problemelor “ în fizică (Maloney, 1994), comunitatea fizicienilor continuă să aibă atât succese cât și însuccese în rândul eleviilor, mai ales în predarea eficientă a fizicii utilizând matematica. Unor elevii li se pare natural și confortabil utilizarea matematicii pentru a descrie lumea fizică, dar mulți luptă cu ea, atât la nivel introductiv cât și la nivel mai avansat. Chiar dacă matematica se învață din clasa I sunt necesare mai multe cunoștințe pentru aplicarea lor în rezolvarea problemelor de fizică. De exemplu, studenții care studiază fizica la Universitatea din Maryland sunt obligați să urmeze cinci semestre de matematică și cei care intenționează să termine cursurile sunt încurajați să mai urmeze cel puțin două.

Uneori, problema este că elevii nu au reușit să învețe ceea ce li s-au spus să învețe în orele de matematică și au probleme cu conceptele matematice de bază. Dar de multe ori problema este că elevii au dificultăți în utilizarea simbolisticii folosite, cu înțelesuri diferite, în matematică și în știință. Problema utilizării matematicii în știință din punct de vedere semantic, constă în utilizarea instrumentelor lingvistice pentru a se face înțelese noțiunile.

În primul rând, există dramatice, dacă de multe ori nerecunoscute, diferențe în modul în care disciplinele matematică și fizică utilizează și interpretează expresii matematice. Uneori pentru a rezolva probleme de fizică, profesorii, folosesc cunoștințe de fizică și matematică care pot duce la schimbarea interpretărilot matematice de care dispune elevul. Rezultatul este că ecuațiile învățate de elevii în orele de matematică poate arăta diferit de ecuații similare pe care le văd în clasele lor de știință (în special fizică). Unele dintre aceste diferențe sunt profunde.

Deși sintaxa formală matematică pote fi aceeași pentru discipline ca matematica și fizica, utilizările și semnificațiile acestor sintaxe formale pot fi diferite în mod dramatic între cele două discipline.

Gândirea matematică în știință (și în special în fizică) nu este aceeași cu cea din matematică. Ea are un scop diferit, reprezentând sistemele fizice, mai degrabă decât a exprima relații abstracte. Ea are chiar și o semiotică diferită – înțelesul este pus în simboluri matematice pure.

Se pare că ”limbajul “ matematic ce este folosit în fizică nu este la fel ca cel pe care il predau matematicieni. Există multe diferențe importante în ceea ce pare a fi ”dialectul ” fizicianului care utilizează matematica, în timp ce limbajul matematic folosit în matematică și cel matematic din fizică ar putea fie considerate ca limbaje separate. Diferența cheie este că încărcătura cu sens fizic a simbolurilor este înțeleasă de fizicienii și duce la diferențe în modul în care fizicieni și matematicieni interpretează ecuații. Fizicienii nu folosesc matematica în a face fizică, ci folosesc fizica în a face matematică. Urmează trei exemple care ilustrează diferite aspecte ale diferențelor culturale dintre fizicieni și matematicieni.Primul exemplu este parabola amuzantă și surprinzătore ”șiboletul lui Corinne” ( șibolet este un cuvânt folosit pentru a distinge membrii unui grup de ceilalți) (Dray și Manogoue, 2002) : în urma determinării temperaturii dintr-o placă din metal plasată deasupra unei conducte din care iese aer rece, rezultatul poate fi bine descris în coordonate carteziene de funcția:

T (x, y) = k (x2 + y2)

unde k este o constantă, se cere să se descrie rezultatul folosind următoarea funcție:

T (r, θ) =?

Fizicienii știu că T este o funcție care reprezintă temperatura (în orice unități) într-un anumit punct în spațiu (în orice coordonate). Matematicienii au tendința de a considera ca T este o funcție matematică care reprezintă o anumită dependență funcțională privind o valoare la o pereche de numere date.

Ca urmare, fizicienii au tendința de a răspunde T (r, θ) =kr2 pentru că interpretează x2+y2 din punct de vedere fizic ca pătratul distanței de la origine. Dacă r și θ sunt coordonatele polare corespunzătoare coordonatelor x și y. Răspunsul fizicienilor este că se obține aceeași valoare a temperaturii în același punct fizic în ambele reprezentări. Cu alte cuvinte, fizicieni atribuie un sens tuturor variabilelor x, y, r, și θ – acestea fiind legate între ele.

Matematicienii, pe de altă parte, consideră x, y, r, și θ ca variabile fictive care denotă două variabile independente arbitrare. Variabilele (r, θ) sau (x, y), nu au nici o relație de legătură între ele. Matematicienii se concentreze pe gramatica matematică a expresiei, mai degrabă decât pe orice sensul fizic posibil. Funcția, definită ca două forme independente de variabile la pătrat, care sunt adunate și înmulțite cu k. Prin urmare, rezultatul ar trebui să fie T (r, θ) =k(r2 + θ).

Fizicianul nu este de acord cu rezultat matematicianul ” Nu se poate aduna r2 și θ, au unități de măsură diferite”. Matematicianul nu este de acord cu rezultatul fizicianului ”Nu se puteți schimba dependența funcțională fără a modifica numele simbolului! “. Trebuie să se obțină ceva asemănător cu:

T (x, y ) =S (r, θ) =kr2

La care fizicianul ar putea răspunde "Nu poți scrie că temperatura este egală cu entropia, deoarece se produce confuzie”.

Aceasta este o parabolă, nu un experiment. Sunt exagerate rolurile matematicianului și fizicianului pentru a ilustra interpretări diferite ale aceleiași expresie. În realitate, interpretările fizicienilor și matematicienilor în experimente concrete se află undeva între aceste două extreme. Există situații în care fizicienii acordă atenție mai mare formei funcționale, de exemplu atunci când se analizează transformarea funcțiilor Lagrange în funcții Hamilton sau între potențialele termodinamice. În mod similar, un matematician pote acorda prioritate unei metode mai rapide, intuitive, ceea ce înseamnă, decât a formei sintactice. Și matematicienii sunt perfect capabili de citi și interpretarea T (r, θ), ca o transformare polară . Această problemă a fost rezolvată de mai mulți matematicieni care au dat răspunsuri corecte din punct de vedere fizic, aceștia fiind cei care utilizează matematica în aplicații practice, iar fizicienii care au dat răspunsuri corect matematic sunt cei care studiază fizica teoretică.

În contextul disciplinei lor, matematicienii au dreptate, iar fizicienii par să urmeze o cale greșită. Odată ce au fost introdus numere în expresi T (10, 30) se obținute un nonsens. Din punct de vedere fizic orice mărime are unități de măsură, deci nu se pune astfel problema deoarece se utilizează 10 cm și 30° ceea ce ar conduce la coordonate polare, dar un matematician tinde să respecte regula ”păstrează expresiile matematice cât mai simple” și deci poate lucra cu numere în acest caz, răspunsul lor are astfel o justificare.

Fizicienii "încărcă" un sens fizic cu simboluri și numere într-un mod pe care matematicienii de obicei nu îl consideră necesar. Acesta permite ca fizicienii să lucreze cu cantități matematice complexe, fără a introduce matematica avansată care ar fi necesară pentru a gestiona aceste probleme riguros matematic.

Un alt mod în care fizicienii întroduc sens fizic în expresii matematice este prin “interpretarea ecuațiilor din punct de vedere fizic”. Modul în care o ecuație este folosită poate fi puternic afectat de înțelesul fizic atribuit. Un exemplu este ecuația pentru efectul fotoelectric.

În efectul fotoelectric, electronii legați într-un metal, de o energie U, absorb fotoni de energie hʋ unde ʋ este frecvența luminii. În cazul în care energia luminii este suficient de mare, electronii vor fi scoși din metal. De obicei, profesorul încercă să schimbe așteptările elevilor prin mici modificări, dar importante pentru problemă. În cazul în care o lungime de undă a lumină nu conduce la emiterea de electroni, ce se va întâmpla dacă vom alege o lungime de undă mai mare? Rezultatul experimentului a fost o surpriză pentru unii elevi, dar răspunsurile date de ei la întrebare a fost de o surpriză mult mai mare pentru profesor.

Aceasta este unul din cazurile în care se poate explica destul de ușor rezultatele dacă se păstrează interpretarea fizică în prim-plan. O lungime de undă mai mare corespunde unei frecvențe mai mici, ceea ce face ca fotonii să posede o energie mai mică. În cazul în care fotonii nu au suficientă energie pentru a scoate un inițial electron, cu siguranță ei nu pot realiza acest lucru dacă energia este redusă și mai mult. Cu toate acestea, doar un sfert din clasa a răspuns că, după modificare, electronii nu pot fi scoși din metal. Raționamentul lor are la bazat ecuația efectului fotoelectric lui Einstein :

eV0 = h ʋ – U

Acest raționament subliniază faptul că ecuația nu este de fapt corectă. Există o funcție ascunsă Heaviside (theta) care corespunde declarației: “ Nu utilizați această ecuație cu excepția cazului în care în partea dreaptă, ceea ce corespunde cu energia maximă cinetică a electronului extras, este un număr pozitiv. “ Ecuația matematică care include această constrângere este

eV0 =( h ʋ – U)θ( h ʋ – U)

De obicei pe experții în fizică nu-i deranjează absența funcției theta. În loc de a folosi condițiile de utilizare a formalismului matematic, fizicienii aplică modul lor de înțelegere a situației fizice în acest caz, verificând dacă energia fotonului este suficient pentru a extrage electronii în loc să evalueze dacă și modul în care ar trebui să fie folosit acestă ecuație.

2.4. Modelarea fizică a lumii folosind matematica

Utilizarea expresiilor matematice în disciplinele ca matematica sau fizica este o sarcină complexă. În matematică, această complexitate apare din raționamente și funcționează într-o structură matematică bine definită și coerentă, cu o anumită sintaxă formală. Totuși, exemplele discutate demonstrează clar că utilizarea ecuațiilor în fizică depășește interpretarea și prelucrarea sintaxei formale matematice. În loc să se bazeze pe funcții Heaviside explicite sau dependențe funcționale, fizicienii utilizează matematica prin prisma respectării principiilor fizicii.

Mai exact, în fizică, utilizarea expresii matematice este complexă, deoarece sensul fizic al simbolurilor este utilizat pentru a transmite informații omise din structura matematică a ecuației. Acest lucru se datorează faptului că fizica are un scop diferit de matematică: pentru modelarea sistemelor fizice reale.

Fizicienii și matematicieni au obiective diferite pentru utilizarea matematicii. Aceasta nu este doar faptul că fizicienii folosesc ecuații în mod diferit de modul ul în care matematicieni o fac în orele de matematică. Obiectivele lor sunt diferite. Fizicienii nu vor doar să exploreze formalismele matematice, ei doresc să utilizeze acest formalism pentru a reuși să descrie, să învețe despre, și de a înțelege sistemele fizice.

Din structurile matematicii, fizica utilizează reguli și metodologii de transformare a relațiilor și de rezolvarea a ecuațiilor. Putem utiliza apoi matematica pentru a rezolva problemele, ceea ce duce la răspunsuri pe care nu suntem în măsură să le observăm direct din înțelegerea noastră a fizicii. În acest fel se folosește doar matematica. Trebuiesc interpretate sensurile rezultatelor din nou în sistemul fizicii. În cele din urmă, trebuie să fie evaluat dacă rezultatul susține alegerea inițială a modelului în comparație cu observațiile.

Fiecare dintre aceste patru etape – modelarea, procesarea, interpretarea și evaluarea – sunt abilitățile importante pe care le are un om de știință care folosește matematica pentru a descrie comportamentul lumii fizice.

Dar utilizarea matematicii în fizică nu este atât de simplă sau secvențială cum tinde să indice folosirea acestor etape. Fizica și matematica sunt intim legate, așa cum sunt descrise în exemplele de mai sus. Pentru mulți fizicieni de profesie, partea de evaluare – parte care arată unde folosirea matematicii nu funcționează, este foarte importantă. Corectarea parțială a modelelor și inventarea altor noi este o parte importantă a creativității în fizică. Dar rezultatele arată faptul că modul tradițional de a gândi despre utilizarea matematicii în orele de fizică nu pot da un accent suficient elementelor critice de modelare, interpretare și evaluare.

Invățarea fizicii dorește să obișnuiască elevi cu modele deja create, uneori mult simplificate, pentru ca elevii să nu se concentreze pe detalii despre care profesorii știu că sunt irelevante pentru modelul simplificat considerat. Profesorii au tendința de a lăsa elevii să utilizeze operații matematice folosind algoritmi, dar rareori li se cere să interpreteze rezultatele obținute și chiar de mai puține ori să evalueze dacă modelul inițial este adecvat. Chiar la nivel de bază, examenele necesită de multe ori doar recunoașterea formelor simple, oferind alegeri, aceasta conduce la faptul că elevii nu pot să recunoască structurile complexe. Atunci când aceștia nu reușeasc pe cont propriu, să rezolve probleme complexe, dascălii au tendința de a le da spre rezolvare numai probleme simple, care prin soluționare nu crește abilitatea de rezolvare a problemelor. Profesorii nu recunosc ceea ce este complicat într-o problemă pentru un elev și crează deseori o modalitate complicată de rezolvare.

De regulă fizicienii (precum și oameni de știință din alte domenii chiar și inginerii ) folosesc adesea cunoștințe de fizică de multe ori implicit, tacit, sau nedeclarat – atunci când se aplică matematica la sisteme fizice. O idee similară se poate aplica și lingviștilor care încearcă să înțeleagă modul în care dăm sens cuvintelor – semantică. Evoluțiile din lingvistică și literatura ce studiază semantica, ajută să se construiască o terminologie capabilă să descrie mai bine diferența dintre așteptările fizicienilor și matematicienilor.

Semantica cognitivă și matematică

Pentru a înțelege modul în dăm sens noțiunilor folosind limbajul matematicii în fizică, este necesar să se cunoscă modul în care oamenii dau sens cuvintelor utilizînd limbajul în contextul vieții de zi cu zi. Lingviști ce studiază aceste aspecte au făcut progrese considerabile cu privire la acest aspecte în ultimii 40 de ani. Deși cercetările nu au ajuns la o sinteză atotcuprinzătoare, ei au multe idei valoroase pentru a ne ajuta în înțelegerea modului în care dăm sens cuvintelor. Astfel de cercetări au fost realizate de de Lakoff și Johnson (1980), Lakoff și Nunez (2001), Langacker (1987), Fauconnier (1985, 1997), Turner (1991), Fauconnier și Turner (2003), Evans (2006 ), precum și Evans și Green (2006).

În operele lor despre semantica cognitivă modernă, Evans și Green identifică trei din ideile de bază prin care se atribuie înțeles cuvintelor (Evans și Green 2006, p 157):

• inserarea cunoașterii: înțelesul se bazează pe experiență fizică;

• cunoștințe enciclopedice: cunoștințe acumulate din experiență creează sens;

• contextual: sensul este construit dinamic.

Inserarea cognitivă: înțelesul se bazează pe experiență fizică

Încorporarea cunoașterii se referă la interacțiunea funcțiilor cognitive complexe cu experiența fizică realizată prin percepții senzoriale, funcțiile motorii, și modul în care acestea sunt legate de contexte culturale. Sugarii învață ce este forma, prin coordonarea vederii și pipăitului. Copiii învață să numere acestor forme prin asocierea cuvintelor pe care le aud cu obiecte.

Există multe exemple în limbajul de zi cu zi și conceptualizări, în care înțelesul necesită legături ale existenței noastre corporale cu lumea tridimensională în care trăim. Lakoff și Johnson (1980, 2003) au analizat exemple ale conceptelor de orientare spațială cum ar fi “în sus“, “în jos“ ,”în față” și “în spate“, care sunt legate strâns experiențele nostre spațiale .Astfel“în sus“, nu este înțeleasă doar în termenii săi proprii, ci iese din colecția de funcțiile motorii, constant efectuate, ce au de a face cu poziția noastră în raport cu câmpul gravitațional, care în care trăim.” (Lakoff & Johnson, 2004, p. 56-57).

Lakoff și Johnson (1980/2003) subliniază modul în care experiențele noastre corporale cu obiecte fizice stau la baza conceptualizării emoțiilor, cum ar fi furia sau dragostea.

Tezele în care stările cognitive sunt incluse în sistemul nostru conceptual se bazează pe interacțiunea noastră cu lumea fizică: modul cum interpretăm chiar sensuri foarte abstracte este adesea derivat din experiențele noastre foarte concrete din lumea fizică. Întruchiparea cunoașterii trimite la activitatea cognitivă, care este, evident, implicată în desfășurarea activităților senzomotoare. Interacțiunile noastre senzomotorii cu lumea exterioară influențează puternic structura și dezvoltarea de facilități cognitive superioare și rutinele cognitive implicate în efectuarea acțiunilor fizice de bază. Sunt implicate chiar și în nivelul superior al raționamentului abstract (Fuster 1999).

Procesele fundamentarea de conceptualizare se bazează pe experiențe și acțiuni fizice și se extinde la procesele cognitive superioare, cum ar fi raționamentul matematic. Lakoff și Nunez (2001) susțin că înțelegerea noastră a multor concepte matematice se bazează pe idei preluate din viața de zi cu zi, cum ar fi orientări spațiale, grupări, mișcarea corporală și manipulări de obiecte (cum ar fi rotirea și translarea). Deși formal matematica pare diferită de ceea ce facem în viața de zi cu zi, cunoașterea și înțelegerea oricărei persoane despre norme formale se bazează în mod obișnuit pe experiențe fizice. Astfel, o înțelegere a matematicii, ca un set de teorii, poate fi privită ca fiind întemeiată pe experiența noastră fizică, de a colecta informații, precum și o înțelegere a aritmeticii numerelor complexe “ să ne folosim de conceptul de rotație din viața zi cu zi. “ (p . 29). Multe dintre ideile și formulările sofisticate în matematică sunt complicat amestecate cu proprietăți fizice ale ființei umane.

Un mod cât mai natural de introducere a matematicii pentru a fi ușor de înțeles, chiar și raționamentele abstracte, este prin utilizarea simbolurilor (Sherin 1996, 2001, 2006). Simbolul este un amestec de semnificație gramaticală și matematică, utilizând înțelegerea abstractă a acestei relații realizăm trecerea de la experiențe trăite la scheme conceptuale.

Un exemplu a importanței simbolurilor este ”o parte a intregului”:

Casetele indică faptul că orice simbol poate fi plasat – aceasta reprezintă o structură gramaticală a reprezentării matematice. Înțelesul conceptual atribuit este că ceva poate fi considerat alcătuit din mai multe părți. Această concluzie o putem obține și din experiența fizică direct de obținere a unei scheme abstracte a părților componente și a întregului. Forma simbolică este considerată a fi un amestec de modele simbolice cu schema conceptuală: dreptunghiurile din partea dreaptă a ecuației iau înțelesul conceptual de ”parte” și dreptunghiul din partea stângă ia înțelesul conceptual de ”întreg”, care este considerat ca o sumă a tuturor componentelor.

Cunoașterea enciclopedică: cunoștințe acumulate din experiență creează sens

Acest principiu implică că este înțeles sensul cuvintelor nu în termenii dat de definiția din dicționar, ci cu trimiteri la complexitatea contextuală a conceptelor (care poate fi reprezentat și de alte cuvinte), care trebuiesc la rândul lor înțelese pe baza altor concepte.

Un exemplu ar fi cuvântul ”ipotenuză”, definit ca cea mai lungă latură a unui triunghi dreptunghic. Pentru a înțelege sensul acestui cuvânt, pe de o parte trebuie să înțelegem sensul cuvintelor: triunghi, latură, unghi drept și ideea de cel mai lung. Înțelegerea și conceptualizarea ”ipotenuzei” se bazează pe un număr de concepte ajutătoare, care la rândul lor se bazează pe alte concepte în explicarea complicatului înțeles enciclopedic.

Această idee de înțelegere enciclopedică a fost dezvoltată sub diferite forme ca forma semantică (Fillmore 1976), a domeniilor (Langacker 1987), și a spațiului mental (Turner 1991). Ideea comună a acestor variate perspective este că putem modela înțelegerea ca fiind realizată dintr-un număr mare de interconexiuni a unora fundamentale. În orice moment doar o parte din rețea este activă, depinzând de contextul prezent și de istoria rețelei considerate. Înțelesul cuvântului, folosit într-un context particular, este determinat de partea rețelei complexe a cunoașterii care este accesată de cuvintele folosite în situația respectivă. Lingviștii moderni ce studiază procesele cognitive argumentează apelarea la aceste legături complexe a structurii și procesării înțelesului: un mare număr de școlari, au în prezent argumente persuasive, asupra modului în care cuvintele din limbajul uman nu sunt reprezentate independent de context. Acești lingviști argumentează faptul că, cuvintele sunt totdeauna înțelese cu respectarea structurilor sau domeniilor accumulate în urma experiențelor trăite, deci ” înțelesul” care este asociat cu un cuvânt particular (sau o construcție gramaticală) nu poate fi studiat independent de structura de care este asociat

La prima vedere, sensul ecuații matematice ar putea părea concis, conform dicționarului. Ce înseamnă să cunoaștem semnificația unei ecuații? De exemplu:

y = mx + b

În sensul cel mai strict, aceasta este o relație care sugerează un calcul simplu, definind valoarea cantității “ y “ ca fiind suma dintre produsului “ m “ și “ x “ și termenul “ b “ . Matematica, uneori, în mod intenționat, adoptă o vedere minimalistă. Ceea ce știm despre o cantitate matematică este specificat ca precis și ca minim posibil (cu axiome), și că doar această înțelegere va fi utilizată în construirea de noi cunoștințe.

Deși matematica scrisă pot fi concisă și precisă, cultura matematica de multe ori se bazează pe mai mult decât pe " înțelesul din dicționar” în felul cum este utilizat și înțeles un șir de simboluri. Pentru majoritatea matematicienilo (și chiar elevi de liceu), ecuația dată transportă mai multe înțelesuri decât relația literală dintre cele patru simboluri algebrice și două simboluri relaționale. Având o cunoaștere a convențiilor de etichetare, x și y sunt interpretate ca variabile capabile să ia mai multe valori diferite, în timp ce m și b sunt interpretate ca fiind constante. Cu aceste cunoscute, ecuația ia sensul unei relații între variabila independentă (x) și variabila dependentă (y). În plus, valoarea constantă a lui m presupune că ecuația se referă la o dependență liniară. Constantele iau un sens matematic suplimentare: m ca panta dreptei și b ca punctul de intersecție cu axa y, preluând ideile din grafice.

Astfel, sensul ecuației, înțeles chiar și în afara domeniile ce folosesc convențiilor matematice, liniile drepte, și graficele sunt mult mai expresive decât definirea strict exprimată a simbolul “ y “ folosind alte simboluri.

Când se folosește matematica în fizică, cunoștințele noastre bogate despre sistemul fizic este adus într-o formă care să includă interpretarea lui în sensul matematic așa cum este ilustrat prin exemplele din anterioare. Un alt exemplu, este analiza ecuația următoare din punct de vedere fizic:

v =v0 + a t

unde v este viteza obiectului, v0 este viteza inițială, a este accelerația constantă a obiectului, iar t este timpul. Această ecuație este matematic identică cu o ecuație liniară și poate fi considerată ca reprezentând un grafic a unei relație liniare. Dar, în contextul fizicii, acesta este conectat la o rețea, chiar mai bogată de idei care implică mișcare, viteze, și rate de schimbare.

Pentru a înțelege fizic această ecuație este necesar a înțelege relația sa cu multe alte cunoaștințe din fizică. Cu alte cuvinte, sensul unei ecuații în fizică este enciclopedic la fel cum sensul cuvânt " ipotenuza “ este enciclopedic.

Contextualizarea: înțelesul este construit dinamic

O implicație a ideii că sensul este construit prin conectarea la elementele unui sistem de cunoștințe enciclopedice este că sensul nu este fix, ci este determinat dinamic bazat pe indicii contextuale specifice. Semantica consideră unitățile lingvistice ca suport pentru construirea de sens, sau contextualizare. După cum este descris de Evans și Green: ” un proces dinamic în care unitățile lingvistice joacă un rol pentru o serie de operațiuni conceptuale și de îmbogățire a cunoștințelor generale. Din acest punct de vedere sensul este un proces, mai degrabă decât o "idee", care pot fi "ambalat" de limbaj. Înțelesul se bazează pe cunoștințe enciclopedice ”…și implică strategii care se referă la diferite aspecte ale conceptual structura, organizarea și ambalare … ”..

Dacă enunțuri oferă acces la nodurile din rețeaua de cunoștințe, diferite părți care sunt active în diferite momente, fac ca sensul unui enunț să depinde de activitatea locală a rețelei la un momentul dat. Acesta demonstrează că înțelesul este dinamic. Contextele exprimării date – local (despre ce este vorba în conversația, cu cine etc.) și global (istoricul personal, social etc.), – afectează activitatea rețelei de cunoștințe și, la rândul său, posibilitățile de contextualizarea la momentul dat. Astfel, sensul expresiei nu este predeterminat, ci este construită în acel moment.

De exemplul cuvântului " siguranță “ în următoarele propoziție, amândouă cu referire la un copil ce se jocă pe plajă.:

1. Copilul este în siguranță.

2. Plaja este în siguranță.

Prima propoziție se referă la faptul că, copilul nu este supus unei agresiuni. A doua propoziție, deși identic ca structură cu prima, nu implică faptul că plaja nu este supusă unei agresiuni. Mai degrabă, aceasta implică faptul că plaja nu poate provoca daune. Expresia " în siguranță “ în cele două propoziții (și proprietățile pe care le atribuie copilului și plajei) sunt ușor diferite depinzând de contextul local. Într-un context diferit, de exemplu, în cazul în care se referă la o plajă amenințată de dezvoltatori imobiliari, contextualizarea și sensul construit pentru a doua propoziție ar putea fi mai asemănătoare cu prima, atribuind sensul expresiei ”în siguranță” – că plaja nu este supusă unei agresiuni prejudiciate de către dezvoltatori.

În acest context, putem revizui exemplul fizicianului imaginar și matematicianul care argumentează cu privire la posibilitatea T (r, θ) ar trebui să fie “ θ2 + r2 “ sau “ r2 “. Deși ambii pot ușor înțelege raționamentul pe care se bazează celor două răspunsuri, fiecare expert dă înțeles în conformitate cu semnificațiile uzuale din culturilor lor disciplinare și contextul dat. Se poate înțelege acum că matematicienii, care ignoră numele variabilelor, atașează sensuri din domeniul funcții simple și variabile, în timp ce fizicienii care ignoră implicațiile dependenței funcționale interpretează ecuația în domeniul sistemelor de coordonate și adăugă sens fizic variabilelor.

În mod similar, ideea de forme simbolice nu sugerează o corespondență identică între un anumit tip ecuație și un șablon al simbolului sau între un șablonul simbolului și o schemă conceptuală. Așa cum sensul cuvântului “ siguranță “ poate depinde de contextul de utilizare, același șablon al simbolului matematic poate, în diferite contexte, susține diferite semnificații conceptuale. De exemplu, v =v0 + a t poate de obicei fi înțeleasă ca bază + schimbare, în timp ce o ecuație de energie cu aceeași structură, E = 1/2 mv2 + mgh, poate în mod obișnuit fi interpretată ca piese ale unui întreg, că energia mecanică totală constă din suma două părți: energia cinetică și energia potențială. Cu toate acestea, este productiv să ne gândim la această ecuație a energiei la fel ca bază + schimbare (sau schimbare + bază), în cazul în care o minge de baseball este inițial ținut la o înălțime și îi este transmisă energie cinetică când este aruncată orizontal.

Realizarea înțelesului ecuațiilor date are cel puțin trei aspecte comune în limbaj: atribuirea unei baze, utilizarea cunoștințelor enciclopedice și selectarea contextuală a cunoștințelor enciclopedice pentru a da un sens.

Atribuirea sensului în fizică: cadrul resurselor

Ideile menționate anterior fac legatură cu cadrul resurselor dezvoltate de comunitatea de analiza a gândirii elevilor. În acest cadru, gândirea unei persoane este modelată ca rezultând dintr-o submulțime de resurse cognitive (structuri cognitive strâns legate/conectate), activate ca răspuns la percepția și interpretarea contextelor externe și interne.

Cunoașterea integrată: fenomene primare ce leagă gândirea de experiența integrată.

Cunoașterea enciclopedică: colecția de resurse productive folosite activ.

Contextualizare: declanșarea depinde de factori de concept, epistemologici, și afectivi.

Cadrul resurselor pune problema într-o maniera similară cu lingvistica cognitivă – prin experiența integrată. Di Sessa (1993) a identificat gândirea de bază a elementelor de fizica ca fenomene primare. Acestea sunt elemente învățate prin cunoaștere, deseori la o vârstă fragedă, despre cum funcționează lumea. Două din aspectele importante sunt caracterul evident și caracterul ireductibil – fenomene primare sunt activate ușor și direct, și nu au strutcură. Două exemple sunt citate în lucrarea lui Di Sessa (1993), și acestea sunt echilibrarea dinamica (doua elemente în conflict care se echilibreaza una pe cealalata) și fenomenologia primitivă a lui Ohm (un agent ce trece printr-o rezistență produce un rezultat). Un elev când se gândește la cum s-ar putea mișca un obiect greu după ce a fost impins, ar putea să apeleze la intuiția fizică din punct de vedere al fenomenologiei lui Ohm, și nu la principiile fizicii formale.

Într-un mod similar, Sherin (2001) a descoperit că elevii la fizică crează ecuații inedite pentru a modela situații fizice prin intelegerea lor intuitivă și nu prin aplicarea regulilor și principiilor fizicii formale. Pentru a descrie forțele ce acționează asupra unui obiect în cădere cu viteza maximă, doi studenți au sărit direct la a scrie o ecuație de forma Fgreutate = Frezistența aerului. Aceasta ecuație nu se supune legilor lui Newton, unde forța totală este Ftotală = Fgreutate – Frezistența aerului, care introdusă în a doua lege a lui Newton dă rezultatul Ftotală = Fgreutate – Frezistența aerului = ma. Deoarece a este egal cu zero pentru viteza finală, rezultă că Fgreutate – Frezistența aerului = 0, ceea ce înseamnă că Fgreutate = Frezistența aerului.

Sherin explică soluția studenților bazându-se pe echilibrul simbolic pentru a asocia ideile intuititive a două influențe aflate în opoziție cu simbolul ⎕=⎕. Aceasta este calea de echilibru a interpretării fizice a situației pentru a influența felul în care sunt generate, influențate și interpretate ecuațiile matematice; reflectă expertiza fizicii și stă în opoziție cu procesarea (sintaxa) matematică.

Cunoașterea enciclopedică: colecția de resurse productive este folosită activ.

Fenomenologia primitivă este o submulțime a cunoașterii, pe care oamenii de știință o pot înțelege în situațiile fizice date. În cadrul de resurse, cunoașterea unui individ este formată din resurse de cunoaștere elementare. Așa cum o submulțime din cunoașterea noastră enciclopedică este pusă în aplicare pentru a înțelege limbajul, așa se întâmplă și când oamenii încearcă să înțeleagă fizica. Diferite submulțimi ale acestor resurse pot fi aplicate în aceleași situații pentru a alcătui diferite sensuri (așa cum „plaja este sigură” poate fi înțeleasă că cel care merge la plajă este în siguranță, sau că nu se poate construi pe acel loc). Din cauza multitudinii de sensuri, studierea fizicii implică perfecționarea caracteristicilor de declanșare și legătura cu baza de cunoaștere enciclopedică pentru a construi o structură de cunoaștere coerentă și stabilă care să se alinieze cu, cunoașterea și gândirea formală a fizicii ca disciplină.

Deși aceste activări sunt extrem de valoroase pentru viața de zi cu zi, uneori, când sunt preluate în situații de învățare, ele pot fi activate inadecvat sau interpretate greșit. Un exemplu în acest sens este discutat în Redish (2014), (Frank 2009 Frank și Scherr 2012). Elevii vor primi un set de benzi de hârtie cu puncte de pe ea. (Vezi fig. 5) Punctele sunt realizat prin conectarea unui obiect la banda de hârtie și punerea obiectului în mișcare. Banda trece printr-o mașină în care un ac lovește banda la intervale egale de timp și produce un orificiu în aceasta ( fig. 2.1 ). În cazul în care obiectul se mișcă rapid, banda se mișcă în același ritm și există spații mari între puncte așa cum se arată în eșantionul din dreapta sus a fig. 2.1. În cazul în care obiectul se mișcă încet, banda se mișcă ami încet și puncte sunt mai aproapiate ca în partea din dreapta jos a fig. 2.1.

Fig. 2.1. Un dispozitiv pentru afișarea vitezei de mișcare cu spații perforate și două exemple de benzi perforate la viteze diferite

( adaptată după http://link.springer.com/article/10.1007/s11191-015-9749-7 )

Aparatul a fost prezentat la începutul experimentului elevilor, iar mecanismul explicat de un profesor. Elevii au lucrat în grupe, și fiecare grup de patru elevi li s-au dat patru benzi de diferite lungimi care conțin șase puncte (ca în fig. 2.1). Prima întrebare în foaia de lucru a fost, “care bandă s-a realizat în timpul cel mai mare? “ Deoarece acul lovea cu rată fixă, orice bandă cu șase puncte se realiza în același interval timp. Grupuri multiple de elevi au fost observate în timpul trecerii rapide de la o interpretare la alta. Ca răspuns la prima întrebare: ”Care bandă a necesitat un timp mai mare pentru a fi realizată? “ mulți studenți a spus ceva de genul, “ Evident, este nevoie de un timp mai mic pentru a genera banda mai scurtă (puncte distanțate mai puțin) pentru că este "mai scurtă“. A fost interpretat răspunsul acestor studenți ca aplicarea unei resurse intuitiv ușor accesibilă, care “ distanțe mai mari implică timpi mai mari “ (presupunând implicit că nu se realizează nici o schimbare a vitezei). După un scurt timp, ca urmare a solicitării unui răspuns mai detailat (pentru a găsi viteza), acestea grupuri reinterpreteză lungimile benzilor ca fiind proporționale cu cât de repede a fost tras banda prin mașină, bazându-se pe ideea intuitivă că “distanțe mai mari implică viteze mai mari “ (implicit presupunând – corect – că nu se realizează nici o schimbare a duratei de timp).

Există două caracteristici importante de reținut din această traiectorie comună a raționamentelor. În primul rând, în diferite momente, un grup de elevi poate conecta diferite resurse cognitive pentru a ajunge la interpretări diferite despre ceea ce înseamnă diferite lungimi. În al doilea rând, grupurile se bazează pe diferite elemente din cunoștințele lor enciclopedice în funcție de modul în care au contexualizat sarcina ca răspuns la diferite indiciile în diferite părți ale lecției pentru a da două înțelesuri diferite la aceeași situație

O parte esențială a cadrului de resurse este observația că resursele sunt în general – nici corecte, nici greșite până când se specifică contextului și utilizarea. Deși concluziile elevilor despre lungimea benzilor au fost incorecte aici, resursele de cunoaștere intuitivă nu pot fi definite ca, corecte sau incorecte în mod independent de context. În ceea ce privește benzile punctate, deși intuiția ”distanță mai mari implică timpi mai mari” nu este corectă în interpretarea acestor benzi, ar fi corectă însă în alte contexte, cum ar fi compararea timpilor de zbor al companiei aeriene între diferite orașe.

Contextualizarea: Activarea depinde de factori conceptuali, epistemologici și afectivi

Mintea umană conține o cantitate mare de cunoștințe despre multe lucruri, dar are capacitate limitată de a accesa aceste cunoștințe la un moment dat. (Miller 1956). Lingviștii ce studiază semantica cognitivă subliniază că, contextul contează semnificativ în modul în care sunt interpretați stimulii și acest lucru este la fel de adevărat într-o oră de fizică cât și în viața de zi cu zi. Uneori, acest lucru înseamnă că, caracteristicile structurale ale contextului problemei dau o indicație despre cum cunoștințele sunt legate de concepte fizice – o problemă cu un corp pe un plan înclinatsolicit folosirea cunoaștințelor conceptuale de forță și mișcare, mai degrabă decât cunoaștințe conceptuale referitoare la câmpuri magnetice. Cu toate acestea, contextul se extinde dincolo de conținutul fizic al problemelor specifice prezentate. Aceasta include contextul că elevii într-o oră de fizică interacționează cu profesorii și alți elevi. Elevii aduc o multitudine de resurse legate de ”moduri de cunoașterea” la orele de fizică, dezvoltat prin ani de experiență școlară și de cunoștințe dobândite în al mod.

Elby și Hammer (2001) și Hammer și Elby (2002, 2003) au explorat ce idei de bază folosesc oamenii pentru a decide dacă știu ceva. Unele resurse epistemologice de bază care sunt relevante pentru utilizarea a matematicii în științe includ):

Utilizarea intuiției fizice: cunoșterea bazată pe experiențe și percepții este sigură;

De autoritate: informațiile provenite de la o sursă autorizată sunt demne de încredere;

Calculare: folosind un algoritm obținem rezultate corecte;

Conectarea fizicii la matematică: prin utilizarea unui simbol matematic se impune credința că proprietățile unor sisteme fizice sau geometrice sunt interpretate corect;

Consistență matematică: reprezentări matematice au o regularitate și fiabilitate, care sunt consecvente in diferite situații.

Se pot modela cunoștințele enciclopedice pe care le au oamenii pentru a da sens contextual ca ansambluri coordonate de resurse – coordonare care include conceptual, epistemologic și factori afectivi, printre altele. Ca urmare a experienței elevilor, atât din viața de zi cu zi și din perioada școlarizări lor, observăm că de multe ori aceste coordonate de resurse se poate dezvolta în tipare obișnuite, aliniate. De exemplu, în cazul în care utilizarea frecventă a matematici activează un rezultat afectiv negativ și stresant acest lucru este dureros, obositor, și când este folosită matematica ar putea tinde să activeze aceste sentimente.

Deși au fost subliniate până acum posibile modele multiple de activare a resurselor, uneori, așteptările cu privire la cunoaștere și învățare poat fi destul de stabile și fiabile. Înlănțuirile pot deveni puternice, cel puțin pentru o vreme și în contexte comune. În întrebarea cum se poate transforma T (x, y) în T (r, θ), așteptăm ca fizicieni și matematicieni să aibă tendința de a răspunde în conformitate cu normele disciplinelor lor specifice în contextul dat. În fizică, elevii pot petrece 15 minute sau mai mult, încercând să utilizeze metode neproductive de folosire a cunoștințelor pentru a rezolva o problemă. (Bing și Redish 2008). Mai mult decât atât, un elev într-o oră de fizică poate accepta ca fizica are sens pentru ca poate rezolva probleme

Concluzie

În interpretarea standard, lipsa succesului în utilizarea matematicii în fizică este atribuită modului greșit de transfer a abilităților matematice în orele de fizică. Aceste interpretări sugerează un diagnostic alternativ posibil : ”învățarea matematicii în orele de matematică și în orele de fizică, trebuie tratată ca învățarea a două limabje asemănătoare dar distincte. Deși se realizează o suprapunere semnificativă, există diferențe importante și cunoașterea foarte bună a uneia nu garantează reușita în celălalt domeniu. Deși matematica și fizica realizează înțeles așa cum orice limbaj o face, folosirea experienței fizice, a cunoștințelor de realizare a desenelor și contextualizare – se realizează în moduri diferite. Este recunoscut faptul că profesorii cer elevilor să devină bilingviști și le oferă instrucțiuni și exemple de îmbinare a interpretărilor fizice cu formalismul matematic. Această perspectivă ridică nenumărate semne de întrebare în cercetare și în educație

Bibliografie

N.Bohr, in A. Peterson Quantum Physics and the Philosophical Tradition. (M.I.I. Press, Cambridge, Mass 1968.)
D. Bohm, Quantum Theory as an Indication of a New Order in Physics, in Foundations of Quantum Mechanics. B d'Espagnat, ed. (Academic Press, N.Y. and London, 1971.)
Alan Ford, Category theory and family resemblances in Quantum Implications: Essays in Honour of David Bohm. B.J.Hiley and F.David Peat, eds. (Routledge and Kegan Paul, London, 1987.)
C.K. Ogden and I.A. Richards, The Meaning of Meaning. (Routledge and Kegan Paul, London, 1966.)
L. Wittgenstein, Philosophical Investigations. (Blackwell, Oxford, 1968.)

Bing, T. J., & Redish, E. F. (2012). Epistemic complexity and the journeyman-expert transition. Physical Review Special: Topics Physics Education Research,

Dray, T. & Manogoue, C. (2002). Vector calculus bridge project website, http://www.math.oregonstate.edu/ bridge/ideas/functions [original version posted May 2002; revised September 2003] (accessed February 15, 2008).

Elby, A., & Hammer, D. (2001). On the substance of a sophisticated epistemology. Science Education, 85, 554–567.

Evans, V., & Green, M. (2006). Cognitive linguistics: An introduction. Hillsdale: Lawrence Erlbaum. ISBN 0-8058-6014-2.

Fauconnier, G., & Turner, M. (2003). The way we think: Conceptual blending and the mind’s hidden complexities. New York: Basic Books. ISBN 9780465087860.

Frank, B. & Scherr, R. (2012). Interactional processes for stabilizing conceptual coherences in physics. Physical Review Special Topics in Physics Education Research 8, p. 9.

Fuster, J. (1999). Memory in the Cerebral Cortex: An empirical approach to neural networks in the human and nonhuman primate. New York: MIT Press. ISBN 0262561247.

Goldstein, R. (2006). Incompleteness: The proof and paradox of Kurt Go¨del. New York: W. W. Norton & Co. ISBN 0393327604.

Gupta, A., & Elby, A. (2011). Beyond epistemological deficits: Dynamic explanations of engineering students’ difficulties with mathematical sense making. International Journal of Science Education, 33(18), 2463–2488.

Hammer, D. (2000). Student resources for learning introductory physics. American Journal of Physics, 68(7 PER Suppl.),

Hsu, L., Brewe, E., Foster, T. M., & Harper, K. A. (2004). Resource Letter RPS-1: Research in problem solving. American Journal of Physics, 72(9), 1147–1156.

Kuo, E. (2013). More than just ‘‘plug-and-chug’’: Exploring how physics students make sense with equations, PhD dissertation, Department of Physics, U. of Maryland [http://www.physics.umd.edu/perg/ dissertations/Kuo].

Kuo, E., Hull, M., Gupta, A., & Elby, A. (2013). How students blend conceptual and formal mathematical reasoning in solving physics problems. Science Education, 97(1), 32–57.

Lakoff G., & Johnson, M. (1980/2003). Metaphors We Live By. University of Chicago Press. ISBN: 780226468013.

Maloney, D. P. (1994). Research on problem solving. In D. L. Gabel (Ed.), Handbook of research on science teaching and learning (pp. 327–354). New York: Simon & Schuster, MacMillan.

American Journal of Physics, 60, 994–1003. erratum, ibid. 61, 81 (1993).

McDermott, L. C., & Shaffer, P. S. (2001). Tutorials in introductory physics. Englewood Cliffs: Prentice Hall College Division.

Redish, E. (2004). A theoretical framework for physics education research: Modeling student thinking. In E. F. Redish and M. Vicentini (Eds.), Proceedings of the international school of physics, ‘‘Enrico Fermi’’ course clvi (pp. 1–65). IOS Press. ISBN: 1586034251.

Redish, E. F. (2005). Problem solving and the use of math in physics courses. In Conference World View on Physics Education in 2005: Focusing on Change, Delhi, August 21–26, 2005.http://arxiv.org/abs/ physics/0608268.

Redish, E. F. (2014). Oersted Lecture 2013: How should we think about how our students think? American Journal of Physics, 82, 537–551.

Redish, E. F., & Gupta, A. (2010). Making Meaning with Maths in Physics: A Semantic Analysis. In D. Raine, C. Hurkett, & L. Rogers (eds.), physics community and cooperation: GIREP-EPEC & PHEC 2009 international conference. Lulu/The Centre for Interdisciplinary Science, University of Leicester. ISBN: 978-1-4461-6219-4.

Redish, E. F., & Sayre, E. (2010). Bibliography for resources: A theoretical framework. http://www.physics. umd.edu/perg/tools/ResourcesReferences.pdf.

Redish, E. F., & Smith, K. A. (2008). Looking beyond content: Skill development for engineers. Journal of Engineering Education, 97, 295–307.

Sherin, B. (2006). Common sense clarified: The role of intuitive knowledge in physics problem solving. Journal of Research in Science Teaching, 43(6), 535–555.

Tuminaro, J., & Redish, E. F. (2007). Elements of a cognitive model of physics problem solving: Epistemic games. Physical Review Special Topics: Physics Education Research, 3(2), 020101.

http://link.springer.com/article/10.1007/s11191-015-9749-7

http://www.fdavidpeat.com/bibliography/essays/lang.htm

Capitolul 3. Limbajul semnelor și limbajul grafic

3.1. Importanța semenelor simbolurilor și graficelor pentru disciplina Fizică

Un simbol (latină: symbolum; greacă: σύμβολον – simbolon) este o reprezentare a unui lucru, concept sau calitate. Semn convențional sau grup de semne convenționale folosit în știință și tehnică și care reprezintă sume, cantități, operații, fenomene, formule. Folosirea și manipularea simbolurilor permite comunicarea și explorarea relațiilor existente între lucruri, concepte și însușiri.( conform https://ro.wikipedia.org/wiki/Simbol_(dezambiguizare) consultat în data de 15.04.2015 )

Simbolurile au apărut datorită faptului că omul trăiește în societate și reprezintă un mijloc de transmitere de informație către ceilalți. A apărut datorită legăturilor economice pentru a putea contabiliza bunurile deținute. Însăși scrierea este realizată cu simboluri fiind o transpunere a limbajului.

Peste tot unde ne uităm în societate, găsim simboluri, ce reprezintă identitatea culturală. Acestea sunt diferite de semn, purtând diverse semnificații ce depind de context și socitatea în care apar. Un simbol poate fi un gest sau un obiect ritual folosite în interacțiunea umană. Ele sunt identic interpretate de indivizii aceleași societăți și pot fi identificate de ceilalți membrii ai societății. Acestea provoacă trăiri emoționale persoanelor care le recepționează.

Toate domeniile de activitate (arta, stiința, tehnica etc.) și în consecință disciplinele școlare, folosesc simboluri generale sau specific. Pictura prin folosirea liniilor și mai ales a culorilor, muzica prin notele muzicale, matematică prin litere, cifre, operații specifice. Fizica folosește simbolurile matematice și specifice ca: mărimi fizice, unități de măsură, formule pentru a transmite informații.

De-a lungul timpului unele simbolurile științifice și-au modificat semnificația, în funcție de gradul de înțelegere a naturii. Cele folosite în prezent sunt standardizate la nivel internațional de către oaamenii de știință, profesioniști și grupuri tehnice. Sunt modalități de înțelegere universal valabilă indiferent de limba folosită de utilizatori.

Graficul evoluției unei mărimi fizice reprezintă o parte importantă în înțelegerea sistemelor fizice și se folosește atât în școală, pentru explicarea fenomenelor fizice sau în rezolvări de probleme, cât și în cercetarea științifică de fizica teoretică sau experimentală. Deși calculatoarele moderne pot realiza grafice foarte exacte, atunci când sunt făcute cu mâna folosind creionul sunt mult mai bine înțelese de către elevi. Pentru realizarea unui desen corect trebuie cunoscute foarte bine sistemul fizic la care se referă, fenomenele implicate, cât și importanța acestora pentru rezolvarea problemei sau o mai bună înțelegere a experimentului.

O parte importantă în clarificare este precizarea titlului, a semnificației axelor de coordonate, precizarea unităților de măsură și punerea corectă a valorilor menționând mărimea și unitatea pentru ordonată și pentru abscisă. Prin interpretarea corectă a unui grafic putem evalua evoluția în timp a fenomenelor fizice. Acestea ne arată cum variază mărimile fizice potrivit proceselor și legilor implicate sau invers în cazul experimentelor didactice de cercetare din modul de variație a mărimilor putem determina legile ce le guvernează. O parte importantă a fizicii este interpretarea rezultatului și erorile apărute. Acestea din urmă sunt mult mai ușor de distins din grafice decât din tabele. În procesul didactic pentru realizarea corectă a unui grafic trebuie să decidem câte puncte sunt necesare pentru ca elevii sa aibă o reprezentare corectă a fenomenelor. Uneori pentru legi liniare ( mișcarea rectilinie unformă, variația curent tensiune pentru rezistoare ohmice, modificarea în timp a temperaturii unui corp prin încălzire etc.) sunt de ajuns un număr mic de determinări. Sunt situații în care este de dorit ca să se facă un număr mare de determinări pentru a observa modificări a formei curbelor reprezentate grafic.. Sunt necesare mai multe puncte dacă avem pentru curba considerată o anumită zonă de interes. ( conform https://jyx.jyu.fi/dspace/bitstream/handle/123456789/41952/ Lehtinen_Antti.pdf?sequence=5 consultat în data de 20.05.2015 )

Unele probleme de fizică se pot rezolva prin metoda grafică. Această metodă este folosită atunci când alte metode sunt mai complicate, mai mari consumatoare de timp sau elevii nu au cunoștințele necesare pentru rezolvarea lor altfel. Din graficele liniare, se pot determina constante sau mărimi fizice sau condițiile inițiale ale proceselor etc. Mult mai ușor, de exemplu, se poate determina rezistența electrică a unui rezistor care respectă o lege liniară, viteza unui mobil în mișcarea rectilinie uniformă, constanta elastică a unui resort etc. Din grafice elevii, folosind aparatul matematic de care dispun, de obicei determină panta dreptei care reprezintă vitezaa de variație a unei mărimi, punctele de intersecție a axelor, stările (condițiile ) inițiale și finale. Graficele se poate folosi și în cazul problemelor în care se dau perechi de valori pentru anumite mărimi fizice și se cere precizarea uneia din ele cunoscând-o pe cealaltă.

Un alt tip de reprezentare vizuală este desenul. Deși este privit de elevi ca o operă de artă, acesta este o reprezentare care poate fi înțeleasă de oamenii din întreaga lume ce posedă cunoștințele de interpretare a simbolurilor folosite. Elevii care se mută la o școală din străinătate nu au probleme de acomodare din acest punct de vedere.

Desenul are aceeași importanță educativă în fizică ca și graficele. Dacă este bine realizat conduce la înțelegerea mai bună a fenomenelor și mărimilor fizice implicate, deci la o rezolvare mult mai rapidă și corectă a problemelor. Deasemenea este o modalitate de verificare a gradului de înțelegere a fenomenelor implicate pe care alte metode nu le pot dezvălui (White și Gunstone, 1992). Utilizarea desenelor are și o parte negativă fiind consumatoare de timp și trebuind ca profesorul să explice detailat modalitatea de realizare și să supravegheze dacă toți elevii îl realizează corect. Un desen incorect conduce la o înțelegere greșită a sistemelor și fenomenelor fizice implicate.

Realizarea desenelor folosind aceleași simboluri (în electricitate și electrotehnică, în optică, în mecanică etc.) pentru situații diferite ale sistemelor fizice duce la o mai bună cunoaștere din partea elevilor a simbolurilor folosite, a legăturilor dintre acestea, deci la înțelegerea corectă a fizicii în general. Desenul poate fi deasemenea o modalitate de evaluare a progresului elevilor și este util profesorilor pentru a determina gradul în care transferul de cunoștințe a fost realizat. Explicațiile profesorului pentru realizarea unui desen trebuiesc să fie minimale dar suficiente.

3.2. Exemple din diferite domenii ale fizicii

Mărimi vectoriale

Vectorii se reprezintă grafic printr-o săgeată a cărei lungime este egală cu modului vectorului și alături se precizează printr-o literă sau grup de litere simbolul mărimii fizice și o săgeată deasupra lor spre dreapta ||= |A| =A.

Fig. 3.1. Reprezentarea geometrică a unui vector

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf)

Adunarea vectorilor

Suma a doi vectori și se poate determina folosind regula paralelogramului: vectorul reprezentând suma + are direcția diagonalei mari a paralelogramului definit cu ajutorul vectorilor și , iar sensul este de la originea vectorilor spre vârful paralelogramului. Dacă vectorii nu același punct de aplicație, atunci se translatează unul dintre vectori paralel cu el însuși, de exemplu vectorul , până în originea vectorului după care se aplica regula paralelogramului .

(a) (b)

Fig.3.2 (a) Regula paralelogramului și (b) adunarea a doi vectori atunci când ei nu au aceiași origine.

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf )

O altă modalitate este folosirea regulii poligonului care este ilustrată în figura următoare: vectorii de adunat sunt puși “cap la cap”, iar vectorul rezultant se obține unind originea primului vector cu vârful ultimului vector.

(a) (b)

Fig.3.3. (a) regula paralelogramului și (b) regula poligonului de adunare a vectorilor.

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf)

Scăderea vectorilor

Diferența dintre doi vectori se definește cu ajutorul regulei paralelogramului, așa cum este indicat în figura 3.3. În acest caz vectorul diferență are direcția de-a lungul diagonalei mici a paralelogramului construit pe vectorii și , iar direcția este spre vectorul

Fig.3.4. Regula paralelogramului în cazul operației de scăderea a vectorilor.

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf)

Înmulțirea cu un scalar a unui vector

Un vector poate fi înmulțit cu un numar real. Multiplicarea vectoului cu c se notează prin simbolul c. Mărimea modulului vectorului c este egală cu cA, iar direcția și sensul sunt aceleași cu direcția și sensul vectorului (Fig.6a). Dacă numărul c este negativ, vectorul -c are sens invers lui (Fig.3.5.b).

(a) (b)

Fig. 3.5. (a) Multiplicarea cu un numar real pozitiv, c<0, și (b) cu un număr

real negativ , c>0.

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf )

Produsul vectorial

Produsul vectorial dintre doi vectori se simbolizeaza cu semnul ″x″. Prin definiție produsul vectorial x este un vector perpendicular pe planul format de vectorii și având modulul : C=AB sin α, unde α este unghiul dintre vectorii și . Sensul vectorului se determină cu ajutorul regulei șurubului drept: sensul lui se obține rotind vectorul , primul factor al produsului, cu unghiul cel mai mic spre vectorul , iar sensul de înaintare al burghiului este chiar sensul vectorului , așa cum se poate vedea în figura Fig.3.6.a.

O altă modalitate de determinare a sensului vectorului produs este regula mâinii drepte: îndoim degetele mâinii drepte în jurul direcției perpendiculare pe planul format de vectorii și cu degetele îndreptate în direcția în care se rotește vectorul . Sensul vectorului =x este dat de degetul mare al mâinii drepte, așa cum este arătat în figura 3.6.b.

(a) (b)

Fig. 3.6. Regula burghiului drept (a) și regula mâinii drepte (b).

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf )

Componentele unui vector.

Reprezentarea unui vector într-un sistem cartezian se realizează prin utilizarea componentelor pe direcțiile Ox, Oy și Oz , pe care le notăm respectiv cu Ax, Ay și Az astfel putem scrie analitic pe ca fiind

= Ax + Ay + Az,

unde sunt vectori unitari (versorii) celor trei direcții

(b)

Fig. 3.7. Reprezentarea carteziană a unui vector în plan (a) și în spațiu (b).

( sursa http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf )

Vectorul de poziție

Poziția oricărui mobil este caracterizat într-un sistem de coordonate carteziene prin vectorul de poziție ( ). Acesta are originea în originea sistemului de coordonate iar vârful în punctul în care se află corpul.

Fig 3.8. Reprezentarea vecorului de poziție

( sursa http://www.physics.pub.ro/Cursuri/Carmen_Mihaela_Popa,_Dragos_Popa_-_Fizica_-_Teorie_si_Probleme/2-0_Elemente_de_Mecanica_newtoniana.pdf )

Acesta se poate scrie ca , unde sunt componentele pe cele trei direcții, iar sunt versori.

Vectorul viteză

Datorită mișcării, corpul, considerat punct material, ocupă diferite poziții în spațiu. Curba care conține totalitatea pozițiilor succesive ocupate de un corp aflat în mișcare se numește traiectorie.

Fie Γ traiectoria punctului material, M1 și M2 două poziții ale acestuia la momentele t1 și t2 , definite de vectorii de poziție (t1) și (t2) și originea sistemului de referință O (Fig. 3.9).

Fig 3.9. Reprezentarea vectorului viteză

( sursa http://www.physics.pub.ro/Cursuri/Carmen_Mihaela_Popa,_Dragos_Popa_-_Fizica_-_Teorie_si_Probleme/2-0_Elemente_de_Mecanica_newtoniana.pdf)

Definim viteza instantanee vr, într-un punct oarecare al traiectoriei, ca limita spre care tinde raportul dintre și t2 − t1 atunci când t2 → t1, respectiv:

Vectrul accelerație

Vectorul accelerație instantanee (la un moment de timp t) este vectorul definit ca derivata vectorului viteză în raport cu timpul la momentul considerat:

În afară de sistemul de referință al laboratorului, pentru precizarea poziției unui punct material se poate defini și un sistem de referință propriu cu originea în punctul material și axele date de versorii și , unde este versorul normal la traiectoria Γ (Fig. 3.10.) și orientat spre interiorul acesteia. Trebuie subliniat faptul că și sunt funcții de timp.

Fig. 3.10. Vectorul accelerație

( sursa http://www.physics.pub.ro/Cursuri/Carmen_Mihaela_Popa,_Dragos_Popa_-_Fizica_-_Teorie_si_Probleme/2-0_Elemente_de_Mecanica_newtoniana.pdf)

În funcție de cei doi versori, accelerația se poate defini:

Mișcarea rectilinie uniformă

În cazul mișcării rectilinii uniforme a unui punct material (), există:

a = 0;  v = vo ;  x = xo + v(t – to),

unde xo este coordonata inițiala; to – momentul inițial care de obicei este zero; t – momentul final și x – coordonata finală.

Graficul legii mișcării este o dreaptă a cărei pantă este proporțională cu viteza (fig.3.11.).

Fig.3.11.Graficul mișcării uniforme în coordinate v-t și x-t.

( sursa http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/Mecanica44818112.php)

Mișcarea rectilinie uniformă variată

Pentru mișcarea uniform variată, accelerația este constantă, a = const. Legea vitezei este dată de relația

v = vo + a(t -to),

unde vo este  viteza  inițială; a – accelerația mișcării; vo – viteza  corespunzatoare momentului  to;

v  viteza finală.

Legea mișcării (traiectoria) :   

.

Graficul vitezei este o dreaptă a cărei pantă este accelerația a. Graficul legii de mișcare este o parabola (fig.3.13).

Ecuatia lui Galilei :                                                     .                             

Mișcarea corpurilor sub acțiunea greutății

B . Aruncarea pe verticală (Fr = 0) legea de mișcare;           

.

 Mișcarea în plan (aruncarea pe oblică figura  (3.14.)

Ox:  ax = 0;    x = voxt;                vox=vocos x = vo cost.                

Oy:  ay = – g;  ;     voy = vosin;            ; .             

Mișcarea cu frecare, pe un plan înclinat.

Legea a II-a a mecanicii se scrie pentru acest caz :

Presiunea

Presiunea (P) reprezintă raportul dintre valoarea forței ce apasă normal pe o suprafață și valoarea ariei suprafeței respective

P =  = , Fn = F·cosα

Daca α=0o P=

Presiunea atmosferică

Gazele diferă de lichide din două puncte de vedere: sunt foarte compresibile și umplu complet orice vas închis în care sunt plasate. Variația neliniară cu altitudinea a presiunii aerului, arătată în diagrama 3.1 este un exemplu al efectului compresibilității gazelor. Sub formă diferențială relația presiunii hidrostatice pentru aer este:

dp = – ρ·g·dh

Fig. 3.17. Graficul de variație a presiuniii atmsferice realative cu altitudinea

(sursa http://www.phys.utcluj.ro/PersonalFile/Cursuri/BarleaCurs/FLUIDE_2c_12tnr.pdf)

care are ca soluție :

p/po = e −h/h'

Tabel 3.1 Variația cu altitudinea a mărimilor p/po, , ρ/ρo, t (°C)

( sursa http://www.phys.utcluj.ro/PersonalFile/Cursuri/BarleaCurs/FLUIDE_2c_12tnr.pdf )

Legea lui Pascal. Transmiterea presiunii

Legea lui Pascal prevede că dacă există o creștere a presiunii pe o porțiune din suprafața lichidului, atunci o creștere identică va exista în orice alt punct din acel lichid. Acest principiu este utilizat în cazul sistemelor hidraulice cum ar fi cricurile și frânele hidraulice ale automobilelor sau presa hidraulică. Este echivalentul fluidic al principiului pârghiei, care produce forțe mari folosind deplasări mari cu pistoane mici ce mișcă pistoane mari pe distanțe mici (figura 3.18).

Figura 3. 18. Explicarea legii lui Pascal

( sursa http://www.phys.utcluj.ro/PersonalFile/Cursuri/BarleaCurs/FLUIDE_2c_12tnr.pdf)

Presiunea este aceeași în tot lichidul:

Legea lui Bernoulli

Considerǎm mișcarea unui fluid incompresibil (în particular al unui lichid) printr-o conductǎ de secțiune variabilǎ plasatǎ în câmp gravitațional (fig. 3.19)

Fig. 3.19. Curgere liniară a unui fluid printr-un tub

( sursa http://www.phys.tuiasi.ro/Studenti/Lucrari-laborator/AC/Cursuri/CURSUL2FIZICA.pdf)

pt = + ρgz + p – presiunea totalǎ rǎmâne constantǎ în timpul mișcǎrii, adicǎ se conservǎ (Legea lui Bernoulli).

Enunț: Într-o curgere staționarǎ a unui fluid sub acțiunea câmpului gravitațional, presiunea totalǎ rǎmâne constantǎ de-a lungul unei linii de curent.

Sarcina electrică. Legea lui Coulomb

Sarcina electrică este o mărime fizică scalară care măsoară starea de electrizare a unui corp. Cantitatea cea mai mică de sarcină este e =1,6 10 -19 C .

Tabel 3.2. Masa și sarcina electrică a unor particule elementare

( sursa https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf)

Legea lui Coulomb este o lege experimentală care afirmă că forța de interacție dintre două sarcini punctiforme acționează de-a lungul dreptei ce unește cele două sarcini și este direct proporțională cu produsul sarcinilor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Forța coulombiană este de atracție dacă sarcinile sunt de semne contrare și de respingere dacă sarcinile sunt de același fel.

b)

Fig.3.20. Forța coulombiană dintre 2 sarcini electrice punctiforme a) de semne contrare,

b) de același semn.

( sursa https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf)

Câmpul electric

Câmp electric – stare a materiei generată în jurul unei sarcini electrice care se manifestă prin acțiunea unor forțe de natură electrică asupra oricărei sarcini electrice introduse în câmp. Sarcinile electrice statice crează câmpuri electrostatice. Reprezentarea grafică a câmpurilor electrice se face utilizând liniile de câmp. Liniile de câmp = curbele la care vectorul intensitate câmp electric este tangent în fiecare punct; sensul unei linii de câmp este acela al vectorului intensitate câmp electric.

Intensitatea câmpului electric – este o mărime fizică vectorială definită cu ajutorul relației

unde = forța cu care câmpul electric acționează asupra sarcinii electrice q introduse în câmp

b) c)

Fig.3.21. Descrierea câmpul electric cu ajutorul liniilor de câmp – câmpul electric generat de: 1. sarcini electrice punctiforme (a, b); 2. de două sarcini de același semn

( sursa https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf)

Potențialul electric. Diferența de potențial

Potențialul electric ( V ) într-un punct din câmpul electric este numeric egal cu lucrul mecanic necesar transportării unității de sarcină din acel punc la ∞.

Fig. 3.22. Reprezentarea deplasării unității de sarcină într-un câmp electric

( sursa https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf)

Diferența de potențial U ( între două puncte ale unui câmp electric) este lucrul mecanic efectuat de câmp asupra unității de sarcină electrică de probă q pentru deplasarea acesteia între cele două puncte, A și B

Fig 3.23. Reprezentarea modului de calcul a diferenței de potențial electric

( sursa https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf)

U=VB – VA

Table 3.3. Câteva mărimi fizice folosite în electricitate

Tabel. 3.4. Simbolurile câtorva elementelor de circuit

Gruparea rezistoarelor

Gruparea serie

Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă aparțin aceleiași ramuri dintr-o rețea electrică. Rezistoarele grupate în serie sunt parcurse de același curent electric.

Fig. 3.24. Schema grupării serie a rezistoarelor

( sursa http://msabau.xhost.ro/?Fizic%E3:Electrocinetica:Gruparea_rezistoarelor)

Rezistența echivalentă ( Rs ) a circuitului serie este:

Gruparea paralel

Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleași două noduri.

Fig. 3.25. Schema grupării paralel a rezistoarelor

( sursa http://msabau.xhost.ro/?Fizic%E3:Electrocinetica:Gruparea_rezistoarelor)

Rezistența echivalentă ( Rp ) a circuitului paralel este:

Gruparea rezistoarelor în stea și triunghi

Fig. 3.26. Schema grupării rezistoarelor în triunghi și stea

( sursa http://msabau.xhost.ro/?Fizic%E3:Electrocinetica:Gruparea_rezistoarelor)

Valoarea rezistențelor , din gruparea în stea ce au aceeași rezistență echivalentă cu R1, R2 și R3 din gruparea în triunghi sunt date de formulele:

Graficul curent tensiune

Pentru un rezistor ohmic

Dacă avem un resistor cu R=10Ω legat la un generator de tensiune variabilă atunci graficul curent tensiune este:

Table 3.5. Valorile intensității și tensiunii electrice

Fig. 3.27. Graficul curent tensiune pentru rezistor ohmic de 10Ω

Pentru o diodă ( rezistor neohmic )

Dioda este un dispozitiv electronic ce permite trecerea curentului doar într-o singură direcție. O diodă în mod normal conduce într-un sens și blochează trecerea sarcinilor electrice în celălalt sens. La polarizarea directă căderee de tensiune la bornele ei este de aproximativ 0,7V. La o polarizare inversă dioda blochează trecerea curentului până la o anumită tensiune, numită tensiune de străpungere (inversă) notată cu Vs.

Fig. 3.28. Graficul curent tensiune pentru diode Zener

( sursa http://electrodb.ro/teorie-in-electronica/dioda-zener-principii-si-aplicatii/)

Scheme electrice

Multimetru analogic

Fig. 3.29. Schema electrică a unui multimetru ( ampermetru, voltmetru, ohmmetru ) analogic

( sursa http://www.creeaza.com/tehnologie/electronica-electricitate/Multimetrul281.php)

Fig. 3. Schema electrică a unui multimetru ( ampermetru, voltmetru, ohmmetru ) digital

( sursa http://www.magearu.ro/Ftp/Datasheet_3/Multimetre/)

Bibliografie

https://ro.wikipedia.org/wiki/Simbol_(dezambiguizare)

https://jyx.jyu.fi/dspace/bitstream/handle/123456789/41952/Lehtinen_Antti.pdf?sequence=5

http://www.c4s.utcluj.ro/Publicatii/Cursuri/Cursul%20nr%201.pdf

http://www.physics.pub.ro/Cursuri/Carmen_Mihaela_Popa,_Dragos_Popa_-_Fizica_-_Teorie_si_Probleme/2-0_Elemente_de_Mecanica_newtoniana.pdf

http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/Mecanica44818112.php

http://www.phys.utcluj.ro/PersonalFile/Cursuri/BarleaCurs/FLUIDE_2c_12tnr.pdf

https://primulanlaumfcluj.files.wordpress.com/2012/10/curs-10.pdf

http://msabau.xhost.ro/?Fizic%E3:Electrocinetica:Gruparea_rezistoarelor

http://electrodb.ro/teorie-in-electronica/dioda-zener-principii-si-aplicatii/

Capitolul 4. Cercetarea metodico-științifică semne și grafice importanța pentru elevi

Cercetării pedagogice i s-au dat, de-a lungul timpului, mai multe definiții mai mult sau mai puțin pertinente. Cea mai pertinentă spunea că: „cercetarea pedagogică este o strategie desfășurată în scopul surprinderii unor relații noi între componentele acțiunii educaționale și al elaborării unor soluții optime de rezolvare a problemelor indicate de procesul instructiv – educativ în conformitate cu exigențele sociale”( I Necula, 1994, p56) . Prin urmare, rezultă, din definiție, că cercetarea pedagogică are ca obiect de investigație fenomenul educativ în toată complexitatea sa. Din acest punct de vedere, cercetarea pedagogică are caracter prospective ( I Jinga, E. Istrate, 2006, p62 ), adică vizează dezvoltarea personalității elevului în perspectiva exigențelor dezvoltării sociale și proiectează tipul de personalitate necesar în viață. Apoi, cercetarea pedagogică trebuie să fie continuu ameliorativă ( I Jinga, E. Istrate, 2006, p62 ), (adică cercetarea pedagogică trebuie să determine, prin intervențiile sale modelatoare, optimizarea actului pedagogic). De asemenea, orice cercetarea pedagogică este interdisciplinară, dată fiind complexitatea fenomenului investigat și prezintă aspecte specifice sub raportul etapelor de desfășurare și al metodelor de cercetare.

4.1. Problema de investigat

Pe ce repere teoretico-aplicative ar trebui să fie re-conceptualizat limbajul fizicii, astfel încât acesta să fie conform noilor orientări în domeniu achizițiilor știinițfice și demersurilor practice, în primul rând, nevoilor de formare-dezvoltare comunicativă a elevilor contemporani? Conceptul de „metode de stimulare a învățării se constituie din redefinirea unor competențe școlare, fundamentarea și raportarea lor la un sistem de competențe disciplinare de tip comunicativ și științific, la o bază de modalități de receptarea a informațiilor, cât mai atractive în vederea actualizării unor cunoștințe, în măsura în care receptarea lor o permite.

Acest concept ia forma unor scenarii ameliorative, a căror eficiență este certificată de:

• argumentarea științifică și practică a necesității redefinirii competențelor școlare din perspectiva aspectelor comunicative și științifice;

• stabilirea cadrului metodologic și de referințe necesar receptării noțiunilor avute în vedere și menținerii lor în actualitate;

• validarea prin experiment a fiabilității scenariilor didactice ameliorative pentru disciplina Fizică.

4.2. Obiectivele cercetării și ipoteza de lucru

Activitatea de cercetare s-a desfășurat la școala Liceul Tehnologic Fântânele din com. Fântânele, jud. Iași, în perioada 1.10.2014 – 16.06.2015. Obiectivele urmărite au fost următoarele:

• sistematizarea modelelor conceptuale de stimulare a receptării mesajelor grafice și raportarea la acestea a concepției și a practicii școlare;

• re-definirea competențelor școlare de înțelegere (comprehensiune) a limbajului semnelor și graficelor;

• elaborarea unui sistem de metode de stimulare a receptării mesajelor grafice;

• elaborarea unui model/sistem de evaluare a metodelor de stimulare a receptării tmesajelor grafice;

• stabilirea cadrului de referințe pentru proiectarea și aplicarea sistemului de metode de stimulare a receptării mesajelor grafice;

• validarea prin experiment a metodelor identificate și utilizate;

• analiza și interpretarea datelor obținute prin experiment, sistematizarea rezultatelor cercetării, formularea concluziilor generale și recomandărilor practice;

• elaborarea metodelor de stimulare a receptării mesajelor grafice și dezvoltarea și aplicarea acestora până la finalitățile educaționale exprimate în termeni de competențe comunicative ;

• stabilirea relației de interdependență dintre metodele tradiționale și metodele interactive, activizante;

• re-definirea conceptului de metode de stimulare a receptării mesajelor grafice, raportat la competențele comunicative;

• stabilirea principiilor și condițiilor de aplicare autentică a metodelor de stimulare a receptării mesajului grafic.

Ipoteza de lucru care a stat la baza acestei lucrări a fost următoarea: Dacă se utilizează metode moderne în activitatea didactică se va îmbunăți competența de receptare a mesajelor grafice obținându-se rezultate superioare față de cele obținute doar prin aplicarea unor metode tradiționale.

Alte consecințe ale aplicării ipotezei de lucru pe care doresc să le iau în considerare sunt: dezvoltarea spiritului critic și autocritic la elevi, învățându-i să facă diferența dintre corectitudine și greșeală, să sesizeze singuri greșelile lor și să le corecteze. În felul acesta le voi dezvolta interesul față de exprimarea corectă în Fizică. Elevii vor gusta din frumusețea și armonia fizicii prin raționamentele utilizate și aplicații practice.

4.3. Organizarea cercetării

Tipul cercetării: Observațională

Perioada de cercetare: anul școlar 2014-2015

Locul de desfășurare al cercetării: Liceul Tehnologic Fântânele, din com. Fântânele

Metode de cercetare folosite:

1. observația directă vizând gradul de asimilare a unor modele, norme, valori;

2. metoda anchetei vizând acumularea unor date privind motivația învățării, semnificația notei, a succesului școlar;

3. metoda cercetării documentelor școlare vizând studierea cataloagelor, a programei de învățământ, a planificărilor anuale și calendaristice, a caietelor de teme, a lucrărilor scrise, a portofoliilor, areferatelor etc.;

4. metoda testelor, se refera la diferite tipuri de evaluări ale elevilor urmărind progresul sau regresul înregistrat de aceștia;

5. metode de măsurare a rezultatelor cercetării și de interpretare a datelor obținute pe parcursul experimentului (metode statistice).

4.4. Descrierea lotului experimental

4.4.1. Profilul psihologic al școlarului mijlociu

4.4.1.1. Definirea vârstei preadolescentine

Cunoașterea nivelului dezvoltării psihice a fiecărui elev este esențială în optimizarea procesului de învățare. De aceea profesorul trebuie să fie în permanență interesat de cunoașterea profilului psihologic al elevilor. Aceasta este o premisă a reușitei școlare.

Dezvoltarea psihică a ființei umane parcurge două mari etape:

A. Etapa prenatală ce se întinde din momentul unirii gameților și până la nașterea copilului. Acum se formează componentele corpului, se dezvoltă funcțiile biologice de bază și încep să se manifeste, într-o formă foarte simplă, unele procese psihice.

B. Perioada postnatală începe din momentul nașterii și se termină odată cu sfârșitul vieții. Aceasta etapă cuprinde trei mari cicluri cu diferite stadii:

a) ciclul de creștere și dezvoltare durează de la naștere și până la 25 de ani. Stadiile acestui ciclu sunt următoarele:

– stadiul sugarului: 0-1 an;

– stadiul antepreșcolarului: 1-3 ani: se dezvoltă limbajul, mersul, conștiința de sine;

– stadiul preșcolarului: 3-6 ani: dezvoltarea proceselor psihice complexe, apariția voinței, formarea bazelor personalității;

– stadiul școlarității mici: 6-10 ani: formarea capacitaților de bază necesare învățării;

– stadiul preadolescenței sau perioada școlară mijlocie: 11-14 ani; trecerea de la gândirea formală, intensificarea conștiinței de sine;

– stadiul adolescenței: 14-20 de ani: avans cognitiv deosebit, dezvoltarea personalității, clarificarea identității de sine;

-stadiul postadolescenței 20-25 de ani: consolidarea achiziiițlor adolescenței și pregătirea profesională de bază.

b) ciclul de maturizare între 25-35 ani. Acest ciclu are două stadii:

– stadiul tinereții: 25-35 ani: în care se realizează identitatea profesională, familială și socio-culturală;

– stadiul adult 35-55 ani: se maturizează cu precădere afectivitatea, motivația, personalitatea.

c) ciclul de involuție între 65- și finalul vieții, în care produc scăderi din ce în ce mai accentuate ale capacităților fizice și psihice. Sunt următoarele stadii:

– stadiul de trecere: 65-70 ani în care scăderile capacităților fizice nu sunt prea mari;

– prima bătrânețe: 70-80 ani în care scăderile capacităților individului sunt mai accentuate și persoana își restrânge activitățile;

– a doua bătrânețe: 80-90 ani scăderile capacităților sunt mai severe, persoana începe să depindă de alții;

– marea bătrânețe: peste 90 ani.

Perioada preadolescenței sau a vârstei școlare mijlocii se caracterizează prin voința copilului de afirmare în grupul din care face parte și, implicit, în societate. Am putea-o numi vârsta sensibilității, deoarece copilul este atent la tot din jurul său: de la deodorantul folosit de colegii săi și până la felul în care i se comunică. Intelectul său se alimentează cu informații cât mai bogate și mai abstracte, trecând la gândirea formală. Puberul conștientizează procesul învățării și iși îmbunătățește capacitatea de memorie și învățare

Inteligența se manifestă prin numeroase aspecte precum:

– formularea unor răspunsuri mai complexe și mai nuanțate;

– se dezvoltă abilități de exprimare prin simboluri și limbaj nuanțat;

– crește capacitatea de analiză abstractă și de a sesiza ficțiunea;

se dezvoltă capacitatea de a evalua șanse și de a emite predicții valide, bazate pe real.

Puberul este tot mai interesat de creația științifică, literară, muzicală și de pictură. În aceeași măsură sunt interesați de excursii, vizite în locuri istorice sau locuri cu renume.

,, Puberul caută prietenia și afecțiunea dar manifestă tendințe de dominare pe fondul unor cerințe exagerate.”( A.N. Leontiev, 1964, p 112 )

4.4.1.2. Dezvoltarea proceselor psihologice

A. N. Beontiev apreciază dezvoltarea psihică prin prisma modificării de la comportamente simple, primare cu o motivație redusă, la comportamente complexe întreținute de o motivație coerentă socializantă( F. Verza, 200, p47 ),.

Perioada școlară mijlocie (10-14 ani este considerată de Beontiev ca o perioadă de accelerare a dezvoltării și maturizării în toate sferele activității psihice. În această perioadă se remarcă preferința pentru unele obiecte de învățământ, conturându-se astfel și o anumită orientare școlară și profesională. Puberul devine din de în ce mai interesat pentru dobândirea unui statut intelectual și moral pe baza căruia conștientizează locul ce îi revine în cadrul colectivității.

Fenomenul care reține atenția și care modifică planul comportamental este acela al erotizării vieții și al visării imaginative pe fondul dezvoltării sexuale și al expansiunii virilității. În acest caz, comportamentele sexuale sunt impregnate de anxietate și tensiune. Relațiile dintre fete și băiței sunt distante; în schimb, față de acelșai sex, atât băieții, cât și fetele, manifestă atitudini afectuoase, tandre și strânse, dar frecvent opozante față de adulți.

Evoluția senzorial-perceptivă parcurge un traseu semnificati. Fenomenul este mai evident la nivelul sensibilității vizuale, auditive, tactile. În plan vizual crește capacitatea de a verbaliza impresiile acumulate. În genere se dezvoltă capacitatea de prelucrare a informației vizuale concomitent cu diferențierea evaluării vizuale a mărimii, distanței și formei.

O modificare semnificativă se realizează și la nivelul sensibilității auditive, mai cu seamă în ceea ce privește creșterea capacității de discriminare pe plan verbal. Se dezvoltă și auzul fonematic prin plăcerea puberilor de a asculta muzică. În plan cutanat se înregistrează progrese în urma desfășurării activităților de abilitare manuală prin lecțiile de educație tehnologică. Se dezvoltă spiritul de observație; el învață să observe, să fie atent la tot ceea ce îl înconjoară.

În procesul activității intelectuale se remarcă creșterea atenției puberilor față de comunicare, de actualizarea cunștințelor. Se dezvoltă limbajul atât sub raport cantitativ, cât și calitativ; vocabularul înregistrează o îmbogățire substanțială, iar posibilitățile puberului de a le folosi cresc. Tânărul începe să-și dorească să fie inteligent, sclipitor, să obțină realizări care să-l plaseze în centrul grupului.

Pubertatea coincide, după J. Piaget, cu extinderea operațiilor concrete și cu creșterea capacității de a efectu raționamente, conturându-se gândirea formală. Se crează obișnuința de a utiliza frecvent scheme, imagini, simboluri, algoritmi. Fetele manifestă mai multa abilitate în a exprima raționamentele, dar băieții au o organizare mai pregnantă a planului gândirii convergente.

Planul afectiv se diversifică ca urmare a dezvoltării vieții interioare. Sub influența sentimentelor și a pasiunii. Pavelcu arată o transfigurare a obiectelor și persoanelor cu care subiectul vine în contact, ceea ce îi permite să-și proiecteze trăirile emoționale. Această cristalizare afectivă se realizează prin nașterea sentimentelor pozitive și negative. Instabilitatea afectivă este mare, ceea ce determină comportamente mobile sub impulsul aventurii. În relațiile cu părinții, stările afective pot fi tensionate; cu toate acestea ei simt nevoia de afecțiune și de ocrotire din partea părinților. Față de sexul opus se manifestă sentimente de simpatie și de dragoste. În planul personalității, se conturează distanțe culturale între copii și părinți, datorate evoluției contemporane a unor domenii. Puberul simte influențele sociale și face eforturi constante de adaptare la acestea.

4.4.1.3. Dezvoltarea anatomofiziologică

Perioada pubertății propriu zise (12-14 ani), în care se integrează și lotul experimental, se remarcă prin dominarea puseului de creștere. Creșterea nu este proporțională în toate segmentele corpului. Mai intensă este creștere în înălțime și lungime a membrelor inferioare și superioare, ceea ce dă un aspect caricatural puberului. Prin creșterea trunchiului și a masei musculare, se câștiga în forță fizică. În același timp se dezvoltă organele interne, iar la băieți dispare grăsimea, ca urmare a extinderii articulațiilor și musculaturii. La fete, țesutul adipos se menține, talia se subțiază și se dezvoltă bustul. și la unii și la alții se produce maturizarea sexuală ce se evidențiază prin apariția pilozității, funcționarea glandelor sexuale, modificarea vocii. În plan psihologic, aceste fenomene determină trăiri tensionale, confuze, stări de disconfort.

4.4.1.4. Stabilirea eșantionului de elevi cuprinși în cercetare

Clasele a 7-a și a 8-a sunt alcătuită în total din 79 de elevi. Pentru că în școală există clase paralele A și B am format două grupe:

– Grupa de control formată din clasele a 7-a B 24 de elevi și a 8 –a B de 16 elevi;

– Grupa experimentală formată din clasele a 7-a A 24 de elevi și a 8 –a A de 15 elevi;

Eșantionul de conținut a fost reprezentat de conținuturile unităților de învățare:

– la clasele a 7-a : Forța, Echilibrul mecanic al corpurilor, Lumină și sunet și Fenomene termice;

– la clasele a 8-a : Fenomene termice, Mecanica fluidelor, Curentul electric și Instrumente optice.

4.4.2. Caracterizarea subiecților

Elevii claselor a 7-a și a 8-a sunt au vârste cuprinse între 13 și 16 ani. Colectivele acestor clase s-au format încă din clasa întâi. Colectivele celor două clase sunt extrem de eterogene atât la nivelul valorii subiecților componenți cât și la nivelul atitudinii față de actul învățării.

Din punctul de vedere al provenienței socio-profesionale majoritatea provin din familii de agricultori, cu sau fără studii medii, unii foști muncitori în fabrici care s-au desființat între timp, unul singur cu studii superioare care este și profesor la liceul nostru și 6 elevi sunt în îngrijirea asistentului maternal. Foarte mulți au unul sau ambii părinți plecați la muncă în străinătate aceștia rămănănd în îngrijirea celuilalt părinte sau la rude. Aceștia, provenind din ultimele două categorii, au anumite probleme comportamentale de care eu am ținut cont, acordându-le o atenție mai mare.

Colectivele sunt destul de omogene: elevii se cunosc de mult timp și toți sunt bine integrați în cadrul clasei, niciunul neavând probleme legate de violență sau absenteism școlar. Aceste informații sunt importante, deoarece mediul social în care crește și se dezvoltă copilul are o importanță deosebită asupra evoluției personalității sale, cât și asupra randamentului școlar.

Deoarece acești elevi au fost și în anii prededenți colegi, îi cunosc foarte bine și pot spune că, clasele a VII –a A și B sunt de nivel apropiat având fiecare procentual în număr aproximativ egal elevi foarte buni la învățătură, elevi slabi și foarte slabi și câțiva care ajută foarte mult în gospodărie nemai alocând timp învățării. Aceștia din urmă nu sunt nici încurajați de familie în acest scop. Clasele a VIII-a sunt diferite în sensul că în A sunt mai mulți elevi buni și foarte buni, mai puțini elevi de mijloc și câțiva foarte slabi, in B sunt elevi buni dar în număr mai mic, mai mulți de mijloc și mai puțini slabi. Cei din a VIII-a A deoarece majoritatea provin din familii mai înstărite sau cu părinți plecați din localitate sunt mai puțin receptivi, necesitând efort din partea cadrelor didactice pentru a le capta atenția, dar înțeleg mult mai repede noțiunile. Cei din a VIII-a B provin în general din familii mai sărace, sunt mai receptivi în cadrul orelor dar nu acordă timp acasă suficient învățării, clasa este mai omogenă și elevii sunt mai bine organizați.

Fiecare clasă este bine organizată, grație diriginților dar mai ales a doamnei director, existând pentru fiecare un șef al clasei, un casier, un responsabil cu curățenia, toți aceștia fiind aleși prin votul secret al clasei. Aceste responsabilități se stabilesc la începutul fiecărui an școlar. La nivelul claselor sunt aplicate reguli de conduită cunoscute și acceptate de toți membrii grupului, dar și reguli referitoare la activitatea de învățare. În cadrul colectivelor de elevi există relații de cooperare, relații de competiție, dar, uneori, apar și relații de conflict. În ceea ce privește relația profesor elev, aceștia recunosc superioritatea profesorului, stabilindu-se o relație de dependență între aceștia și profesor.

Pentru cunoașterea colectivului de elevi am folosit pentru început observația, aceasta fiind cea mai simplă metodă de cunoaștere. Pentru determinarea stilurilor de învățare am apelat la interpretarea chestionarele aplicate de diriginți la începutul anului școlar. Determinare a capacității de muncă a elevilor se realizează prin observarea comportamentelor zilnice. Indicatorii observaționali și constatările înregistrate se găsesc în foaia de observație, care se referă la reacțiile elevilor în împrejurări concrete pe care le oferă activitatea școlară. Gradul de reprezentativitate al claselor alese este asigurat de similaritățile de vârstă, nivelul de școlarizare și de apartenență la aceeași cultură școlară.

Tipul de eșantionare folosit este stratificarea care îmbină atât principiul selecției cât și pe cel al grupării colectivității după clase. Lotul cercetat e format din două categorii de subiecți: grup experimental (40 de elevi ) și grup de control (39 de elevi).

4.4.2.1. Metode utilizate

Pentru a asigura relevanța rezultatelor au fost folosite mai multe categorii de metode pe parcursul etapelor ale cercetării. Atât pentru culegerea datelor, din faza evaluării inițiale, cât și pentru etapa evaluării formative și a evaluării finale, la baza cercetării au stat testul docimologic, observația și experimentul didactic. Pentru prelucrarea datelor s-a folosit reprezentarea grafică și reprezentarea statistică. Pentru sistematizarea datelor s-au utilizat metode statistico-matematice, rezultatele obținute la diferite evaluări au fost înregistrate în tabele sintetice și sau analitice, apoi reprezentate grafic în poligoane de frecvență, diagrame areolare, histograme comparative, din care rezultă progresul realizat de elevi. S-au calculat, de asemenea, abaterile medii, abaterile standard, mediana, modul dominant și amplitudinile și în baza rezultatelor s-au tras diferite concluzii.

4.4.2.2. Prelucrarea datelor

Datele obținute în urma aplicării testelor urmează a fi prelucrate și interpretate utilizând metode statistico-matematice și metode de prezentare grafică. Metodele statistici-matematice surprind relațiile cantitative dintre fenomenele investigate, în vreme ce metodele grafice ajută nu doar la vizualizarea datelor măsurate, ci și la sintetizarea lor. Pentru accesibilizare prezentăm mai jos indicii statistici folosiți pe parcursul cercetării pedagogice. ( sursa http://thor.info.uaic.ro/~val/statistica/StatGloss.htm, consultată în data de 6.04.2015 )

Media (M) este suma mărimilor individuale împărțite la numărul lor:

unde Xi=medii individuale înregistrate, N numărul elevilor.

Mediana (Me) Valoarea de mijloc a unei distribuții, este definită drept cel mai mic număr astfel încât jumătate dintre valori să nu fie mai mari decât el. Cu alte cuvinte, jumătate dintre valori sunt mai mici sau egale cu mediana, jumătate sunt mai mari decât mediana. De remarcat că, deși este utilizat în general ca un indicator de tendință centrală, mediana oferă mai degrabă informații asupra repartizării observațiilor (indicator de împrăștiere).

Dacă x1, x2, . . . , xN sunt valorile observate, mediana este calculată, după ordonarea crescătoare a valorilor, x(1) <= x(2) <= . . . <=x(N) , prin formula de mai sus.

3. Abaterea medie- prin abatere se înțelege diferența dintre o dată și o valoare de referință (de regulă media ).

4. Abaterea standard (SD) Abaterea standard a unei mulțimi de numere este rădăcina medie pătrată (RMS) a mulțimii abaterilor fiecărui element de la media mulțimii.

Poate fi definită ca rădăcina pătrată a dispersiei mulțimii de numere. Abaterea standard este o măsură a gradului de împrăștiere a elementelor, se măsoară în aceeași unitate de măsură ca și datele inițiale și se raportează, de regulă, împreună cu media.

5. Amplitudinea este definită ca

A=Xmax – Xmin

unde Xmax și Xmin sunt valorile extreme ale unui set de numere observate.

Oferă o imagine a „întinderii” datelor, dependentă însă de numărul de valori observate. Cu cât se măsoară mai multe elemente, cu atât șansa de a observa valori mai depărtate crește, deci șansa de a obține o amplitudine mai mare.

Modulul (m) este valoarea cu frecvența cea mai mare dintr-un șir de date.

Coeficientul de corelație (Pearson) este o măsură a asocierii liniare dintre două variabile, cu alte cuvinte a gradului în care reprezentarea bivariată sub forma unei diagrame de împrăștiere se apropie de o dreaptă. Notând cu X și Y cele două variabile și cu xi, yi, i=1,..,n, valorile variabilelor, formula de calcul este.

Coeficientul de corelație ia valori între -1 și +1, inclusiv, cu semnificația de asociere pozitivă; negativă după semnul coeficientului și de lipsă de asociere pentru =0. Semnificația statistică (aproximativă) este obținută aplicând un test Student cu statistica,

, având n-2 grade de libertate.

Indicii de corelație surprind relațiile dintre două serii de mărimi înregistrate pe același eșantion (în cazul nostru grupul experimental), exprimând gradul de paralelism între rezultatele obițnute de către aceiași subiecți la probe diferite.

4.5. Etapele cercetării

A) Faza prealabilă intervenției factorului experimental: 28.09.2014 – 05.10.2014

B) Faza administrării factorului experimental: 7.10.2014 – 22.05.2015

C) Faza comparării rezultatelor : 24.05.2015 – 7.06.2015

4.5.1. Faza prealabilă intervenției factorului experimental

La începutul anului școlar 2014 – 2015, eșantionul format din cei 79 de elevi ai claselor a 7-a și a 8- a a fost cercetat pe baza studierii documentelor școlare: cataloagele din anul școlar anterior, registrele matricole, obținându-se următoarele valori:

În primele ore ale semestrului I, am administrat teste inițiale ale căror obiective au fost subsumate obiectivelor de referință standardelor curriculare de performanță din curriculum național. Testele inițiale de evaluare, cotate de nivel mediu, au fost structurat pe itemi semiobiectivi și subiectivi. Sunt respectate prevederile legale în vigoare, fiind structurat conform cerințelor MECTS. Baremul de corectare și de notare a urmărit defalcarea punctajului în funcție de tipurile de greșeli pe care le-ar putea comite elevii, iar rezultatele au fost centralizate atât pe note, cât și în procente, pentru ca, în acest mod, să evidențiem nivelul de cunoștințe de la care acești elevi au pornit. Pe parcursul experimentului s-au aplicat o serie de teste pentru a ilustra progresul obținut de elevi în urma utilizării unor metode și procedee moderne de predare învâțare.

Testul, ca metodă de cercetare, reușește să reliefeze diferențele dintre subiecți, să ofere informații cu privire la evoluțiile înregistrate asupra claselor de elevi. Testele trebuie să fie variate ca structură, formă de prezentare și presupun două operații prealabile:

a) standardizarea – precizarea unor reguli, cerințe privitoare la administrarea testului, stabilirea modului cum se face evaluarea;

b) etalonarea – elaborarea unor scări de valori – etalon la care vor fi raportate rezultatele individuale, măsurarea și evaluarea acestora.

Pentru a avea o valoare satisfăcătoare sub aspectul fidelității, validității și sensibilității, am conceput probe de investigare care, prin conținut și mod de aplicare, să vizeze o gamă largă de exerciții și probleme. Testele de evaluare au fost succedate de fișe de recuperare. Acestea conțin o parte teoretică urmată de exerciții de recuperare. Fișele de recuperare conțin în special informații teoretice urmate de exerciții simple de folosire directă a formulelor, de realizarea transformărilor în S.I. .

Tratarea diferențiată, munca independentă cu caracter de investigare, descoperirea, crearea unor situații problematice au constituit câteva puncte de reper în desfășurarea instruirii lotului experimental.

Clasele implicată în experiment, a primit în data de perioada 14.09-26.09.2014 teste predictive, în urma căruia fiecare elev a fost evaluat cu mare atenție. Testele predictive au fost concepute ca având două părți :

– partea I ce viza realizarea unor transformări ale unităților de măsură, recunoașterea unor fenomene fizice, precizarea simbolurilor unităților de măsură în S.I. și instrumente de măsură a mărimilor fizice învățate în clasele anterioare;

– partea a II-a de rezolvare a unor probleme simple și interpretarea unor desene și grafice;

Competențele de referință din curriculum national:

. definirea și explicarea fenomenelor fizice folosind termeni specifici;

recunoașterea în activitatea practică a fenomenelor studiate din domeniile: căldură, mecanică, electricitate, optică;

reprezentarea grafică a variației unor mărimi fizice date;

compararea și clasificarea fenomenelor fizice din domeniile: optică, mecanică, căldură, electricitate;

rezolvarea unor probleme cu caracter teoretic sau aplicativ;

4.5.2. Teste predictive

Tabelele de mai jos a permis înregistrarea punctajului obținut în urma aplicării baremului de corectare și pune în lumină distribuția subiectelor pe competențe, rezultatele obținute de fiecare elev în parte atât pe segmentele de competențe vizate cât și nivelul de competență generală identificat cu nota la testul inițial.

Clasa a 7-a A

Data susținerii testului : 30.09.2014

Număr elevi din clasă: 24

Număr de elevi prezenți: 24

Interpretare rezultate

Clasa a 7-a B

Data susținerii testului : 2.10.2014

Număr elevi din clasă: 24

Număr de elevi prezenți: 24

Interpretare rezultate

Clasa a 8-a A

Data susținerii testului : 1.10.2014

Număr elevi din clasă: 16

Număr de elevi prezenți:15

Interpretare rezultate

Clasa a 8-a B

Data susținerii testului : 30.09.2014

Număr elevi din clasă: 17

Număr de elevi prezenți: 15

Interpretare rezultate

Ca urmare a interpretării rezultatelor testelor ințiale am constat că elevii selectați pentru cercetarea pedagogică, în general au următoarele deficiențe:

transformă incorect unitățile de măsură;

nu corelează formulele cu mărimile fizice;

nu asociază mărimile fizice cu simboluri, unități de măsură în S.I.;

nu rezolvă probleme;

nu realiză corect desene.

Pentru ameliorarea acestora mi-am propus ca pe parcursul întregului an școlar să realizez următoarele măsuri

mai multe exerciții de transformări ale unităților de măsură;

exerciții simple pentru aplicarea formulelor, efectuarea calculelor realizarea corectă a desenelor și interpretarea corectă a acestora;

mai multe experimente cu material didactic existent în școală sau confecționat de elevi;

vizualizări de simulări sau filme cu experimente;

4.5.3. Faza realizării factorului experimental

Pentru a determina nivelul de cunoștințe și înțelegere necesare capitolelor în care am desfășurat cercetarea la începutul fiecăruia am realizat un test, având ca obiective pricipale realizarea corectă a desenelor graficelor schemelor, tabelelor precum și interpretarea lor.

Voi descrie etapele cercetării și interpretarea rezultatelor pe clase

Pentru clasa a VII-a unitatea de învățare Forța

Testul inițial este alcătuit din cunoștințe învățate în clasa a VI-a

Etapa predictivă

Nume, prenume Data

Clasa a VII-a

Test de evaluare

La început de capitol Interacțiunea, tipuri de forțe

Fizică

Definiți următoarele noțiuni: deformare elastică, forța de greutate;

(1 punct)

Completați spațiile libere din tabel:

(1,8 puncte)

Un elev afirma că masa corpului sau este de 35 kg. Care este greutatea lui ? Realizați desenul.

(se considera g= 10N/kg);

(1 punct)

O forță de 4N acționeaza în lungul unui resort de constanta elastica k=100N/m. Care este alungirea produsă resortului? Realizați desenul.

(1 punct)

In tabelul alăturat sunt indicate valorile forțelor corespunzătoare deformărilor elastice produse unui resort.

Reprezintă grafic legea deformărilor elastice;

(1,2 puncte)

Determină valoarea constantei elastice a resortului.

(1 punct)

Din oficiu vei primi 3 puncte

Barem de corectare

Rezulatele obținute au fost următoarele

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din interpretarea acestor date reiese că elevii celor două clase nu dețin cunoștințele necesare indeplinirii competențelor urmărite: definirea unor tipuri de forțe, asocierea unor mărimi fizice cu simboluri, unități de măsură în S.I., formule și aplicarea acestora, utilizarea tabelului de valori pentru realizarea de grafice și interpretarea lor. Elevii celor două clase s-au ”descurcat” în mod asemănător.

Referitor la subiectul lucrării de față pentru subiectul al 3-lea doar 3 elevi din fiecare clasă au realizat corect desenul, precizând forțele, la subiectul al 4-lea doar 2 au încercat din clasa a VII-a A și 3 din a VII-a B, desenele fiind incomplete. La itemul al 5-lea un elev din A și 2 elevi din B au realizat corect graficul, alți 3 elevi din A și 2 elevi din B au rezolvat parțial cerința de la punctul a).

Etapa de dirijare a învățării

Deoarece nivelele celor două clase sunt asemănătoare la eșantionul de control am predat lecțiile din capitol folosind metode tradiționale ca: explicația, conversația, problematizarea, munca independentă. Am respectat cu strictețe etapele de desfășurare a lecțiilor, am utilizat exerciții astfel încât elevii să înțeleagă cunoștințele predate și exercițiile din teme nu au depășit gradul de dificulate a celor din clasă.

La eșantionul de cercetare am utilizat pe lângă metodele tradiționale enunțate mai sus și metode moderne ca: lucrul în grup, brainstorming, Philips 66, dar și material didactice noi ca folosirea calculatoarelor pentru realizarea de simulări cu programul Algodoo ce evidențiază toate forțele de interacțiune, dar și pentru vizualizarea de experimente filmate de pe Internet. Am incercat ca elevii să fie cât mai mult antrenați în procesul de predare învățare dar și pentru a se ajuta unii pe alții, metodă ce este mult mai acceptată de elevi. De-alungul orelor am constatat o mai mare implicare a elevilor cu rezultate inițiale mai slabe, chiar dacă aceștia nu au dat răspunsurile complete sau corecte este un mare progres.

Pe lângă alte modalități de evaluare aplicate în această perioadă ca răspunsurile și implicarea în cadrul orelor, teste fulger, existența portofoliilor, prezentarea de situații noi pe care le-au văzut la TV sau Internet de acasă, la finalul etapei am dat din nou testul de început fără a-l rezolva în prealabil și am obținut următoarele rezultate

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din tabel și diagramă se observă că rezultatele sunt mult mai bune decât la testul de început, aceasta înseamnă că elevii au înțeles noțiunile, dar în același timp la eșantionul experiment rezultatele semnificativ mai bune, notele de 8, 9 și 10 sunt în număr mai mare. O metodă de învățare folosită a fost autoevaluarea dar și interevaluarea pe baza baremului de notare. Rezultatele pe care le așteptam erau peste cele obținute. Acest lucru se datorează în principal lipsei de interes din partea elevilor, dar și perioada de toamnă când sunt munci agricole.

Etapa de finalului de unitate de învățare

Pentru a elimina diferențele dintre cele două clase, am recurs la metode și procedee interactive în timpul orelor, folosind exemple din viața de zi cu zi și scurte experimente cu material cerut elevilor, folosind referate despre tipurile de forțe învățate ce se găsesc în diferite dispozitive, realizarea de desene la scală față de situații date, realizarea și interpretarea de tabele, grafice și diagrame.

La finalul capitolului pe datele de 11.11 și 12.11. 2014 am dat testul final de capitol.

Nume, prenume elev

Clasa a VII-a ….

Lucrare de control

Forța

Subliniați mărimile vectoriale din șirul de mai jos:

-densitate, viteză, forță elastică, tensiune electrică, masă, greutate, forță de atracție magnetică, presiune.

0,5 puncte

Reprezentați forțele ce acționeaza asupra corpului când se află în mișcare rectilinie uniformă ; denumiți-le și scrieți relația lor de definiție . 2p

0,5 puncte

Reprezentați la scară vectorii următoarelor forțe:

Forța de frecare egală cu 0,5 N, la deplasarea unui corp pe o suprafață orizontală, știind că

1 N =3 cm;

Forța elastică egală cu 2N, știind că 1N=1 cm.

2 puncte

Compuneți următoarele forțe, completând cu notațiile corespunzătoare:

÷ b) ÷

1 punct

O piersică cade din pom. Ea cântărește 92g și are greutatea măsurată cu dinamometrul 0,9 N. Se cere să:

Reprezentați vectorul greutate și indicați cele 4 elemente care-l caracterizează;

Indicați elementele care caracterizează greutatea;

Calculați accelerația gravitațională.

3 puncte

Realizați graficul ( pe axa x se trece Δl( cm ) iar pe y F(N)) și calculați constanta elastică unui resort, pentru care s-au obținut prin experimente următorul tabel

2 puncte

Notă – din oficiu 1 punct

timp de lucru 50 minute.

SUCCES!

S-au obținut următoarele rezultate

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din interpretarea rezultatelor se constată că nivelul celor două clase este aproximativ același și în mod mai puțin așteptat de mine nu sunt note sub 5. Numărul notelor mari de 7, 8,9 și 10 sunt cam la fel. Abaterea pătratică medie are valori mari la cele două clase, fiind o valoare de îmbunătățit în viitor.

Elevii se descurcă mult mai bine cu realizarea desenelor și a graficelor, dar mai este loc de și mai bine.

Clasa a VII-a unitatea de învățare : ”Echilibrul mecanic al corpurilor”

Etapa predictivă

Deoarece această unitate de învățare este în strână legătură și urmează imediat după cea care a fost analizată mai sus Forța, nu am considerat necesar elaborarea unui test de început de capitol.

Etapa de dirijare a învățării

Am folosit aceleași metode și procedee la cele două clase ca pentru capitolul anterior.

Pe datele de 10 și 11.12.2014 am realizat testul următor:

Numele și prenumele…………………………………… Data

Clasa a VII-a …

Test- Mecanisme simple

1. Completează următorul enunț: ( 1,5p)

Pârghia este o ……….……………ce se rotește în jurul unui punct fix numit………..……de ……..……, asupra careia acționează două …………… : o forță rezistentă care trebuie …………..…… și o forță……….……. care învinge……………… rezistență.

2. Privește următoarea imagine: ( 1,5p)

a) Recunoaște genul pârghiilor ce alcătuiesc mecanismul.

b) Desenează schema acestei pârghii (forțe și brațe).

c) Scrie formula pârghiilor (demonstrația poate aduce punctaj suplimentar).

3. Privește următoarea imagine: ( 1,5p)

a) Recunoaște mecanismul din figură.

b) Desenează forțele.

c) Specifică avantajele și dezavantajele.

m

4. Un corp este tras uniform pe un plan înclinat cu frecare ca în imagine. ( 1,5p)

a) Desenează forțele.

b) Scrie condițiile de echilibru pe cele două direcții.

c) Scrie formula planului înclinat cu frecare.

5. Cu ajutorul unui scripete mobil se ridică un corp cu masa de 50 kg la înăltimea de 10 m. Cât este forța activă ? Cât din lungimea firului a fost trasă ? ( g = 9,8 N/ kg) ( 2p)

Rezultatele obținute au fost următoarele:

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Se poate observa că numărul notelor de 8 și 10 sunt mult mai mari la clasa experiment și numărul notelor de 3, 5 și 6 sunt mai puține. Media este mai mare dar în același timp abaterea pătratică medie este mai mică ceea ce înseamnă că sunt mult mai multe note apropiate de media clasei. Sunt elevi care au lacune mari care s-au acumulat de-alungul timpului și care oricât de mult se insistă reușesc să înțeleagă parțial noțiunile predate. Cu aceștia am lucrat separat, pregătind fișe de lucru diferențiate, o atenție sporită, s-au înregistrat rezultate notabile dar metoda este mare consumatoare de timp.

Etapa de final a unității de învățare Echilibrul mecanic al corpurilor

Pentru îmbunătățirea nivelului de cunoștințe și înțelegerea a clasei de control ( clasa a VII-a A) am aplicat metode interactive noi ca: Știu-vreau să știu- am învățat, brainstorming, ciorchinelui, turul galeriei, mozaicului, fiind solicitați toți elevii clasei. Am folosit deasemenea, la ambele clase, și multe experimente realizate cu material care se găsește la îndemâna oricui reliefând interacțiunea părților componente și importanța acestora pentru dispozitivul în sine. Am analizat scurte filme cu diferite mecanisme simple folosite de-a lungul timpului de oameni în diferite domenii, dar și cele moderne.

Elevii au fost foarte atrași de modul de construcție a dispovitivelor, de domeniile în care acestea au fost și sunt utilizate, dar mai puțin de rezolvarea de probleme. Deasemenea au deprinderi de realizarea corectă a desenelor tipurilor de pârghii, scripeți și planul înclinat.

La sfârșitul unității de învățare, în datele de 14 și 15.01.2015, am administrat următorul test de evaluare:

Nume, prenume : Data:

Clasa a VII-a …

Autonotare

Test de evaluare

Mecanisme simple

1. Ce tip de mecanism simplu se regăsește în imaginea de mai jos?

(10p)

2. Alegeți din reprezentările de mai jos pe aceea acre reprezintă planul înclinat. Dați un exemplu de utilizare al acestui mecanism simplu?

(10p)

3. Notați denumirea elementelor componente ale mecanismului simplu de mai jos. Precizați denumirea sa și exemplificați utilizarea sa în viața cotidiană.

(20p)

4. Citește cu atenție afirmațiile, încercuiește A dacă apreciezi că este adevarată sau F dacă apreciezi că este falsă.

a) A F Capsatorul este o pârghie de genul III.

b) A F O pârghie este o bară rigidă care se poate roti în jurul unui punct fix, numit punct de sprijin.

c) A F Cu scripetele mobil se „economisește” forță, F=R/2, forța activă fiind jumătate din forța rezistentă. ( 20p)

5 .Completează spațiile libere:

a) Cu un scripete fix nu facem economie de forță, F=…………, el funcționând ca o pârghie de genul ……….., cu brațele ………….. .

b) În timpul ridicării unui corp cu un scripete mobil, distanța pe care se deplasează punctul de aplicație al forței ……………. este de ………… ori mai mare decât distanța pe care se deplasează punctul de aplicație al forței …………………… .

c) Dacă pârghia este în echilibru, raportul forțelor este ……………… cu raportul ……………….. al brațelor. ( 30p)

Partea a II-a (45 de puncte)

6 Calculați valoarea forței necesare pentru a

echilibra corpul de masa m=160 kg din montajul reprezentat în figură. (20p)

Notă: toate subiecte sunt obligatorii;

Timp de lucru 50 minute

10 puncte din oficiu

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Deoarece valorile medii și abaterile medii pătratice sunt apropiate, înseamnă că metodele de recuperare au fost eficiente, elevii din cele două clase având la finalul unității de învățate gradul de cunoștințe, de înțelegere, aplicare, realizare de grafice și desene de nivele apropiate.

La primul exercițiu doar 3 elevi din cele două clase nu au rezolvat corect, la exercițiul 2 3 elevi din A și 2 elevi din B au greșit, la exercițiul 3, 4 elevi din A și 5 elevi din B au rezolvat incorect, restul corect, la exercițiul 4 la A 15 corect, 7 incomplet, 2 deloc, la B 16 corect, 7 incomplet și 1 deloc, la exercițiul 5 la A 10 corect, 12 incorect, 2 deloc, la B 8 corect, 14 incorect și 2 deloc iar la 6 la A 2 corect, 17 incomplet, 5 deloc și la B 3 corect, 15 incomplet și 6 deloc.

Clasa a VII-a unitatea de învățare Fenomene optice

Etapa predictivă

În zilele de 4 și 5.03.2015 am realizat evaluarea nivelului de cunoștințe de optică predate în clasa a VI-a prin următorul test

Nume, prenume elev: Data:

Clasa a VII-a

Autonotare

Test inițial Optică

1. ( 1,5punct )Continuați următoarele propoziții ,răspunzând la întrebarea ” Când au loc fenomenele „

-Fenomenul de reflexia luminii are loc, când ……………………………………………………..………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………

-Fenomenul de refracția luminii are loc, când …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

-Fenomenul de reflexive totală are loc , când ……………………………………………… ……………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………………

-Fenomenul de dispersia luminii are loc , când ……………………………………..………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………

2. ( 1,5 puncte ) Completați desenele următoare cu razele de lumină corespunzătoare!

3. ( 1 punct ) Asociați fiecare cuvânt marcat cu o literă mică cu unul marcat cu o literă mare, în așa fel încât gruparea să fie corectă:

a) Soarele

b) Luna A.surse de lumină

c) becul electric aflat în funcțiune

d) un perete luminat de Soare B.Corpuri luminate

e) licuricii

4. ( 1 punct ) Grupați fiecare cuvânt marcat cu o literă mică cu câte unul marcat cu o literă mare în așa fel încât gruparea să fie corectă:

a) placă de lemn A.corp opac

b) o lamelă de sticlă

c) un strat de apă de 100m B.corp transparent

d) hârtie îmbibată cu ulei

e) sticlă mată C.corp translucid

5. ( 1 punct ) Precizați trei deosebiri dintre lentilele convergente și cele divergente.

6. ( 2 puncte ) Care lentile sunt convergente și care sunt divergente în imaginile de mai jos:

a b c

d e f

7. ( 1 punct ) Găsește cuvintele ascunse:

AARZ, OURS, IIECDN, AIOOUCLPRT, AEBGLN, AEEICFRRT, EEDRV, EIOLTV, EEEIFLRX, AAUBLRS, IIODGN.

Notă: toate subiecte sunt obligatorii;

1 punct din oficiu

Timp de lucru 50 de minute

În urma corectării s-au obținut următoarele rezultate:

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din aceste date am tras concluzia că elevii din cele două clase au niveluri asemănătoare de cunoștințe, deoarece media claselor și repartiția pe note sunt asemănătoare, marea majorite au recunoscut tipurile de lentile, au clasificat corect mediile date și sursele de lumină, dar în acealași timp nu-și reamintesc definiția fenomenelor optice cerute și mersul razelor în diferite situații.

Etapa de dirijare a învățării

Primele ore au fost alocate recapitulării cunoștințelor din clasa a VI-a, am insistat pe definirea fenomenelor și utilizarea acestora în viața de zi cu zi.

Am continuat predarea lecțiilor din programa școlară în vigoare, continuând folosirea motodelor diferite la cele două clase, insistând pe realizarea corectă a desenelor lentilelor și interpretarea corectă a acestora.

În datele de 1 și 2.04.2015 am administrat testul următor pentru a verifica eficiința metodelor folosite:

TEST DE EVALUARE SUMATIVĂ

INSTRUMENTE OPTICE

Conținuturi

Lentile. Construcții grafice de imagini în lentile

Ochiul. Defecte de vedere

Ochelarii. Lupa

Competențele evaluării

C1 – identificarea tipurilor de lentile;

C2 – construirea imaginii prin lentile convergente și lentile divergente subțiri;

C3 – recunoașterea caracteristicile imaginilor obținute prin lentile;

C4 – reproducerea experimentelor realizate în laborator;

C5 – aplicarea caracteristicilor lentilelor în diferite situații;

C6 – recunoașterea defectelor de vedere;

C7 – precizarea modalităților de corectare a defectelor de vedere;

C8 – explicarea fenomene optice percepute de ochi;

C9 – aplicarea cunoștințelor referitoare lentile;

Test de evaluare sumativă „Instrumente optice”

Nume, prenume: Data:

Autonotare

Test Instrumente optice

Se acordă 1p din oficiu.

Timp de lucru 50 minute.

Test sumativ „Instrumente optice”

Fișa profesorului

Barem de corectare

Matricea de evaluare

Matricea de specificații

Rezultatele au fost:

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din aceste rezultate se remarcă o diferență între cele două clase, aceasta ca urmare mai mult a corectitudinii desenelor și rezolvări de probleme. Elevii din cele două clase au recunoscut tipurile de lentilă, caracteristicile acestora, au înțeles mai bine, decât la testul de început, proprietățile fenomenelor optice. Elevii mai slabi din clasa a VII-a A au dat rezultate mai slabe decât elevii slabi din clasa a VII-a B.

Etapa de finalului a unitate de învățare Fenomene optice

Pentru îmbunătățirea nivelului de cunoștințe și înțelegere a clasei a VII-a A am aplicat metode interactive și noi, multe experimente realizate cu lentile. Am realizat simulări folosind un addon Chrome la lecțiile de recapitulare a cunoștințelor unității de învățare: Ray Optics Simulation, pentru propagarea luminii în diferite medii optice, oglinzi plane, sferice, reflexie, refracție pentru diferite medii, lentile convergente și divergente, instrumente optice, unele doar pentru ințelegerea fenomenelor, altele cu date inițiale cerându-le anumite caracteristici. Am realizat fișe de lucru ce insistau pe realizarea de desene și explicarea acestora.

La sfârșitul unității de învățare, în datele de 28 și 29.04.2015, am administrat următorul test de evaluare:

Nume, prenume: Data:

Autonotare

TEST DE EVALUARE- FENOMENELE OPTICE

CLASA a VIIa

În urma căruia am obținut :

Clasa a VII-a A

Clasa a VII-a B

Din tabele și diagrama cu frecvența notelor rezultă că elevii din cele două clase au gradul de asimilare și înțelegere a cunoștințelor asemănătoare. Notele mai mici decât la testul intermediar se datorează gradului de dificultate mai mare a cerințelor. Elevii buni în general nu au rezolvat exercițiul 4 care este un exercițiu de gândire.

Majoritatea elevilor au realizat desenele corecte, recunoscând caracteristicile mediilor optice, având însă mari dificultăți în efectuarea calculelor.

Clasa a VIII-a

Unitatea de învățare: Fenomene termice

Etapa predictivă

În zilele de 30.09 și 1.10.2014 am realizat evaluarea nivelului de cunoștințe de termodinamică predate în clasele a VI-a și a VII-a prin următorul test

Nume, prenume Data

Autonotare

FENOMENE TERMICE

1. ( 1 punct ) La contactul termic dintre un corp cald și unul rece, cel cald…….…………celui rece

cedează temperatura

primește caldura

cedează caldura

primește temperatura

2. ( 1 punct )Transferul de căldură dintre un corp cald și unul rece are loc

a) în orice condiții

b) la contactul termic al corpurilor

c) nu se poate aprecia

d) până corpurile ajung la mase egale

3. ( 0,5 puncte ) Prin încălzirea unei bile, aceasta suferă o dilatare în volum.

a) adevarat

b) fals

4. ( 1 punct ) Un termometru indică în cameră 20 0C iar afara locuinței -50C. Diferența dintre temperatura aerului din cameră și a celui de afară este:

200C

100C

-300C

300C

5. ( 1 punct ) Corpurile prin încălzire:

cele solide se dilată în lungime și în volum,

lichidele se dilată mai mult decât solidele

gazele nu se dilată nici nu se contractă

un corp (lichid, gazos, solid) își mărește toate dimensiunile, se contractă cu excepția apei între 00C si +40C

6. ( 0,5 puncte ) Instrumentul de măsură pentru temperatură este:

lama bimetalică

termometrul

dinamometrul

balanța

7. ( 1 punct ) În timpul încălzirii unui corp se modifică:

temperatura, volumul, masa

volumul, temperatura, densitatea

temperatura, densitatea, masa

volumul, masa, greutatea

8. ( 1 punct ) Cablurile electrice aeriene sunt montate astfel încât lungimea lor să fie:

mai mare decât distanța dintre stâlpi

egală cu distanța dintre stâlpi

mai mică decât distanța dintre stâlpi

mai mică decât înălțimea stâlpilor

9. ( 1 punct ) Un resort metalic are 8 spire. În urma încălzirii:

se mărește atât lungimea unei spire cât și numărul de spire

nu se modifică numărul de spire dar se mărește lungimea unei spire

resortul va avea cu atât mai multe spire cu cât îl încălzim mai mult

nu se modifică nici numărul de spire nici lungimea unei spire

10. ( 1 punct ) Un cub de fier cu latura de 10 cm este încălzit de la temperatura de 00C până la temperatura de 2000C. Prin încălzire volumul cubului crește cu 7,2 cm3. Știind ca la 00C densitatea fierului este 7800 kg/m3, la 2000C densitatea cubului este:

7856 kg/m3

1083 kg/m3

7744 kg/m3

7800 kg/m3

Timp: 50 de minute

1 punct din oficiu

Rezultatele obținute au fost

Clasa a VIII-a A

Clasa a VIII-a B

Din datele prezentate am dedus că elevii celor două clase își mai amintesc noțiunile de bază din termodinamică învățate în clasele anterioare ca proprietățile proceselor de încălzire și răcire ( exercițiile 1,2,3.5.7), instrumentul de măsură a temperaturii în ( exercițiul 6), dar au dificultăți în rezolvarea de exerciții ce necesită formule și deci calcule matematice ( exercițiile 4 și 10 ) dar și unele care testează aplicații ale proceselor termodinamice ( exercițiile 4, 8, 9 ).

Etapa de dirijare a învățării

Am predat lecțiile din unitatea de învățare cu metode interactive diferite la cele două clase, la clasa a VIII-a A mai puțin interactive cu metode tradiționale, respectând etapele lecțiilor și la clasa a VIII-a B cu metode moderne, interactive. Am încercat ca elevii să-și însușească corect noțiunile predate, foarte multe din exerciții bazându-se pe desene, tabele și grafice.

Am dat următorul test în datele de 23 și 24.10.2014:

Nume și prenume: Data:

Clasa a VIII-a

Autonotare

Test de evaluare –Fenomene termice

Pentru rezolvare corectă a tuturor cerințelor din partea I și partea a II-a se acorda 90 de puncte. Din oficiu se acorda 10 puncte.

Timp efectiv de lucru 45 de minute.

Partea I(50p):

1 (3puncte).Alegeți răspunsul corect:

De-a lungul unei bare metalice, transmiterea căldurii se face în special prin:

A) Conducție

B) Convecție

C) Radiație

D) Conducție și radiație

E) Conducție, convecție și radiație

2.(7puncte) Completați spațiile punctate din urmatorul text:

a) Fenomenul de pătrundere a ………………………….unui corp printre moleculele altui corp, fără a interveni………………………………….. se numește ………………… iar mișcarea lor dezordonata și continuă poarta numele de ………………………………

b) Printr-o tijă metalică aflată, la unul din capete, în contact cu un corp cald, propagarea căldurii se face prin ………………………; în apa aflată într-un vas care se încălzește, căldura se transmite prin ………………. iar radiațiile termice sunt emise de orice corp ………………….

2(12p). Asociază numărul fiecărui termen din coloana alăturată cu litera frazei care îl exprimă cel mai bine.

A Fenomenul de pătrundere a moleculelor unui corp printre moleculele altui corp.

B. Este o mărime scalară ce se măsoară cu termometrul.

C. Corpuri care împiedică propagarea căldurii.

D. Propagarea căldurii printr-o tija metalica.

E. Energia transferată între două sisteme aflate în contact termic.

F. Propagarea căldurii în apă aflată într-un vas care se încălzește

3.(18p) Stabilește care din afirmațiile următoare sunt adevarate (A) și care sunt false (F).

a) Temperatura unui corp este indicată de dinamometru.

b) Căldura specifică este o caracteristică a substanței.

c) Mișcarea moleculelor este spontană și nu încetată niciodată.

d) Căldura este o mărime fizică de stare care are ca unitate de măsura Kelvin-ul.

e) Când un lichid începe să fiarbă, temperatura lui crește.

4. (10 puncte) Precizați unitatea de măsură și formula(sau formulele) căldurii specifice (Indicație: țineți cont de faptul că nu e totuna cu căldura !).

Partea a II_a(40p): Probleme

1.(12 puncte) Completați tabelul de mai jos, în care cu t s-a notat temperatura în scara Celsius, iar cu T –temperatura în scara Kelvin

2. (8 puncte) Un corp cu masa m=8kg absoarbe căldura Q=21480J pentru a-și modifica temperatura de la t =10 οC la T =303,15 K. Să se determine căldura specific a corpului (10p)

3. (20 puncte) Să se calculeze variația de temperatură a unei mase m=500g de apă (c=4185J/KgK), ce absoarbe căldura Q=52312,5J.

Rezultatele obținute au fost

Clasa a VIII-a A

Clasa a VIII-a B

Din aceste date reiese că mediile sunt mai mari decât la testul inițial, cu toate că gradul de dificultate a exercițiilor este mult mai mare, la clasa a VIII-a A jumătate dintre elevi sunt slabi și jumătate învață, pe când la clasa a VIII-a B sunt în mod egal repartizați între slabi, medii și care învață bine și foarte bine. În general toți elevii cunosc aspectele teoretice, formule dar mai au dificultăți de calcule . Se observă o îmbunătățire față de situția de la începutul unității de învățare.

Elevii din clasa experiment s-au descurcat mai bine, sunt mai puține note sub 4 și 3 note de 9, deci metodele aplicate sunt mai eficiente.

Etapa de final a unității de învățare Fenomene termice

Pe parcursul acestei etape prin aplicarea de metode interactive, mijloace de învățământ atractive ( referate, simulări, portofolii, lucrul în echipă) am urmărit sporirea gradului de înțelegere a cunoștințelor de termodinamică și diminuarea diferențelor dntre cele două clase.

Au fost ajutați cu precădere elevii cu un ritm mai lent de învățare, astfel încât și aceștia să-și adapteze resursele interne ale învățării la natura fiecărei sarcini de lucru. Un n moment important al activităților didactice desfășurate a fost evaluarea procesului instruirii. S-a alocat cât mai mult timp posibil autocorectării fișelor de lucru de către elevi, întrucât cunoașterea rezultatelor este momentul de maximă intensitate a învățării, reprezentând producerea conexiunii inverse și, chiar și elevii slabi care își descoperă greșeli și învață.

La final al aplicat testul următor:

Numele si prenumele : Data :

Autonotare

Test de evaluare la fizica – clasa a VIII a –

Unitatea de învățare ,,Fenomene termice “

1.Asociază numărul fiecărui termen din coloana 2 cu litera frazei care îl exprimă cel mai bine ( din coloana 1) 2 p

2. .Indicați stările de agregare ale substanțelor și precizați principalele caracteristici ale fiecareia în parte 1,5 p

starea ……………………….. ; caracteristici :………………………………………………………………………….

starea ……………………….. ; caracteristici …………………………………………………………………………..

starea ……………………….. ; caracteristici …………………………………………………………………………..

3.Se dă figura de mai jos în care este prezentată evoluția temperaturii unor cantități de apă aflată în 3 termosuri. 1 p

Analizează graficul și răspunde la urmatoarele întrebări :

a.În ce moment apa din termosul 1 și apa din termosul 2 au fost introduse în termosul 3 ?

t = ……………….min

b. În ce raport se găseau masele de apa din cele 2 termosuri (1) si (2 ) ?

c. În ce moment cele 2 cantități de apă au ajuns la echilibrul termic ?

t = …………….min

d. În ce moment s-a mai introdus o nouă cantitate de apă în termosul 3 ?

t = …………….min

e. Temperatura apei introduse în final este : ( subliniați varianta corectă )

mai mică decât 293 K

cuprinsă între 293 K și 313 K

mai mare de 313 K

4.Temperatura unei bucăți de aluminiu cu masa de 100 kg se modifică de la t1 = 100 0 C la t2 = 80 0 C . Se cere :

a) variația de temperatură a bucății de aluminiu (ΔT) 0,25 p

b) cantitatea de căldura cedată de aluminiu ( cAl = 910 J / kg K ) 0, 5 p

c) explicați semnificația fizică a valorii cAl= 910 J / kg K 0, 5 p

d) să se determine dacă căldura cedată de Al este suficientă unei cantități de apă de 50 kg pentru a se încălzi cu 2 0C (c apa = 4200 J/kg K ) 0,75 p

Datele problemei Formule matematice Calcule

5. Încercuiește litera corespunzătoare răspunsurilor corecte ( 2 ) : 0,5 p

1) a. Din 30 grame gheață se obțin, prin topire 34 g apă.

b. Din 90 g apă prin solidificare se obțin 90 g gheață.

2) a. Prin solidificare, volumul apei crește.

b. Prin solidificare, volumul apei rămâne neschimbat.

c. Prin solidificare, volumul apei scade.

Pentru care am obținut :

Clasa a VIII-a A

Clasa a VIII-a B

Din interpretarea testelor am dedus că gradul de cunoștințe și înțelegere a fenomenelor termice este asemănător la cele două clase, mult mai ridicat decât la testul intermediar. Majoritatea elevilor au un nivel ridicat de cunoaștere a noțiunilor predate și destul de mulți pot aplicaaceste cunștințe în situații practice. Mulți elevi cunosc formulele, transformări ale unităților de măsură ( din C în K, din J în kJ, J/kg K în kJ/kg K și invers ), realizarea corectă a diagramelor proceselor termice ( încălzire, răcire, transformări de stare ) și de înțelegerea a acestora. Consider că metodele aplicate și-au atins în general scopurile propuse, totdeauna fiind loc și de mai bine.

Clasa a VIII-a unitatea de învățare ”Curentul electric”

Etapa predictivă

În zilele de 8 și 9.12.2014 pentru verificarea noțiunilor de electricitate și magnetism predate în clasele anterioare am dat testul:

Nume, prenume: Data:

Autonotare

Test de evaluare

Se dă circuitul din figură .

Enumerați elementele de circuit prezente;

Circuitul este parcurs de curent electric? Modificați schema astfel încât circuitul să fie parcurs de curent în sensul K, B1, B3

Care este numărul minim de fire conductoare necesar pentru realizarea circuitului?

Ce indică fiecare aparat de măsură?

Modificați circuitul astfel încât să putem măsura tensiunea la bornele sursei.

Cum sunt grupate becurile B1 și B2

Dacă se arde becul B1, celelalte becuri vor rămâne aprinse? Dar dacă se arde becul B3?

În ce direcție se vor deplasa cărucioarele din figura de mai jos:

În care din următoarele montaje nu se aprinde becul? De ce?

a) b) c)

Identificați valoarea intensității curentului electric și a tensiunii electrice măsurate de aparatele de măsură din figurile următoare:

Punctaj:

Notele elevilor au fost

Clasa a VIII- a A

Clasa a VIII- a B

Elevii celor două clase au obținut rezultate asemănătoare, aceasta se vede atât medie cât și din abaterea pătratică medie. Majoritatea elevilor au rezolvat exercițiile 2 și 3 legate de efectele magnetice și izolatori și respective conductori electrici, un sfert au rezolvat exercițiul 1 și foarte puțini exercițiul 4.

Etapa de dirijare a învățării

Lecțiile din acest capitol le-am predat respectând obiectivele cercetării pedagogice, insistând la ambele clase pe realizarea corectă a schemelor electrice ( simboluri ale elementelor de circuit, gruparea acestora ), diagramelor ( graficul curent tensiune ) și tabelelor.

În data de 4 și 5.03 am dat următorul test

Nume, prenume Data

Autonotare

Test de evaluare- Curentul electric

CLASA a VIII-a

( 3 puncte ) Completând corect spațiile orizontale ale aritmogrifului de mai jos, veți obține pe verticala AB prenumele fizicianului german (1824 – 1887), care a demonstrat în anul 1847 două legi pentru rețele electrice, cu ajutorul cărora se pot determina intensitățile curenților prin ramurile lor.

Poate măsura intensitatea curentului electric;

Porțiunea rețelei cuprinsă între două noduri succesive ale unei rețele electrice;

Se măsoară în S.I în   m;

Circuit electric ramificat (2 cuv.) ;

…… ;

Unitate de măsură pentru tensiunea electrică în S.I.;

Are simbolul …… (2 cuv.) ;

Contur poligonal închis format din laturi de rețea (3 cuv.);

Are simbolul ;

Efectul termic al curentului electric, altfel spus……;

Are simbolul ;

Măsoară tensiunea electrică.

( 3 puncte ) Studiați cu atenție rețeaua electrică din figura de mai jos:

Identificați elementele rețelei;

Scrieți legile lui Kirchhoff pentru noduri și unul dintre ochiurile aceastei rețele.

( 3 puncte ) Determinați rezistența echivalentă următoarei grupări mixte de rezistoare identice (au aceeași rezistență electrică R, pentru simplificare R=2Ω):

Notă: timp de lucru 50 de minute

1 punct din oficiu

Am obținut următoarele note :

Clasa a VIII- a A

Clasa a VIII- a B

Elevii slabi au rezolvat parțial corect toate exercițiile. Elevii din clasa experiment au rezultate mai bune, mai puține note sub 5 și mai multe note de 9. Totuși nu s-au înregistrat note de 10 testul fiind de dificultate, elevii buni din ambele clase au greșit la exercițiul 3, încercând să rezolve pentru cazul general. Exercițiile au avut gradul de dificultate asemănător cu a exercițiilor rezolvate în clasă, schemele și datele fiind însă diferite.

Etapa de final

La ambele clase am insistat pe asocierea corectă a mărimilor fizice electrice și magnetice cu simbolurile lor, unități de măsură în S.I., instrumentele folosite pentru determinarea lor ( cu dispozitivele din dotarea școlii și cu desene și scurte filme ) modul de folosire și legare în circuit, formulele acestora, legile curentului electric, interacțiuni magnetice și electromagnetice. Am rezolvat probleme și am realizat experimente cu ajutorul elevilor, aceștia fiind implicați într-un număr mare.

Am dat următorul test de final de unitate de învățare

Elevul_______________________________ Data __________

Clasa a VIII-a _______

Autonotare_______________

Test – Curentul electric

Dacă timp de 1ms prin secțiunea transversală a unui conductor metalic trec 3108 electroni, atunci intensitatea curentului în conductor este egală cu:

A. 48A; B. 9A; C. 16A; D. 3A; E. 56A.

Realizând lucrarea de laborator „Dependența intensității curentului electric de tensiune”, pentru un conductor metalic o elevă a construit graficul indicat în figura următoare. Folosind acest grafic, ea a determinat rezistența conductorului. Rezistența conductorului este egală cu:

A. 1,5; B. 1; C. 0,5; D. 0,25; E. 2.

La sudare, prin aparatul de sudat trece un curent de 200A, tensiunea sa fiind egală cu220V.Ce cantitate de energie consumă aparatul de sudat timp de 1oră:

A. 9,68MJ; B. 44kJ; C. 158,4MJ; D. 2,64MJ; E. 150MJ.

În câmpul electric al unei sfere încărcate pozitiv se află un un firicel de praf încărcat pozitiv ca în figură. Indicați sensul forței ce acționează asupra firicelului de praf

A. 4; B. 2; C. 1; D. 3; E. 5.

Fie două conductoare din cupru cu lungimi egale. Unul dintre conductoare are aria secțiunii transversale egală cu 1mm2, iar altul – cu 5mm2. care conductor are rezistența mai mică și de câte ori?

A. Primul de 5 ori; B. Al doilea de 5 ori; C. Primul de 10 ori;

D. Al doilea de 10 ori; E. Nici unul dintre răspunsuri nu e corect

În schema din figura reprezentată mai jos avem un circuit electric alcătuit din trei rezistențe identice: R1=R2=R3=2. Rezistența totală a circuitului este egală cu:

A. 2/3; B. 6; C. 1,5; D. 3; E. 4.

Determinați puterea curentului electric într-un bec electric introdus într-o rețea electrică cu tensiunea de 220V dacă filamentul becului are o rezistență de 484:

A. 0,01W; B. 0,01kW; C. 100kW; D. 0,1W; E. 100W.

Două conductoare cu rezistențele de 6 și 10 sunt introduse în circuit consecutiv.Ce cantitate de căldură va degaja timp de 2min cel de-al doilea conductor dacă tensiunea aplicată la capetele lui e de 20V?

A. 300J; B. 150J; C. 80J; D. 4,8kJ; E. 80kJ.

Folosind condițiile punctului precedent (9), determinați cantitatea de căldură degajată de primul conductor.

A. 180J; B. 3kJ; C. 48J; D. 4,8kJ; E. 2,88kJ.

Notă : fiecare subiect este notat cu 1 punct

1 punct din oficiu

Timp de lucru 45 de minute

Rezultatele au fost:

Clasa a VIII- a A

Clasa a VIII- a B

Din distribuția asemănătoare a notelor, valorile mediilor și a abaterii pătratice medii reise că elevii celor două clase au același grad de asimilare și înțelegere a cunoștințelor de electricitate și magnetism. Elevii slabi au reușit să rezolve problema 4 și au încercat alte exerciții dar numai formule sau câteva transformări ale unităților de măsură. Elevii de nivel mediu au întâmpinat probleme în rezolvarea exercițiilor 1, 5, 8 și 9 iar elevii buni au greșit în general la itemii 1 și 5. Elevii s-au descurcat la exercițiile ce implicau folosirea schemelor și graficelor, tocmai datorită insistenței mele pe acest aspect de-a lungul întregului an școlar

Concluzii

Analiza și interpretarea rezultatelor obținute indică o tendință pozitivă de ameliorare a rezultatelor școlare ale elevilor, în favoare grupei experimentale, care nu poate fi pusă exclusiv pe seama dezvoltării psihice și fizice a elevilor, fapt ce îmi permite să afirm că ipoteza propusă de mine spre cercetare se confirmă.

Prin aplicarea sistematică a metodelor și tehnicilor interactive în cadrul lecțiilor de fizică am sesizat ameliorări în bagajul de cunoștințe și posibilitățile de aplicare a acestora în situații problemă, s-a îmbunătățit relația profesor-elev într-una modernă și democratică, elevii bucurându-se de libertate, de o comunicare bazată pe cooperare, colaborare și ajutor reciproc.

A fost încurajată inițiativa elevilor la lecție, adresarea de întrebări, fiind înlăturată teama de a nu greși, iar pe parcurs elevii s-au familiarizat cu metodele și denumirile lor, au înțeles eficiența lor și pașii care trebuie urmați pentru realizarea acestora.

Folosind metodele și tehnicile de stimulare a creativității, atât individual, frontal cât și pe grupe, am constat următoarele:

elevii își însușesc mai ușor noile cunoștințe;

crește încrederea că pot să decodifice și să înțeleagă conținuturile, atât pe cont propriu cât și în grup;

doresc să se implice în învățare și nu dau semne de oboseală pentru că se implică conștient, voit, învățând activ și logic;

elevii au căpătat deprinderi de realizare și interpretare a tabelelor, graficelor, desenelor, datorită unor metode precum: jocul didactic, brainstorming, ciorchinele, Philips 66;

a fost dezvoltată gândirea analitică și sintetică, pentru a înțelege temele fundamentale și cele de actualitate ale fizicii;

elevii au realizat un real progres în explicarea fenomenelor, aparaturii și instalațiilor la care s-au făcut referiri în cadrul orelor .

Analiza și interpretarea datelor obținute indică o tendință pozitivă de ameliorare a rezultatelor școlare ale elevilor în favoarea clasei experimentale, o evoluție în folosirea limbajului specific fizică, transformarea relației profesor – elev într-una modernă și democratică, elevii bucurându-se de o comunicare eficientă bazată pe colaborare, ajutor reciproc, libertate, inițiativă, datorită unor metode, precum: jocul didactic, ciorchinele, cvintetul, cadranele, rețeaua personajelor, cubul etc.

După finalizarea cercetării în cadrul comisiilor metodice am evidențiat dificultățile, obstacolele cu care s-au confruntat participanții, principalele rezultate obținute în urma procesului ameliorativ, recomandările date elevilor, modalitățile de diseminare a rezultatelor pentru cei interesați, din școlile participante, precum și viitoarele direcții de acțiune.

Pot afirma că această cercetare a fost o provocare pentru mine, un prilej de a studia atât literatura de specialitate cât și literatura psiho-pedagogică, de a-mi aprofunda și îmbogăți cunoștințele despre creativitate ca fenomen complex, dar actual și vital pentru viitor.

Bibliografie

Ioan Nicola, Pedagogie, București, Editura Didactică și Pedagogică, 1994

Ioan, Jinga, Elena Istrate, Manual de pedagogie , București, /Editura Bic All, 2006

http://www.scritub.com/sociologie/psihologie/PUBERTATEA-ANI-SI-PSIHOLOGIA-C12544.php

http://thor.info.uaic.ro/~val/statistica/StatGloss.htm

Concluzii finale

Scopul acestei lucrări este de a contribui la perfecționarea modului de proiectare, organizare și desfășurare a activității didactice pentru disciplina fizică.

În procesul instructiv – educativ am optat pentru acele strategii didactice moderne și interactive, cu material didactic modern care, în funcție de nivelul intelectual al claselor, baza tehnico – materială disponibilă și de timpul acordat, să aibă ca finalitate dobândirea, fixarea și utilizarea competențelor de lucru cu simboluri, grafice, scheme și tabele, atât de necesare în înțelegerea și utilizarea noțiunilor și teoriilor de fizică în cadrul formal școlar cât și în viața de zi cu zi.

Prin aplicarea sistematică a metodelor și tehnicilor interactive în cadrul lecțiilor de fizică am sesizat ameliorări în dezvoltarea exprimării folosind limbajul fizic științific, în dezvoltarea abilităților de cercetat, s-a îmbunătățit relația învățător-elev într-una modernă și democratică, elevii bucurându-se de libertate, de o comunicare bazată pe cooperare, colaborare și ajutor reciproc.

La clasele la care am realizat cercetarea pedagogică a fost încurajată inițiativa elevilor la lecție, adresarea de întrebări, fiind înlăturată teama de a nu greși, iar pe parcurs elevii s-au familiarizat cu metodele și denumirile lor, au înțeles eficiența lor și pașii care trebuie urmați pentru realizarea acestora.

Folosind metodele și tehnicile de stimulare a creativității, atât individual, frontal cât și pe grupe, am constat următoarele:

elevii își însușesc mai ușor noile cunoștințe;

crește încrederea că pot să decodifice și să înțeleagă conținuturile, atât pe cont propriu cât și în grup;

doresc să se implice în învățare și nu dau semne de oboseală pentru că se implică conștient, voit, învățând activ și logic;

elevii și-au îmbogățit și nuanțat vocabularul științific datorită unor metode precum: jocul didactic, ciorchinele, brainstorming, Philips 66, știu-vreau să știu-am învățat, mozaicul, turul galeriei, Sinelg;

a fost valorificată inteligența analitică și creativă

elevii au realizat un real progres în utilizarea simbolurilor, tabelelor, graficelor și schemelor.

Comparând rezultatele testelor de progres cu cele inițiale se poate constata că elevii din grupul de cercetare, au rezultate mai bune decât cei din grupul martor, o evoluție în exprimarea orală și scrisă, în activizarea și nuanțarea vocabularului, transformarea relației învățător – elev într-una modernă și democratică, elevii bucurându-se de o comunicare eficientă bazată pe colaborare, ajutor reciproc, libertate, inițiativă, datorită unor metode, precum: jocul didactic, ciorchinele, cubul, brainstorming, Philips 66, știu-vreau să știu-am învățat, mozaicul, turul galeriei, Sinelg, etc

Pentru ameliorarea diferențelor am recurs și la al doilea grup la metodele folosite pentru primul, în final toți elevii și-au însușit noțiunile predate și abilitățile de a le utiliza în rezolvări de probleme, experimente și situații din viață ( prin exemple și realizarea de dispozitive simple de către elevi ).

După finalizarea cercetării în cadrul comisiilor metodice ale învățătorilor de la cele două școli am evidențiat dificultățile, obstacolele cu care s-au confruntat participanții, principalele rezultate obținute în urma procesului ameliorativ, recomandările date elevilor și învățătorilor, modalitățile de diseminare a rezultatelor pentru cei interesați, din școlile participante, precum și viitoarele direcții de acțiune.

Pot afirma că această cercetare a fost o provocare pentru mine, un prilej de a studia atât literatura de specialitate cât și literatura psiho-pedagogică, de a-mi aprofunda și îmbogăți cunoștințele despre creativitate ca fenomen complex, dar actual și vital pentru viitor.

Declarație de autenticitate,

Subsemnatul/a …………………………………………………………………………………………, cadru didactic la Școala …………………………………….. din localitatea ………………….., judetul …………………., înscris/ă la examenul de acordare a gradului didactic I, seria 2014 / 2016, cunoscând dispozițiile articolului 292 Cod penal cu privire la falsul in declarații, declar pe propria răspundere următoarele:

a) lucrarea a fost elaborată personal și îmi aparține în întregime;

b) nu am folosit alte surse decât cele menționate în bibliografie;

c) nu am preluat texte, date sau elemente de grafică din alte lucrări sau din alte surse fără a fi citate și fără a fi precizată sursa preluării, inclusiv în cazul în care sursa o reprezintă alte lucrări ale subsemnatului …………………………

………………………… ;

d) lucrarea nu a mai fost folosită în alte contexte de examen sau de concurs.

Dau prezenta declarație fiindu-mi necesară la predarea lucrării metodico-științifice în vederea avizării de către conducătorul științific, domnul/doamna …………………………………………………………………………

  Declarant,
                                   (nume, prenume )……………………………………………………

( semnătura)…………………………………

Data ……………