LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PE NTRU OBȚINEREA GRADULUI DIDACTIC I Conducător științific: Prof. Dr. Ing. Maricel Adam Candidat : Cătălin Mihai… [609274]
UNIVERSITATEA TEHNICĂ ,,GHEORGHE ASACHI’’ IAȘI
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ, ENERGETICĂ ȘI
INFORMATICĂ APLICATĂ
LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PE NTRU
OBȚINEREA GRADULUI DIDACTIC I
Conducător științific:
Prof. Dr. Ing. Maricel Adam
Candidat: [anonimizat] ,,Dimitrie Leonida’’ Iași
IAȘI, 2018
UNIVERSITATEA TEHNICĂ ,,GHEORGHE ASACHI’’ IAȘI
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ, ENERGETICĂ ȘI
INFORMATICĂ APLICATĂ
ASPECTE PRIVIND CONSUMUL DE ENERGIE
ELECTRICĂ FOLOSIN D SISTEMELE
FOTOVOLTAICE. CREȘTEREA MOTIVAȚIEI
ÎNVĂȚĂRII DISCIPLINELOR TEHNICE PRIN
FOLOSIREA APLICAȚIILOR PRACTICE
Conducător științific:
Prof. Dr. Ing. Maricel Adam
Candidat: [anonimizat] ,,Dimitrie Leon ida’’ Iași
Motto:
„ O dezvoltare durabilă răspunde cerințelor prezentului fără să
compromită capacitățile generațiilor viitoare de a răspunde la ale lor.”
Gro Harlem Brundtland, Primul Ministru norvegian, 1987.
Contents
ARGUMENT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 1
CAP.1. SISTEME DE PANOURI FOTOVOLTAICE ………………………….. ………………………….. ……….. 4
1.1. Conversia fotovoltaică a energiei ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 4
1.2. Stocarea energiei electrice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 11
1.3. Convertoare și invertoare folosite în sistemele fotovoltaice ………………………….. ………………… 18
CAP.2. ASPECTE PRIVIND IMPLEMENTAREA SURSELOR DE ENERGIE DE TIP
FOTOVOLTAIC LA NIVEL GLOBAL ȘI NAȚIONAL ………………………….. ………………………….. …. 20
2.1 Evoluția producției de energie electrică din surse regenerabile ………………………….. ……………… 20
2.2. Potențialul fotovoltaic al României ………………………….. ………………………….. ………………………. 23
CAP.3. SISTEMUL FOTOVOLTAIC STUDIAT LA FACULTATEA DE INGINERIE
ELECTRICĂ, ENERGETICĂ ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ ………………………….. …………………… 28
3.1 Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 28
3.2. Sistem integrat de conversie a energiei fotovoltaice FLEXpower One ………………………….. ….. 31
3.3. Invertorul VFX 3024E/ 3048E ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 34
3.3.1. Specificații tehnice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 36
3.3.2. Instalarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 37
3.3.3 Încărcarea bateriilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 37
3.4 Controller de încărcare FLEXmax 80 ………………………….. ………………………….. ……………………. 39
3.4.1 Specificații tehnice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 40
3.4.2 Moduri de funcționare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 41
3.5. Unitate monitorizare baterii FLEXnet DC ………………………….. ………………………….. …………….. 45
3.6 Sisteme de comunicare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 46
3.6.1. Sistem de afișare și control MATE3 ………………………….. ………………………….. ………………. 46
3.6.2 Sistem de comunicare HUB4 ………………………….. ………………………….. ………………………… 47
3.7 Baterii de acumulatoare pentru stocarea energiei ………………………….. ………………………….. ……. 47
3.8. Sisteme de urmărire a poziției Soarelui ………………………….. ………………………….. ……………….. 49
CAPITOLUL 4. ÎNCERCĂRI EXPERIMENTALE ………………………….. ………………………….. ………… 52
4.1 Analizor de sisteme fotovoltaice FTV 100 ………………………….. ………………………….. ……………. 52
4.1.1 Interfață ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 53
4.1.2 Comunicare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 57
4.2 Bilanț de puteri ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 57
4.3. Evaluarea eficienței contr oller-ului de încărcare a bateriilor FLEXmax 80 ………………………… 60
4.4. Evaluarea eficienței invertorului VFX3024E ………………………….. ………………………….. …………. 67
4.5. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 74
CAPIT OLUL 5. MOTIVAȚIA ÎNVĂȚĂRII ………………………….. ………………………….. …………………. 75
5.1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 75
5.2. Teorii motivaționale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 79
5.3. Percepții asupra motivației în spațiul școlar ………………………….. ………………………….. …………… 86
5.4 Factori de inflență ai motivației ………………………….. ………………………….. ………………………….. 107
CAPITOLUL 6. MODALITĂȚI DE CREȘTERE A MOTIVAȚIEI ELEVILOR ………………………. 113
6.1. Strategii practice de sporire a motivației ………………………….. ………………………….. ……………… 113
6.2. Strategii ineficiente de creștere a motivației școlare ………………………….. ………………………….. 116
6.2.1 Plata performanței ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 116
6.2.2. Atitudinea negativă față de școală/profesori a familiei ………………………….. ………………. 117
6.2.3. Pedeapsa ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 118
CAPITOLUL 7. CERECETARE PEDAGOGICĂ ………………………….. ………………………….. …………. 120
7.1. Fundamente metodologice ale cercetării ………………………….. ………………………….. …………….. 120
7.1.1. Premise teoretice ale cercetării ………………………….. ………………………….. ……………………. 120
7.1.2. Ipotezele cercetării ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 121
7.1.3. Instrumente folosi te și grup țintă ………………………….. ………………………….. …………………. 122
7.2 Rezultate ale etapei pre -test , a etapei experimentale și a etapei post -test ………………………… 123
7.3 Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 130
Anexe ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 133
Anexa 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 133
Anexa 2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 137
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 142
1
ARGUMENT
Dezvoltarea tehnologică permanentă, progresele științifice și tehnice continue,
trecerea de la societatea industrializată la societatea informatizată, duc la acordarea unei
atenții deosebite educației tehnice a viitorilor specialiști.
Toate formele de pregăt ire ale acestora implică schimbarea și adaptarea metodelor
clasice de predare, învățare și evaluare la noile realități și posibilități tehnologice. Explozia
informațională cât și perfecționarea continuă a produselor și proceselor tehnologice impun
necesita tea însușirii unor informații cât mai diversificate, cât mai complexe, care necesită
cunoștințe din domenii înrudite sau presupun o abordare interdisciplinară.
Este cunoscut faptul că orice educator interesat și responsabil trebuie să controleze
cât mai bine mecanismul motivațional pentru a asigura condițiile unui parcurs școlar optim. .
De asemenea, acest demers e ste cu atât mai relevant în fața unor provocări fără precedent în
activitatea didactică, reflectate în imperativul asistării elevilor de a deven i persoane
autonome, capabile să învețe pe parcursul întregii vieți, de schimbările structurate în plan
curricular, introducerea noilor tehnologii de informare și comunicație în procesul de predare –
învățare, o nouă relație a școlii cu comunitatea pe care o deservește.
Lucrarea este structurată pe două părți:
o parte științifică;
o parte metodico -pedagogică.
Tema lucrării a fost aleasă din dorința de a se cerceta două aspecte de actualitate și de
o mare importanță în activitatea de predare a disciplinelor te hnice și nu numai . Partea
științifică face referire la obținerea și utilizarea energiei electrice folosind surse
neconvenționale (energia solară) , o direcție ce se conturează din ce în ce mai mult a fi
utilizată, mai ales în contextul reducerii rezervelor de combustibili fosili și a creșterii
nivelului de poluare.
Folosirea energiei solare în scopul producerii energiei electrice prezintă unele
avantaje:
sursă regenerabilă, gratuită;
diversitatea aplicațiilor;
nu produce poluare asupra mediului ambiant;
perioadă de funcționare relativ mare, peste 25 ani, perioadă de garanție de 20
ani a modulelor fotovoltaice;
2
costuri de instalare, în zonele izolate, mai reduse față de conectarea la sistemul
public;
frecvența defecțiunilor sistemului foarte redusă;
instalare rapidă, fără necesita utilaje și număr mare de personal;
modularitate ridicată;
posibilitate de monitorizare a datelor;
posibilitatea conectării la sistemul electroenergetic.
În acestă parte a lucrării este prezentat și sistemul fotovoltaic existent la Fa cultatea de
Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată, sistem pe care s -au făcut diverse
măsurători în vederea stabilirii randamentului diferitelor elemente componente , s-a prezentat
rolul lor în cadrul sistemului fotovoltaic . Principalele el emente componente ale acestui sistem
sunt:
panourile fotovoltaice;
controllerul de încărcare;
invertorul;
bateriile;
sistemul de comunicare;
sistemul de urmărire a poziției Soarelui.
În partea metodico -pedagogică s -a prezentat rolul avut de motivația pentr u învățare în
creșterea randamentului școlar . Atât pentru cei care se află la catedră, pentru părinț i sau pentru
specialiștii din domeniul educației, motivația este cheia succesului în predare și învățare. De
la Piaget la Gardner, teoreticienii mecanismelo r învățării au subliniat faptul că motivația este
fundamentul pe care se construiește succesul e ducațional. Este aproape un lucru comun astăzi
că orice profesor interesat și responsabil trebuie să controleze cât mai bine un astfel de
mecanism pentru a asig ura condițiile unui parcurs ș colar optim. Acest aspect devine o
prioritate în contextul slabei dezvoltări a unor programe dedicate acestei arii, atât în formarea
inițială cât și în cea continuă .
Prin utilizarea strategiilor didactice ce implică folosirea c onsecventă a aplicațiilor
practice s -a observat o sporire a interesului pentru disciplinele tehnice, o îmbunătățire a
randamentului școlar a elevilor. Un elev care nu este atras de o anumită disciplină școlară și
care nu găsește în profesor un sprijin în m enținerea pe linia de plutire a rezultatelor școlare ,
tinde să dezvolte o întreagă paletă de sentimente sau comportamente negative. Profesorii ar
trebui să încerce să afle care sunt lucrurile de care elevii sunt interesați, care sunt lucrurile
care-i pasi onează și să găsească modalitățile cele mai potrivite de a le transforma în
3
modalități de stimulare a progresului lor și în căi de a le dezvolta o atitudine pozitivă,
deschisă față de învățare și față de școală. Cu cât elevii sunt mai mult ajutați în stabi lirea și
realizarea scopurilor prin situațiile create de profesor în procesul de învățământ (respectând
particularitățile de vârstă și individuale, profesorul fixează în mod diferențiat sarcini elevilor
săi), cu atât motivele activității lor se consolideaz ă mai ușor, devin mai eficiente .
4
CAP .1. SISTEME DE PANOURI FOTOVOLTAICE
1.1. Conversia fotovoltaică a energiei
Termenul ,,fotovoltaic’’ derivă din combinația cuvântului grec ,,photos’’ ceea ce
înseamnă lumină și numele unității de măsură a tensiunii electromotoare ,,voltul’’. Astfel ,
tehnologia fotovoltaică descrie generarea electricității cu ajutorul luminii.
Descoperirea efectului fotovoltaic este atribuită fizicianului francez Edmond
Becquerel, care în anul 1839, efectuând experimente cu ,, bateria umedă’’ a observat că
tensiunea generată de baterie crește dacă placa de argint este expusă radiației solare. Primul
raport asupra efectului fotovoltaic sau fotoelectric , cum era numit la momentul respectiv, a
fost făcut de savanț ii din Cambridge W. Adams și R. Day în 1887, unde sunt descrise
schimbările care au avut loc într -o placă de selenium expusă luminii. În experiențele sale
Heinrich Hertz a observat în anul 1887, că o placă din zinc se încarcă cu sarcină pozitivă dacă
este expusă unei radiații ultraviolete. Fenomenul se datorează aceluiași efect fotoelectric: sub
acțiunea razelor ultraviolete din metal sunt extrași electroni, iar ca rezultat, metalul se încarcă
pozitiv.
Prima celulă fotovoltaică a fost construită de electri cianul american Charles Fritts în
1883 pe bază de selenium. Construcția celulei era foarte asemănătoare cu cea de astăzi dar
eficiența celulei era mai mică de un procent și nu a obținut o utilizare industrială.
La mijlocul secolului XX, savanții și ingin erii au revenit asupra studiului efectului
fotovoltaic care are loc în semiconductoare. În anul 1953, echipa de ingineri de la Telephone
Laboratories, D. Chapin, C. Fuller și G. Pearson creează celula fotovoltaică din siliciu dopat
cu o eficiență mult mai mare decât celula de selenium. În următorul an aceeași echipă
construește o celulă din siliciu cu randament de 6%. În același timp apar și primii
consumatori de energie fotovoltică – sateliții artificiali. În anul 1958 celulele fotovoltaice au
fost instal ate la bordul satelitului american Vanguard 1 și serveau la alimentarea unui
emițător radio. Până în prezent celulele fotovoltaice sunt cele mai indicate surse de energie
pentru tehnica spațială. Competiția din anii ’60 ai secolului trecut în domeniul surs elor de
alimentare cu energie electrică a sateliților a condus la o dezvoltare spectaculoasă a
tehnologiei fotovoltaice și s -a produs o ruptură în dependența rigidă a energeticii
descentralizate de sursele tradiționale: grupuri electrogene, baterii de acum ulatoare sau baterii
5
uscate. Guvernele țărilor industrializate și numeroase companii particulare au investit
miliarde de dolari în progresul tehnologiei fotovoltaice.
Pentru a putea face referire la panourile fotovoltaice și la centralele fotosolare, tre buie
cunoscute o serie de generalități privind energia solară în general, precum și câteva
particularități ale potențialului de obținere a acesteia.
Energia solară este energia emisă de Soare pe întreg domeniul radiației sale
electromagnetice. Atmosfera t erestră și suprafața Pământului interacționează cu radiația
solară, producând o serie de transformări ale acesteia. Astfel, constanta solară reprezintă
fluxul de energie termică unitară primită de la Soare, măsurată în straturile superioare ale
atmosferei terestre, perpendicular pe direcția razelor solare. Valoarea general acceptată pentru
constanta solară este de aproximativ 1350 W/m2, reprezentând o valoare medie anuală ,
măsurată cu ajutorul sateliților de cercetare științifică.
Fluxul de energie radiant ă solară, care ajunge pe suprafața Pământului, este mai mic
decât constanta solară, deoarece în timp ce traversează atmosfera terestră cu o grosime de
peste 50 km, intensitatea radiației solare este redusă treptat.
Mecanismele prin care se modifică intens itatea radiației solare, la traversarea
atmosferei, sunt absorbția și difuzia. În atmosferă este absorbită (reținută, filtrată) aproape
total radiația X și o parte din radiația ultravioletă. Radiația absorbită este în general
transformată în căldură, iar r adiația difuză astfel obținută este retrimisă în toate direcțiile în
atmosferă. În plus, față de cele două procese de modificare a intensității radiației solare, o
parte din aceasta este reflectată de către atmosfera terestră, sau de unele componente ale s ale
(moleculele de aer și anumite categorii de nori). Radiația globală ajunsă de la Soare, pe o
suprafață orizontală la nivelul solului într -o zi senină, reprezintă suma dintre radiația directă
și radiația difuză.
Radiația solară directă depinde de orient area suprafeței receptoare.
Radiația solară difuză poate fi considerată aceeași, indiferent de orientarea suprafeței
receptoare, chiar dacă în realitate există mici diferențe. Este interesant de remarcat faptul că
radiația solară difuză are o pondere mai mare în raport cu cea directă.
6
Fig. 1 .1 Radiația solară în România, pe durata unui an
Energia solară unitară primită de la Soare, măsurată la nivelul suprafeței Pământului,
perpendicular pe direcția razelor solare, pentru condițiile în care cerul este perfect senin și
lipsit de poluare, în zonele Europei de Vest, Europei Centrale și Europei de Est, în jurul
prânzului, poate asigura maxim 1000 W/m2. Această valoare reprezintă suma dintre radiația
directă și cea difuză.
Densitatea radiației solare variaz ă în funcție de direcția razelor solare față de planul
orizontal, dar și de unele situații atmosferice, așa cum se prezintă în figura următoare:
7
Fig. 1 .2 Variația densității solare în funcție de condițiile meteo
Principalele componente ale radiației so lare care ajunge pe Pamânt și ponderea
fiecărei componente în radiația globală, din punct de vedere energetic, sunt:
radiație ultravioletă 3%;
radiație vizibilă 42%;
radiație infraroșie 55%.
Ponderea radiației infraroșii arată și imensul potențial de conve rsie în energie termică
pe care îl are radiația solară. Fiecărei componente a radiației îi corespunde câte un domeniu
bine definit al lungimilor de undă:
radiație ultravioletă 0,28 – 0,38 µm;
radiație vizibilă 0,38 – 0,78 µm;
radiație infraroșie 0,78 – 2,50 µm.
Energia solară este reînoibilă și ușor de produs. Această sursă de energie ar putea să
asigure în permanență necesarul pentru un consum în continuă creștere. Privită însă, din
punct de vedere practic, respectiv al volumului real ce poate fi utilizat, aceasta devine o
problemă deosebit de complexă.
Complexitatea rezultă din următoarele aspecte:
repartizarea neuniformă la nivel global și dependența de poziția geografică,
inclusiv climatică. Soarele nu oferă energie constantă.
8
datorită rotației Pământulu i în jurul axei sale, și deci a alternanței zi -noapte,
lumina solară nu poate fi nu poate fi folosită la generarea electricității decât pentru un timp
limitat în fiecare zi ;
existența zilelor noroase, când potențialul de captare a energiei solare scade
sensibil datorită ecranării Soarelui;
densitatea relativ slabă a fluxului energetic (cel mult 1400 W/m2 în situația
României), ceea ce solicită scoaterea din altă folosință a terenurilor, inclusiv din cele
agricole, precum și costuri ridicate.
Tipuri uzuale d e celule fotovoltaice :
Siliciul este cel mai utilizat materia l pentru producerea de celule fotovoltaice la nivel
industrial. În urma proceselor tehnologice industriale se obține siliciul metalurgic cu o
puritate de 98%. Acesta este supus apoi unei etape d e purificare chimică, obținându -se siliciul
de calitate electronică, sub formă lichidă. Ultima etapă este cea de dopare pentru obținerea
materialelor de tip P și de tip N.
O celulă fotovoltaică trebuie să funcționeze între 2 și 3 ani pentru a produce ener gia
necesară procesului său de fabricație.
a) Celule cu siliciu monocristalin
În urma răcirii sale, siliciul cristalizează, dând naștere unui singur cristal. Acesta se
decupează în fâșii subțiri pe care sunt aplicate apoi celelalte stratu ri componente a le unei
celule fotovoltaice . Culoarea lor este în general albastru uniform. Avantajul principal al
acestui tip de celule este randamentul lor foarte bun 17%. Dezavantajele constau în costul
ridicat de producție și randament scăzut în cazul unei slabe i luminări.
b) Celule cu siliciu policristalin
În timpul cristalizării se formează mai multe cristale. Decuparea în fâșii conduce la
realizarea de celule compuse din mai multe cristale. Acestea sunt de asemenea albastre, dar se
pot distinge diversele motive formate în urma cristalizării. Avantajele acestei tehnologii sunt:
randament bun al celulelor 13% , preț de producție mai scăzut. Dezavantaje: randament
scăzut în cazul unei slabe iluminări.
Sunt cele mai utilizate celule la nivel industrial, pentru producerea de panouri
fotovoltaice , având cel mai bun raport calitate -preț.
c) Celule cu siliciu în stare amorfă
În acest caz siliciul nu este cristalizat, ci se depune pe o foaie de sticlă. Culoarea are o
tentă gri. Avantajele constau într -un randament bun în cazul unei slabe iluminări și în costul
9
scăzut de producție. Dezavantajele sunt un randament scăzut în cazul intensităților mari ale
radiației solare și degradarea materialului întrun timp relativ scurt de funcționare.
Figura 1 .3 – Celule cu sili ciu (monocristalin, policristalin și amorf)
d) Celule tandem
Celulele tandem se realizează prin asocierea tipurilor de celule prezentate mai sus, sub
formă de straturi. Această combinație conduce la absorbirea unui spectru mai larg al radiației
electroma gnetice pentru producerea de energie electrică. În acest fel se ameliorează
randamentul de conversie, față de o celulă simplă. Costul de producție în acest caz este
evident mai ridicat.
e) Celule cu film subțire
Această tehnologie presupune reducerea can tității de material fol osită la producerea
de celule fotovoltaice , dar poate conduce și la o scădere a randamentului de conversie. Acest
tip de celule a devenit des utilizat din prisma costurilor scăzute de fabricație, greutății reduse
a panoului și flexib ilității lor. Din această categorie fac parte celulele CdTe, CIGS și GaAs.
f) Celule din polimeri
Acest tip de celule se fabrică din polimeri organici și reprezintă una d intre cele mai
noi tehnologii de fabricare a celulelor fotovoltaice . Celulele sunt î n general realizate în film
(10 nm) din polifenilen -vinil și fulerene de carbon.
Celulele fotovoltaice de construcție modernă produc energie electrică de putere ce nu
depășește 1,5 -2 W la tensiuni de 0,5 -0,6 V. Pentru a obține tensiuni și puteri necesare
consumatorului, celulele fotovoltaice se conectează în serie și/sau în paralel. Cea mai mică
instalație electrică formată din celule fotovoltaice interconectate în serie și/sau în paralel,
încapsulate pentru a obține o rezistență mecanică mai mare și a prot eja celulele împotriva
mediului, se numește modul fotovoltaic. Un număr de module fotovoltaice, asamblate
mecanic ca o unitate mai mare și conectate electric, se numește panou sau câmp de module.
10
Fig. 1.4 Construcția unui modul
fotovoltaic (a) și capsul area celulei (b)
În acord cu standardele Comisiei Internaționale de Electrotehnică (IEC) se utilizează
termenul ,,array’’ – ceea ce înseamnă sistem, rețea.
La proiectarea modulelor fotovoltaice se ia în considerare folosirea frecventă a
modulelor fo tovoltaice pentru încărcarea acumulatoarelor electrice, a căror tensiune este de
12-12,5 V. Astfel, în condiții de radiație standard U M trebuie să fie 16 -18 V iar tensiunea de
mers în gol 20 -22,5 V. O singură celulă generează în gol circa 0,6V și deci treb uie să
conectăm în serie 33 -36 celule pentru a obține tensiunea necesară. Puterea modulului va varia
între 50 și 100W.
Construcția modulului fotovoltaic este de obicei dreptunghiulară, suportul se
confecționează din aluminiu anodizat și separat de structur a laminată a celulelor, cu
căptușeală, care nu permite pătrunderea umezelii. Celulele fotovoltaice sunt protejate contra
acțiunii mediului: ploaie, grindină, zăpadă, praf etc. de un sistem ce constă dintr -un strat de
sticlă și minim două straturi din etile n vinil acetat EVA sau polivinil butirol PVB.
Fig. 1 .5 Modul fotovoltaic
11
Pe piață există numeroase module de panouri fotovoltaice comerciale. Panourile
fotovoltaice diferă după tipul celulelor fotovoltaice din componența modulelor, care
transformă ener gia luminii solare în energie electrică , după dimensiuni, aspect, destinație.
Există panouri adecvate pentru utilizare în toate tipurile de instalații, sisteme cu banc
de baterii (off -grid, stand -alone) sau sisteme cu injectarea energiei în rețea (on -grid, grid-
connected). Panourile proiectate pentru furnizarea energiei în rețea nu sunt adecvate pentru
sistemele cu banc de baterii.
În cazul în care panourile fotovoltaice vor fi umbrite se recomandă folosirea
panourilor (thin film) CIS, CdTe, Si -amorf mai pu țin influențate de acest fenomen decât
panourile cu celule monocristaline sau policristaline, care nu funcționează (sau funcționează
la capacitate redusă) dacă o celulă este umbrită.
Dincolo de factorii estetici și tehnologici, există câteva date tehnice i mportante pentru
alegerea unui panou solar, indiferent de poziționare, randament, tehnologie folosită sau durată
de exploatare.
Aceste caracteristici sunt:
Pmax [W] – puterea maximă a panoului la temperatura de 25°C și radiație de
1000 W/m2;
Vmpp[V] – tensiunea în punctul de putere maximă;
Impp – intensitatea curentului în punctul de putere maximă.
1.2. Stocarea energiei electrice
Într-un sistem fotovoltaic rolul bateriei de acumulatori este de stocator de energie,
adică de a asigura alimentarea la parame tri nominali a sarcinii, când modulele fotovoltaice nu
furnizează energie. Pentru un sistem fotovoltaic principalul element care se consideră la
dimensionarea bateriei de acumulatori este cerința de a asigura consumul nominal prognozat
al sarcinii în condi țiile unei energii minime furnizate de modulele fotovoltaice.
De asemenea sistemul fotovoltaic trebuie să fie capabil să asigure alimentarea sarcinii
noaptea sau în zilele noroase, adică atunci când radiația solară lipsește sau este scăzută.
Astfel, numă rul de acumulatori va depinde esențial de tipul consumatorului, de ritmul de
consum al acestuia și de caracteristicile meteorologice ale locației. Cu cât trebuie stocată mai
multă energie, cu atât costurile legate de acumulatori cresc, deci aici trebuie re alizat un
compromis între menținerea unui cost scăzut și posibilitatea de a veni întâmpinarea
necesităților de consum în perioadele cu radiație solară scăzută.
12
Din acest motiv se aplică următoarele procedee:
utilizarea surplusului de energie pentru activ ități care pot fi activate când se
detectează un exces de energie disponibilă. De exemplu, alimentarea cu energie electrică a
unui hidrofor care să alimenteze un bazin cu apă;
subdimensionarea capacității de stocare și utilizarea în paralel în situațiile
nefavorabile a unor altor tipuri de generatoare (diesel).
Dacă se are în vedere alimentarea unei locuințe conectate la rețeaua de distribuție,
aceasta poate fi folosită ca o alernativă viabilă în situațiile nefavorabile. Un sistem electronic
face trecerea de la un sistem de alimentare la altul în funcție de starea de încătcare a
acumulatorilor. Există mai multe tipuri de acumulatori, acumulatorii cu plumb și acid, ca și
cei pentru automobile, sunt cel mai frecvent utilizați. Avantajele sunt că nu necesită m ăsuri
speciale la încărcare și că sunt ușor de întreținut. Sunt cei mai ieftini și sunt disponibili la
diferite dimensiuni și capacități. De asemenea există acumulatori cu cadmiu special proiectați
pentru aplicații fotovoltaice. Avantajul predominant al ac estor acumulatori constă în
capacitatea de a se descărca complet la temperaturi scăzute. Dezavantajul unor astfel de
acumulatori îl reprezintă costul ridicat.
Un acumulator este un mediu care stochează energie sub formă chimică, pentru a
putea fi folosită mai tărziu ca energie electrică. Se disting două procese:
încărcarea acumulatorilor când electronii trec de la generatorul de energie
electrică spre acumulator, producând schimbări chimice în acesta, schimbări care conduc la
stocare de energie sub formă c himică;
descărcarea acumulatorilor, când energia chimică stocată este convertită în
energie electrică, utilizată la la alimentarea unui consumator.
Acumulatorii se clasifică în general după natura substanțelor active:
a) acumulatoare cu Plumb
Sunt cele mai ve chi și mai comune. Sunt acumulatoarele care echipează majoritatea
tipurilor de autovehicule. Un element al unui acumulator cu plumb este alcătuit în principal
din doi electrozi de plumb scufundați într -o baie acidă: anodul (borna negativă) este din
plumb s pongios iar catodul (borna pozitivă) este din dioxid de plumb. Electrolitul este acid
sulfuric diluat. Cand la o baterie, este conectată o sarcină, în circuitul exterior se stabilește un
curent electric, în circuitul exterior al acumulatorului are loc un t ransport de electroni, iar în
interiorul acumulatorului, un transport de ioni.
13
Reacțiile chimice care apar la electrozi sunt:
la anod :
Pb + SO 4²¯ ––––––––––––––- PbSO4 +2e-
la catod :
PbO 2 + SO 4²¯ + 4H+ +2e- –––––––– PbSO 4 + 2H 2O
Pentru acumulatorii cu plumb, tensiunea electromotoare este de 2V. Un acumulator
este format în general din mai multe astfel de celule încât să asigure tensiunea de alimentare
nominală a consumatorului. În timp ce tensiunea electromotoare este fixată de chimia
acumulatorului, capacitatea este variabilă depinzând de cantitatea de materiale active ce -l
alcătuiesc. Acumulatoarele cu plumb dezvoltate pentru autovehicule, deși sunt folosite adesea
și la instalații fotov oltaice, nu sunt potrivite pentru asemenea aplicații . Aceasta deoarece ele
sunt proiectate pentru a furniza curenți mari în timp scurt, ceea ce însemnă încărcare și
descărcare rapidă. Dimpotrivă, acumulatorii pentru aplicații fotovoltaice sunt solicitate u n
timp îndelungat și curenții de descărcare sunt mici.
b) acumulatoare Ni -Cd
Aceștia sunt considerați superiori celor cu plumb în ciuda costului ridicat. Avantajele
utilizării unor astfel de acumulatoare la aplicațiile fotovoltaice sunt: timp mare de viață,
siguranță în funcționare, nu se distrug la descărcare completă, raport bun capacitate/volum.
Materialul activ al catodului este hidratul de nichel cu grafit iar anodul este cadmiu spongios
cu aditivi care sa -i îmbunătățească conductivitatea. Electrolitul e ste o soluție de hidroxid de
potasiu incluzând o cantitate mică de hidroxid de litiu, cu scopul de a -i spori capacitatea.
Reacția de încărcare – descărcare este următoarea:
2Ni(OH) 3 + Cd ––––––––––––––- 2Ni(OH) 2 +Cd(OH) 2
Tenisunea nominală a unui element al unui acumulator Ni -Cd este de 1,2V.
Acumulatoarele Ni -Cd sunt pe cale de a fi înlocuite cu acumulatoare Ni -hidruri, cu scopul de
a elimina cadmiul , material nociv pentru sănătatea omului. În unele țări europe ne, ca
Germania , producerea și comercializarea unor astfel de acumulatori este pe cale de a fi descărcare
încărcare
descărcare
încărcare
descărcare
încărcare
14
interzisă. Acumulatoarele Ni -hidruri pot avea succes pe piață deoarece pentru aceeași
capacitate ca cele Ni -Cd au greutate și dimensiuni mai reduse.
c) acumulator i cu Li
Sunt alcătuite din electrozi de litiu – vanadiu, cu tensiunea electromotoare de 3V.
Ele derivă din generatoarele electrice cu litiu utilizate la computere. Aceste acumulatoare au
capacități mici și suportă cu greu cicluri succesive de încărcare -descărcare. Pentru aplicațiile
fotovoltaice prezintă multe dezavantaje.
d) acumulatori Zn -Br
Acestea sunt utilizate în aplicațiile fotovoltaice datorită simplității chimiei lor și a
costurilor scăzute ale materialelor componente. Spre deosebire de celelalte tipur i de
acumulatori, la acest tip, materialele active sunt stocate în două rezervoare externe. În timpul
încărcării o soluție de electrolit ZnBr 2 este circulată prin baterie, la anod se depune zinc
(metal) iar la catod se înmagazinează brom (gaz). În timpul d escărcării electrolitul transportă
bromul de la catod spre anod având loc un proces invers încărcării.
Reacția chimică este :
Zn (solid) + Br 2 (gaz) ––––––––––––––- ZnBr 2 (lichid)
Aceste acumulatoare par soluția te hnică cea mai potrivită pentru aplicații fotovoltaice;
singurul dezavantaj este legat de măsurile speciale de precauție care trebuie avute în vedere la
manipularea și stocarea acestor acumulatoare, deoarece bromul și bromura de zinc sunt
materiale toxice.
Tenisunea nominlă a unui acumulator reprezintă tensiunea electromotoare a
acumulatorului și depinde de cuplul electrochimic utilizat și de numărul de celule ce
compune acumulatorul. De exemplu un acumulator cu patru elemente de plumb dispune de o
tensiune nominală de 4x2V=8V.
Tensiunea de încărcare este tensiunea minimă ce se aplică la bornele acumulatorului
pentru o încărcare eficientă. Se exprimă în volți. Pentru acumulatoarele cu plumb tensiunea
eficientă de încărcare este de 2,1 – 2,2 V pe element, ce ea ce însemnă că pentru un
acumulator cu patru elemente cu o tensiune nominală de 8V, încărcarea eficientă se face la o
tensiune cuprinsă între 8,4 V – 8,8V .
Capacitatea acumulatorului reprezintă cantitatea de energie care poate fi stocată și se
exprimă în amperi x oră. Această mărime exprimă energia prin producția de curent(A) și descărcare
încărcare
15
durata de descărcare (h). Capacitatea este, de obicei, indicată în condiții standard: durata de
încărcare 20 ore la o temperatură de 25°C. O capacitate astfel definită se numește nominală.
Temperatura ambiantă joacă un rol important în evluarea capacității unei baterii. Reacțiile
chimice sunt încetinite la scăderea temperaturii. O baterie are o capacitate mult mai scăzută la
rece decât la cald.
Încărcarea este o operație ce constă în ,,introducerea’’ de energie în acumulator.
Aceasta este ceea ce face un panou solar care debitează curentul de încărcare al unei baterii.
Pentru o utilizare îndelungată, în urma cercetărilor, s -a constatat că valoarea optimă a
curentului de încărcare e ste egală cu 1/12 din capacitatea orară, măsurată în Ah. În practică,
un curent maxim de încărcare de 1/10 din capacitatea orară este frecvent utilizat. În general se
poate afirma că operația de încărcare este cu atât mai eficace și mai inofensivă în ceea ce
privește durata de viață a acumulatorului cu cât curentul de încărcare este mai mic și
încărcarea durează mai mult.
Descărcarea constă în a consuma energie de la acumulator. În mare măsură durata de
viață depinde de regimul de descărcare impus de sarci nă. De asemenea, există o valoare
maximă a descărcării care determină capacitatea uitlă (exprimată ca fracție din capacitatea
nominală). Acest fapt se traduce în existența unei tensiuni limită la bornele unui acumulator,
până la care poate fi descărcat.
În aplicațiile fotovoltaice stand -alone, acumulatorul trebuie să asigure funcționarea
consumatorului și în cea mai nefavorabilă succesiune de zile noroase. Parametrul care
cuantifică acest comportament este ,,autonomia’’ acumulatorului , definit ca perioada de timp
în care poate fi utilizat acumulatorul fără să fie încărcat. Autonomia unui acumulator este
dependentă de raportul dintre capacitatea nominală a acumulatorului și curentul absorbit de
sarcină. Este un parametru important în aplicații fotovoltaice deoarece garantează furnizarea
regulată a energiei electrice necesară consumatorului, pornind de la o formă (energie solară)
esențial neregulată.
Acumultaorii cu acid
O dată cu invenția electromotorului pentru motorul de mașină, acumulatorii cu acid au
fost accesibili aproape pretutindeni. Un acumulator pentru mașini, este proiectat pentru a
rezista la sarcini foarte mari într -o perioadă foarte scurtă, când electromotorul se învârtește.
În afara acestei operațiuni, acumulatorul auto servește ca sursă de e nergie pentru alimentarea
sistemului de iluminare, radio etc., toate acestea consumând o energie moderată și, în același
timp, generatorul electric al mașinii înlocuiește energia folosită.
16
În utilizarea normală a acumulatorilor cu acid există patru cauze majore care conduc
la ,,îmbătânirea’’ acestora:
descărcarea în profunzime;
supraîncărcare;
nivel scăzut al electrolitului;
temperatura ridicată a acumulatorului.
Un exemplu în care viața acumulatorului este redusă dramatic este acela în care
acumulatorul este lăsat prea mult timp descărcat. Această situație poate apărea dacă sarcina
este prea mare în comparație cu energia furnizată de modulele fotovoltaice și dacă controlerul
nu posedă funcția de alarmare la un anume nivel scăzut de încărcare. În oricare din aceste
cazuri, acumulatorul trebuie deconectat complet de la sarcină, și dacă este posibil, reîncărcat
complet de la o altă sursă. Un bun controler va evita aceste situații și va avertiza utilizatorul
dacă încărcarea este prea mare.
Acumulatorii cu aci d pot fi proiectați și pentru alte aplicații în afară de mașini. Pentru
a fi folosiți ca stocatori de energie într -un sistem fotovoltaic nu este nevoie de curenți mari de
descărcare sau de încărcări rapide. Dar, un acumulator folosit în acest scop trebuie să aibă o
capacitate mare. Acesta înseamnă că un acumulator auto nu este indicat a fi folosit într -un
sistem fotovoltaic. Funcționează foarte bine pentru o perioadă scurtă de timp, 1 -5 ani. Din
punct de vedere economic, aceste acumulatoare sunt puțin conve nabile deoarece numărul
încărcărilor/decărcărilor este mai mic decât la un acumulator destinat aplicațiilor fotovoltaice.
Un acumulator electric este construit din una sau mai multe celule. Fiecare celulă este
alcătuită din doi electrozi și un electrolit, unul pozitiv și unul negativ, între care există o
diferență de potențial. Energia este stocată sub formă chimică în partea activă a electrozilor.
Un tip de astfel de acumulatori este cel cu plumb -acid deschiși. Caracteristic acestora este
cantitatea mică d e hidrogen și oxigen produsă la electrozi în timpul folosirii acumulatorului,
care poate fi eliminat în atmosferă prin mici găuri aflate deasupra acumulatorului. În cazul
acumulatorilor plumb -acid încapsulați, un catalizator special aflat în interiorul acu mulatorului
este folosit pentru a recombina hidrogenul și oxigenul la loc în apă. Un avantaj al
acumulatorilor încapsulați este acela că nu există pierderi de apă în funcționare normală, în
timp ce la cei deschiși trebuie adăugată apă la intervale de timp regulate. Folosind un
controler fotovoltaic modern, cantitatea de apă peierdută poate fi minimizată, ritmul de
completare cu apă poate fi redus.
În timpul încărcării, pe suprafețele electrozilor se formează intens acid. În timpul
supraîncărcării, acidul es te amestecat de gazele emanate, ceea ce ajută la egalizarea
17
concentrației. Dacă încărcarea este lentă și supraîncărcarea limitată, acidul greu nu se
amestecă cu electrolitul, ci se acumulează la fundul celulei. Acest fapt se întâlnește adesea la
acumulatoa rele înalte. Timpul necesar pentru egalizarea concentrației va fi de câteva zile.
Mai mult, în zonele cu concentrație mare de acid, se mărește viteza de corodare a electrozilor,
astfel, micșorându -se timpul de viață al acumulatorului. Dacă proba de măsurar e a densității
este luată din partea de sus a electrolitului, se obțin rezultate eronate referitoare la starea de
încărcare a acumulatorului, aceasta rezultând mai scăzută decât în mod real. Întrucât
încărcarea lentă este specifică unui sistem fotovoltaic, măsurarea densității acidului într -un
astfel de sistem în timpul încărcării, este o metodă greșită de a evalua starea de încărcare a
acumulatoarelor.
Spre sfârșitul procesului de încărcare apa va fi separată de hidrogen și oxigen la
electrozi. Aceste gaze vor părăsi un acumulator deschis, fapt ce conduce la o pierdere de apă
ce trebuie înlocuită cu apă distilată la intervale regulate de timp. Într-un sistem fotovoltaic
stand -alone, un bun controler, poate minimiza această pierdere, dar un control al nivelu lui
electrolitului la fiecare șase luni este recomandat. Dacă nivelul electrolitului nu este ajustat la
timp, părți ale plăcilor acumulatorului vor fi expuse la aer, fiind afectate permanent.
Un acumulator cu acid poate fi încărcat la orice valoare a curen tului cu condiția de a
nu fi produse gaze în exces sau o încălzire excesivă a acumulatorului. Într -un sistem
fotovoltaic sursa de energie nu asigură un curent constant de încărcare și trebuie luate în
considerare câteva caracteristici speciale ale încărcăr ii.
Etapele procesului de încărcare a unui acumulator, sunt controlate de către un
regulator de încărcare fotovoltaic, parte a unui controler fotovoltaic. Aceste etape sunt:
încărcarea principală, până la un nivel limită al tensiunii pe element: 2,39 V la
25°C și 2,33 V la 40°C;
încărcarea finală , de la un nivel de încărcare de 90 -95%, este caracterizată de
limitarea tensiunii prin descreșterea curentului de încărcare;
încărcarea de echilibrare este folosită pentru a egaliza capacitatea celulelor
individual e. Aceasta îmbunătățește durata de exploatare a acumulatorului, dar presupune un
controler special pentru a putea fi efectuată echilibrarea într -un sistem fotovoltaic. Aceasta
trebuie să asigure o creșterea tensiunii la 2,5 – 2,6 V/celulă pentru un timp sc urt, 0,5 – 1h, o
dată pe săptămână;
încărcarea de întrețiere este folosită pentru a menține acumulatorul complet
încărcat, dacă nu este folosit o perioadă mai lungă de timp. Tensiunea este de aproximativ 2,2
– 2,25 V/celulă sau un curent egal cu valoarea c apacității împărțită la 100.
18
1.3. Convertoare și invertoare folosite în sistemele fotovoltaice
Dintre diversele tipuri de convertoare c.c .-c.c., doar convertoarele coborâtoare de
tensiune și convertoarele ridicătoare de tensiune constituie configurații de bază, celelalte
convertoare fiind combinații ale acestor două tipuri de convertoare. Aceste convertoare
realizează o convertire a tensiunii continue neregulate de intrare în tensiune continuă
comandată la un nivel de tensiune dorit. Ca și principiu de f uncționare, convertoarele
lucrează pe principiul conectării și deconectării sarcinii de la sursa de alimentare prin
intermediul unui dispozitiv electronic de putere, având două moduri de funcționare:
regim de curent neîntrerupt – conducție continuă sau pe rmanentă prin
inductanța filtrului de tensiune;
regim de curent întrerupt – conducție discontinuă sau intermitentă.
Cele mai simple convertoare comandate sunt realizate dintr -un singur tranzistor, o
diodă și o bobină, ca și componente principale. Atunci câ nd intrarea convertorului c.c .–c.c.
este o matrice fotovoltaică, cel mai bun randament poat e fi obținut cu convertorul c.c. –c.c.
ridicător de tensiune. Alte tipuri de convertoare c.c. – c.c. sunt: buck -boost, convertor Push –
pull forward, convertor Flyback ( cu revenire), Sepic, Zeta etc. [4]
Convertorul c.c .–c.c. coborâtor de tensiune (step -down sau buck) produce o tensiune
medie de ieșire mai mică decât tensiunea continuă de intrare. Structura acestui convertor este
una simplă, ce oferă o eficiență ridicată în majoritatea aplicațiilor în care este folosit .
Schema de principiu a convertorului c.c. -c.c. coborâtor de tensiune este prezentată în
figura următoare:
Figura 1.6. Schema de principiu a convertorului c.c. -c.c. coborâtor de tensiune
Atunci când tr anzistorul (comutatorul) S W este pornit (închis), curentul din matricea
fotovoltaică poate circula numai prin intermediul bobinei L, în combinația paralel a
19
condensatorului C și a sarcinii rezistive R, crescând tensiunea condensatorului. Atunci când
tranzi storul este oprit, trebuie să rămână curent de curgere în inductor, deci curentul
inductorului Leste acum furnizat de condensator prin dioda D, cauzând descărcarea
condensatorului. Gradul de încărcare sau descărcare a condensatorului depinde de factorul de
umplere al tranzistorului. În cazul în care tranzistorul este în mod continuu (în regim de
curent întrerupt), condensatorul se va încărca la tensiunea matricei fotovoltaice. În cazul în
care tranzistorul nu este pornit, condensatorul nu se va încărca.
Convertorul c.c. -c.c. ridicător de tensiune este cel mai cunoscut circuit utilizat pentru
obținerea la ieșirea acestuia a unei tensiuni medii mai mari decât te nsiunea la care este
alimentat. Ca și în cazul convertorului coborâtor de tensiune, tranzistorul S W este pornit sau
oprit într -o manieră ciclică. În timp ce acesta este pornit se acumulează curent în inductorul
L, iar apoi când comutatorul (tranzistorul) se deschide, tensiunea la bornele bobinei își
modifică polaritatea, iar curentul circulă prin dioda D către sarcina R. Pentru a menține
tensiunea pe sarcină constantă este utilizat condensatorul C.
Punctul de funcționare al unui modul fotovoltaic conectat direct la un consumator nu
se află întodeauna în punctul de putere maximă (MPP – Maximum Power Point) . Un
convertor c.c. -c.c. combinat cu un sistem de urmărire a punctului de putere maximă (MPPT –
Maximum Power Point Tracking) permite unui generator fotovoltaic să producă putere
maximă continuă, indiferent de condițiile meteorologice (iluminare, temperatu ră ș.a).
Puterea de ieșire generată de modulele fotovoltaice depinde de iradiație și de
temperatura celulelor solare. De aceea, pentru a maximiza eficiența sistemului de energie
regenerabilă, este necesar să se urmărească punctul MPP al matricei fotovoltai ce. Matricea
fotovoltaică poate furniza putere maximă către sarcină la un punct de funcționare unic care se
numește punct de putere maximă sau MPP. Locul geometric al acestui punct are o variație
neliniară cu iradiția și temperatura celulei fotovoltaice. A stfel, pentru ca matricea fotovoltaică
să funcționeze la MPP, sistemul fotovoltaic trebuie să conțină un regulator de urmărire a
punctului de putere maximă (MPPT).
Matricea fotovoltaică este o sursă de putere continuă neregulată care pentru a interfața
cu rețeaua trebuie condiționată în mod corespunzător. Convertorul c.c. -c.c. este prezent la
ieșirea matricei fotovoltaice în scopul urmăririi punctului de putere maximă (MPPT), adică
pentru extragerea puterii maxime disponibile pentru un nivel dat al iradiaț iei. Într -un sistem
fotovoltaic, rolul regulatorului MPPT este de a regla continuu sistemul astfel încât, indiferent
de condițiile meteorologice sau de încărcare, acesta să extragă puterea maximă din panourile
fotovoltaice.
20
CAP. 2. ASPECTE PRIVIND IMPLEM ENTAREA SURSELOR
DE ENERGIE DE TIP FOTOVOLTAIC LA NIVEL GLOBAL
ȘI NAȚIONAL
2.1 Evoluția producției de energie electrică din surse regenerabile
Conversia fotovoltaica a energiei contribuie la creșterea eficienței utilizării de energie,
la menținerea unui mediu ambiant mai curat dar și la realizarea unui climat economic sănătos.
Punctul de plecare pentru reconsiderarea producerii de energie electrică din surse fotovoltaice
se regăsește în protocolul semnat la Kyoto în 1998 prin care țările industrializate s -au angajat
să reducă, până în anul 2012, emisiile poluante cu 15% față de nivelul anului 1990. Numai
statele din Uniunea Europeană s -au angajat să dubleze ponderea de producere a energiei prin
cogenerare , de la 9% la 18%, până în 2010, ceea ce a constit uit un procent de 4% din
emisiile totale de CO 2, cunoscându -se faptul că în țările europene, cererea de energie termică
a fost acoperită într -o mică măsură prin termoficare, excepție făcând doar câteva țări, cum ar
fi: Danemarca, Suedia sau Norvegia. Din p ăcate acești indicatori nu au fost atinși.
La nivel mondial, consumul de energie are următoarea distribuție:
Fig.2.1 Repartiția consumurilor energetice pe plan mondial
Utilizarea surselor de energie alternative reprezintă una din procupările actuale
mondiale, luându -se în considerare estimările Consiliului Mondial al Energiei care prevăd că
Consum de energie
Industrie
Transport
Cladiri31%
28% 41%
21
până în anul 2020 consumul primar de energie va crește cu cca. 40%. În mare măsură această
creștere va fi asigurată de energiile alternative, având în vedere că rez ervele mondiale de
petrol și gaze naturale se vor epuiza într -un interval de timp de ordinul zecilor de ani, iar
rezervele de cărbune vor fi epuizate în cca. 200 de ani. De asemenea, energia nucleară a
necesitat aproape 30 ani de cercetări și 20 ani de imp lementare, pentru ca să asigure azi mai
puțin de 10% din energia primară produsă la nivel mondial. În plus, utilizarea ei este
combătută de către opinia publică din țările civilizate.
Energiile regenerabile sunt o alternativă relativ viabilă pentru acoper irea necesarului
energetic global, în continuă creștere. În acest sens, energia solară are un avantaj asupra
formelor convenționale de energie regenerabilă atât prin faptul că nu pune în pericol mediul
înconjurător cât și prin faptul că Soarele nu se va ep uiza dacă îi este folosită energia pe
Pamânt iar razele Soarelui transformate în energie folosibilă nu produc nicio emisie de gaze
dăunătoare. Există totuși un dezavantaj semnificativ, în timp ce răsăritul Soarelui este o
realitate gratuită, panourile sola re necesare transformării razei solare în energie utilizabilă,
sunt scumpe. Aceasta constituie principala cauză pentru care ponderea de energie solară pe
piață este încă redusă.
În anul 2011, una din caracteristicile dominante ale peisajului energiei rege nerabile a
fost încadrarea în costurile tehnologice. Prețurile modulelor fotovoltaice au scăzut cu aproape
50%. Aceste schimbări au adus acestei importante tehnologii de energie regenerabilă
apropierea de o alternativă competitivă la combustibilii fosili, cum ar fi cărbunele și gazul. În
ceea ce privește capacitatea instalată la nivel global, sursele fotovoltaice reprezintă a treia cea
mai importantă sursă regenerabilă de energie după energia hidroelectrică și cea eoliană. În
cursul unei perioade de cinci a ni, sfârșitul lui 2007 – începutul lui 2012, capacitatea electrică
totală instalată din surse fotovoltaice a crescut anual cu 60%. Conform Global Market
Outlook 2015 -2019 capacitatea totală de producere instalată la nivel global din surse
fotovoltaice dep ășea 170GW în anul 2014.
22
FIG. 2.2. EVOLUTION OF GLOBAL SOLAR PV CUMULATIVE INSTALLED
CAPACITY 2000 -2014
APAC – ASIA –PACIFIC
MEA – ORIENTUL MIJOCIU -AFRICA
RoW – RESTUL ȚĂRILOR
EVOLUTION OF GLOBAL SOLAR PV ANNUAL INSTALLED CAPACITY 2000 –
2014
Figura 2. 3 Evoluția capacității totale de producere instalată din surse
fotovoltaice
23
Promovarea producerii energiei electrice și termice din surse regenerabile de energie,
atât în România cât și în Uniunea Europeană, are un rol foarte important în protecția
mediul ui, creșterea independenței economice față de importurile de petrol și gaze naturale
prin diversificarea surselor de aprovizionare cu energie, reducerea emisiilor cu efect de seră și
respectiv combaterea schimbărilor climatice, utilizarea unor resurse loca le de energie,
dezvoltarea unor noi sectoare de afaceri.
România are un potențial semnificativ de producere a energie electrice din surse
fotovoltaice. În următorii ani, generarea de energie electrică din surse fotovoltaice ar putea fi
o parte importantă a producției de energie electrică a României. Nivelul iradiației din sudul
României, care acoperă mai mult de jumătate din suprafața țării, este similar cu cel al țărilor
cu tradiție în dezvoltarea de proiecte fotovoltaice (Grecia, Italia, Spania). Se prec onizează ca
până în 2020, capacitatea enegiei solare în România să ajungă la 1,2 TWh . În prezent,
capacitatea electrică instalată în România este de aproape 2 GWh. Prin clasarea pe locul 11
din țările Uniunii Europene din punct de vedere al iradierii anua le globale pentru montarea
modulelor la unghi optim orizontal și vertical, se estimează ca România are un potențial
importa nt de energie solară din Europa 1.
2.2. Potențialul fotovoltaic al României
Harta solară a României cu suma anuală a iradiației glo bale și a potențialului de
energie solară pe suprafața înclinată optimă a modulelor fotovoltaice este prezentată în figura
2.4 (Sursa PVGIS Uniunea Europeană, 2001 -2012)2. Valorile sunt prezentate în kWh/m2.
1 ,,Fotovoltaic Project România 16 MW Bulbucata’’
2 Photovoltaic Geographical Information System
24
Figura 2.4 Harta solară și potenți alul fotovoltaic al României
25
Harta Rețelei Electrice de Transport (RET) și a centralelor electrice fotovoltaice
(CEF ) 3 , date în exploatare în anul 2017 este prezentată în figura 2.5:
Figura 2.5 Harta Retelei Electrice de Transport și a centra lelor fotovoltaice din România
Capacitatea electrică instalată în unitățile de producție a E -SRE (Energie electrică
produsă din surse regenerabile de energie) acreditate în cursul anului 2013 a fost de 2049
MW, din care 796 MW în centrale eoliene, 103 MW în centrale hidro cu puteri instalate de
cel mult 10 MW, 37 MW în centrale pe biomasă, inclusiv gaz de fermentare a deșeurilor și
gaz de fermentare a nămolurilor din instalațiile de epurare a apelor uzate, precum și 1113
MW în centrale fotovoltaice. Capac itatea electrică totală instalată la sfârșitul anului 2013 în
unitățile de producție a E -SRE acreditate a fost de 4349 MW, din care 4255 MW cu licență
de producere energie electrică și 94 MW cu autorizație de înființare.
Structura capacității electrice to tale instalate pe tipuri de tehnologii a fost următoarea:
3 Compania națională de transport a energiei electrice ,,Transelectrica’’ S.A, ,,Harta RET a centralelor electrice
fotovotaice’’
26
• 2594 MW putere instalată în centrale eoliene;
• 531 MW putere instalată în centrale hidro;
• 66 MW putere instalată în centrale pe biomasă, inclusiv centralele pe gaz de
fermentare a deșeurilo r și gaz de fermentare a nămolurilor din instalațiile de epurare a apelor
uzate;
• 1158 MW putere instalată în centrale fotovoltaice.
Energia electrică susținută prin sistemul de promovare a E -SRE din România la
nivelul anului 2013 a fost de 6279 GWh. Evo luția capacității electrice instalate în centrale
electrice care au beneficiat de sistemul de promovare a E -SRE și a energiei electrice produse
în aceste centrale pentru perioada 2005÷2013 este prezentată în Figura 2.6:
Fig. 2.6 Evoluția capacității elect rice instalate în centrale electrice care au beneficiat de
sistemul de promovare a E -SRE și a energiei electrice produse în aceste centrale pentru
perioada 2005÷2013
Strategia economică a unei dezvoltări durabile impune în mod cert promovarea
eficienței ș i utilizarea rațională a enegiei la nivel național, plecând de la diagnosticul și
definitivarea obiectivelor și măsurilor necesare , inclusiv a căilor de punere în practică în
cazul celor mai importante sectoare de consum final între care cel al habitatulu i/locuințelor
populației a ajuns să ocupe și în România un loc important (al doilea după industrie din
punctul de vedere al ponderii în consumul total final de energie). Astfel eficientizarea
energetică a habitatului/locuințelor populației va avea în viito rul apropiat un efect important
asupra consumului de energie la nivel global.
Eficiența energetică este calea spre o locuință eficientă din punct de vedere al costului
de întreținere, însă fară a renunța la extensii sau alte particularități. Mulți dintre consumatorii
27
folosiți în mod curent au devenit mult mai eficienți energetic în ultimii ani deoarece atât
producătorii cât și utilizatorii au devenit conștienți de importanța consumatorilor eficienți
energetic.
28
CAP.3 . SISTEMUL FO TOVOLTAIC STUDIAT LA
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ, ENERGETICĂ
ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ
3.1 Introducere
Instalația fotovoltaică are o capacitate de 9000 W, fiind compus din 36 de panouri
fotovoltaice de 250 W de dimensiune 992 x 1644 x 40 mm, acestea s unt amplasate în 3
rânduri, în module a câte 4 panouri, (9 module distincte, câte 3 pe fiecare rând).
Șirul 1: format din 3 module fixe, cu posibilitatea reglării manuale a unghiului de
elevație între 15° și 30°.
Șirul 2: format din 3 module orientabile p e o singură axă, cu unghi de elevație reglabil
între 0° și 30°, unghi de rotație Est -Vest -45° – +45° și o cursă maximă Est -Vest de 0 -850
mm. Mișcarea pe ax este comandată de o unitate de control acționată de la distanță cu
tensiune continuă de 24 V.
Șirul 3: format din 3 module tip tra cker orientabile pe 2 axe, cu un unghi de elevație
reglabil între 20° și 90°, un unghi de rotație Est -Vest 300°, cu o cursă a elevației între 0 și
1000 mm.
Figura 3.1 Panouri fotovoltaice orientabile
29
Șirul 1 și Șirul 2 su nt conectate fiecare la câte un sistem integrat de conversie a
energiei (invertor+ regulator de încărcare a bateriilor+ protecție).
Fiecare din cele 3 module care formează Șirul 3 sunt conectate la câte un sistem
integrat de conversie a energiei (invertor+ regulator de încărcare a bateriilor+ protecție).
Figura 3.2 Panouri fotovoltaice
Panourile fotovoltaice sunt policristaline cu putere de vârf de 250 W. Panourile sunt
formate din 60 de celule laminate cu sticlă cu conținut de fier (3.2 mm), încapsula te într -o
30
membrană de EVA (Etilen -Vinil -Acetat) și prevăzute cu o ramă din aluminiu anodizat de
1644 x 992 mm. Conexiunea electrică este facilitată de cutia cu joncțiune etanșă, IP 65,
prevăzută cu cabluri de tip Solar, de secțiune 6 mm2, pentru înserarea panourilor în lanțuri.
Figura 3. 3 Dimensiuni panouri (față, lateral, spate) (mm)
Denumire SS- BP250
Putere de vârf (Wp) 250
Tensiune de gol (V) 37,7
Curent de scurtcircuit (A) 8,73
Tensiune la Pmax (V) 30,2
Curent la Pmax (A) 8,28
Eficiență 15,33
Dimensiuni (mm) 992 x 1644 x 40
Masă (kg) 19
Toleranță Putere de vârf: 0 ±3%
Coeficient de temperatură
NOCT 43,568 ±2 (°C)
α Δ I scurtcircuit 0,06 (%/K)
β Δ U gol -0,33 (%/K)
γ Δ P max -0,44 (%/K)
31
Figura 3. 4 Curba I -U a panoului
3.2. Sistem integrat de conversie a energiei fotovoltaice FLEXpower
One
În holul Facultății de Inginerie Electrică, Energetică și Inform atică Aplicată sunt
montate 5 sisteme invertoare/ control încărcare baterii de tip FlexPowerONE, inclusiv 5
sisteme de acumulatoare însumând un număr de 14 b aterii tip AGM de 12 V/ 220 Ah.
Figura 3.5 Sisteme integrate de conversie a energiei fotovoltaice
32
Figura 3.6 Sistemul FLEXpower One
FLEXpower One este o soluție de sistem integrat cu instalare și utilizare simplificată.
FLEXpower One este destinat aplicațiilor integrate sau separate de sistemul electroenergetic.
Acesta poate funcționa la puteri de până la 3 kW. Acest sistem este destinat funcționării cu
module fotovoltaice pentru colectarea energiei și baterii pentru stocarea acesteia . FLEXpower
ONE mai poate fi setat astfel încât să poată injecta în sistemul electroenergetic excesul de
energie (energia produsă ce nu poate fi consumată).
Sistemul FLEXpower One are următoarele particularități:
Putere de 3000 VA
Tensiune ieșire invertor: 230 V; frecvența 50 Hz
Construcție pentru utilizare în interior
Cleme pentru montare pe perete
Încărcarea bateriilor se face cu un controler de încărcare ce folosește tehnologia de
urmărire a punctului de putere maximă de încărcare (MPPT)
33
Capacitatea de c onectare la rețea
Dispozitiv de monitorizare a stării de încărcare a bateriilor ce preia măsurători
independente a puterii panourilor și a invertorului
Protecție împotriva supratensiunii
Modulele FLEXpower One din sistemul fotovoltaic al facultății sunt s etate pentru
funcționarea fără injectare în rețea:
Figura 3.7 Modulul FLEXpower ONE
Rândurile de panouri 1 și 2 sunt conectate la câte un sistem integrat FP1 -6
VFX3048E. Cele 3 module de panouri de pe rândul 3 sunt conectate fiecare la câte un sistem
FP1-5 VFX3024E.
Caracteristici generale FP1 -5 VFX3024E:
Invertor VFX3024 E 3 kW FLEXpower One, cutii pre -cablate cu șuntare 230 V ac,
siguranță automată 250 A cc, protecție de scurgeri la masă , protecție controller de încărcare
(80 A), sistem MATE 2, HUB4, senzor temperatură baterii, MPPT FLEXmax80, monitorizare
baterii FLEXnet DC și protecție la supratensiuni.
Caracteristici generale FP1 -6 VFX3048E:
Invertor VFX3048 E 3 kW FLEXpower One, cutii pre -cablate cu șuntare 230 V ac,
siguranță automată 175 A cc, protecție de scurgeri la masă , protecție controller de încărcare
(80 A), sistem MATE2, HUB4, senzor temperatură baterii, MPPT FLEXmax80, monitorizare
baterii FLEXnet DC și protecție la supratensiuni.
Sistemul
FLEXpower One
Sarcină (c.a) Rețea
Baterii Panouri fotovoltaice
34
Figura 3.8 Sistem integrat FP1 -6 VFX3048E
3.3. Invertorul VFX 3024E/ 3048E
Figura 3.9 Invertorul VFX 3024E/ 3048E
Invertorul este dispozitivul care face co nversia curentului continuu în curent
alternativ, asigurând calitatea frecvenței la 50 Hz, deci el face conversia tensiunii de l a 24 sau
48 V cc, provenită de la sistemul de baterii la 230 V ca.
Invertorul integrat în sis temul FLEXpower One are ieșirea cu formă de undă
sinusoidală pură, acesta cuprinde convertorul cc -ac, încărcătorul de baterii și comutatorul de
transfer ac. Încărc ătorul de baterii inteligent reduce timpul de încărcare de la rețea și
prelungește durata de viață a sistemului de baterii. Sistemul integrat de comunicare permite
conectarea mai multor unități cu alte sisteme electronice OutBack.
Sistemul VFX folosește o carcasă etanșă ce permite funcționarea în condiții de mediu
aspre: umiditate crescută, atmosferă cu conținut de săruri corosive, nisip sau praf.
PF R1/ R2/ R3
Umax= 120,8 V
Imax= 33/ 8,3 A
MPPT
FLEXmax80 Invertor
VFX 3048E/
3024E Sarcină
Sistem baterii
24/48 V FLEXpower On e
35
Figura 3.10 Conexiunile CC/ CA
Bornele de curent continuu preiau energia de la baterii pentru a face conversi a în
curent alternativ. Bornele de intrare în curent alternativ permit încărcarea bateriilor de la
rețea. Acest mod de operare are rolul de a menține acumulatoarele încărcate la un nivel
prestabilit. Necesitatea acestui mod de operare apare în cazurile cân d panourile solare stau un
timp îndelungat la umbră.
Invertoarele VFX pot fi ”stivuite” în una din cele 2 configurații:
Outback paralel
Trifazat
Poate fi facută gruparea de până la 10 unități, componentele Outback pot asigura
conectarea în paralel a 2, 4 s au 8 convertoare FX. Un sistem cu 8 convertoare ar necesita 2
șunturi de ocolire CA intrare/ieșire cu protecție; 10 unități conectate în paralel ar necesita 3
echipamente asemănătoare sau un bypass manual extern.
Conectarea în paralel
2-10 unități FX sunt conectate la aceeași ieșire de fază 230 V ca;
Unitățile slab e pot fi programate să rămână la diferite nivele de putere pentru a
economisi energie, ele se vor conecta automat la cererea de energie corespunzătoare;
Acest sistem de economisire a energiei este complet automatizat și funcționează cu
sau fără unitatea MATE conectată, pentru programare unitatea MATE este necesară.
36
Intrarea cc trebuie să fie 230 V ca.
Figura 3.11 Conectarea în trifazat
Conectarea în trifazat
Pot fi conectate doar 3 unități FX, câ te una pentru fiecare fază 230 V ac cu tensiune
de 400 Vac între oricare 2 faze ale sistemului;
Intrarea ac trebuie să fie și ea trifazată, 230 V ac/ 400 V ac.
3.3.1 . Specificații tehnice
În tabelul de mai jos sunt prezentate specificațiile tehnice ale in vertoarelor VFX
3024E/3048E, unde pot fi vizualizate caracteristicile electrice și mecanice.
VFX3024E VFX3048E
Tensiune nominală intrare cc 24 V cc 48 V cc
Putere nominală la 25°C 3000 VA 3000 VA
Tensiune ca/ frecvență 230 V ca/ 50 Hz 230 V ca/ 50 Hz
Curent nominal la 25°C 13 A ca 13 A ca
Puterea de mers în gol 20/6 W 23/6 W
Eficiență 92% 93%
Distorsiune armonică totală 2- 5% 2- 5%
Reglare tensiune ieșire ±2% ±2%
Curent maxim la ieșire Vârf
Valoare efectivă 35 A ca
25 A ca 35 A ca
25 A ca
Capacit ate de suprasarcină ca Supratensiune
5 secunde
30 minute 5750 VA
4800 VA
3300 VA 5750 VA
4800 VA
3300 VA
Curent maxim intrare ca 30 A ca 30 A ca
Gamă tensiune intrare ca (ajustabil cu MATE) 160- 300 V ca 160- 300 V ca
Frecvență intrare ac 44- 56 Hz 44- 56 Hz
Tensiune intrare cc 21- 34 V cc 42- 68 V cc
Curent de încărcare continuu 85 A cc 45 A cc
Temperaturi de funcționare Nominală
Maximă 0- 50°C
-25- 60°C
Masă 28 kg
Dimensiuni 300 x 210 x 410 mm
37
3.3.2 . Instalarea
Invertorul trebuie să fie instala t într -un loc uscat și bine ventilat, cât mai aproape de
baterii. Extremele de temperatură vor duce la funcționarea necorespunzătoare a invertorului,
neputând să îndeplinească toate specificațiile tehnice.
Invertorul VFX este potrivit montării în interior sau în carcase închise de protecție.
Echipamentul trebuie prins cu elemente de fixare de o suprafață rigidă, care să îi poată
suporta greutatea. Invertorul poate fi montat în orice poziție, dar acesta se comportă cel mai
bine în locuri asigurate cu o bună circulație a aerului.
Trebuie păstrată o distanță cât mai mică între invertor și celelalte componente ce
alcătuiesc sistemul integrat FLEXpower One și baterii, pentru a reduce căderile de tensiune în
cablu. Prezența substanțelor chimice sau a componentelor sintetice în apropierea
dispozitivului trebuie redusă la maxim.
3.3.3 Încărcarea bateriilor
Menținerea bateriilor încărcate este foarte importantă. Un grup de baterii poate avea o
durată mare de viață dacă are o mentenanță corespunzătoare.
Setările de în cărcare a bateriilor sunt programate cu ajutorul Outback MATE . Acestea
constau în alegerea: tensiunii de absorbție, tensiunii flotante, t ensiunii de egalizare ș i pragul
de descărcare recomandat. Pentru un timp de absorbție mai scurt, Outback recomandă
folosirea tensiunii maxime de absorbție dată de producătorul bateriei. Bateriile nu trebuie să
fie descărcate sub 50%. Bateriile Pb trebuie reîmprospătate sau reîncărcate complet în
dependență de rata lor de utilizare pentru a menține capacitatea lor de încărc are. În figura de
mai jos este prezentată secvența de încărcare a bateriilor.
38
Figura 3.12 Stările de încărcare a le bateriei
1. Încărcarea ,, masivă” (bulk) – invertorul folosește puterea din rețea la capacitate
maximă pentru a ridica tensiunea bat eriei la ten siunea de absorbție;
2. Absorbție (absorbtion) – invertorul folosește puterea ca la capacitate maximă pentru a
menține tensiunea de absorbție pe o durată de timp numită ”timp de absorbție”
(implicit – 1 oră), scăzând curentul ac pe această durată ;
3. Modul ,, silen țios” (silent) – Acest prim mod succede ”Absorbția”, încărcarea este
oprită, dar sistemul continuă să monitorizeze tensiunea bateriei;
4. Tensiune re -flotantă (re-float) – Invertorul permite scăderea tensiu nii bateriilor până la
nivelul ,, re-flotant” și în cepe modul de încărcare flotant;
5. Stare flotant (float) – În această perioadă tensiunea bateriilor crește până la tensiunea
flotantă setată de utilizator pentru o anumită perioadă de timp. Este aplicat acest nivel
de tensiune pentru a menți ne bateriile încărcate la maxim;
6. Modul ”silențios” – După trecerea stării flotant (implicit durează 1 oră), invertorul se
întoarce în modul ”silențios” până când nivelul tensiunii bateriilor scade la nivelul
”re-flotant”. Invertorul repetă încărcarea în modul flotant pentru perio ada prestabilită.
Invertorul continuă să treacă prin ciclul enumerat mai sus până la deconectarea
acestuia de la sursa de curent alternativ.
39
3.4 Controller de încărcare FLEXmax 80
Figura 3.13 Controller -ul de încărcare FLEXmax 80
Controller -ul de în cărcare folosit în sistemul fotovoltaic existent la Facultatea de
Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată este FLEXmax 80. Această unitate
este folosită în fiecare din cele 5 sisteme integrate FLEXpower One. Acest controller de
încărcare of eră un proces de încărcare în mai multe trepte eficient și sigur, ce prelungește
durata de viață a bateriilor și asigură performanța maximă de la șirul de panouri fotovoltaice.
Fiecare controller este conceput să se integreze cu ușurință cu alte componente
Outback și poate fi monitorizat și controlat de la distanță.
FLEXmax 80 folosește o metodă continuă de urmărire a punctului de maxim al p uterii
(MPPT), care caută puterea maximă disponibilă de la panourile solare și o folosește pentru a
încărca bateriile. Fără această tehnologie panourile fotovoltaice nu operează la tensiunea
ideală și pot funcționa doar la nivelul de tensiune al bateriilor.
40
FLEXmax 80 are curentul maxim de ieșire de 80A c .c (funcționare până la 40°C fără
pierdere de putere în urma efectul ui termic), suportă 12, 24, 36, 48V c .c ca și niveluri de
tensiune la baterii.
3.4.1 Specificații tehnice
În tabelul de mai jos sunt prezentate caracteristicile tehnice ale controller -ului
FLEXpower One, unde pot fi observate principalele specificații ele ctrice, mecanice și căile de
comunicare.
FLEXmax 80
Tensiune nominală baterii 12, 24, 36, 48V cc
Curent maxim de ieșire 80A și curent limită ajustabil
Tensiune de gol panouri fotovoltaice 150V cc
Consum de putere la gol <1W
Eficiența conversiei de pu tere 97,5% 80A cc (sistem de 48V)
Eficiență de vârf Intrare 60V cc și baterii 48V la 53,1V (98,44%)
Reglaj de încărcare Mod flotant, absorbție, bulk, silențios și egalizare
Niveluri de tensiune de reglare 13- 80V cc reglare cu parola de protecție
Încăr care de egalizare Permite setarea tensiunii țintă și a duratei
Compensarea temperaturii bateriilor Automată cu senzor de temp. 5mV/ °C/ celulă 2V
Capacitatea de coborâre a tensiunii Coborâre a tensiunii de la orice tensiune a șirurilor
de panouri la oric e nivel al tensiunii bateriilor
Ieșire de control auxiliară
programabilă Semnal de ieșire 12V cc ce poate fi programat
pentru diverse aplicații
Display de prezentare a stării Ecran LCD de 8 cm, 4 linii a câte 20 de caractere
alfanumerice fiecare
Displa y la distanță și controller MATE3/ MATE2/ MATE
Cablaj rețea Conectori modulari RJ -45 cu cablu CAT5 (8 fire)
Data logging Ultimele 128 de zile de operare: Ah, Wh, timp în
modul flotant, putere de vârf, curent, tensiune șir de
panouri, tensiune maximă bate rii, tensiune minimă
baterii și timp de absorbție, Ah acumulați, Energie
produsă
Temperatura de funcționare -40°C – 60°C
Masă 5,53 kg
Dimensiuni 41,3 x 14,6 x 11,4
În figura de mai jos este reprezentată eficiența convertorului în funcție de puterea de
intrare pentru diferite nivele de tensiune ale șirului de panouri fotovoltaice. Se observă că
pentru tensiuni mai mici ale panourilor eficiența convertorului este mai mare și odată cu
creșterea puterii de intrare peste 400W eficiența acestuia este relativ constantă.
41
Figura 3.14 Eficiență=f(P intrare )
În figura de mai jos este prezentată conexiunea controller -lui cu sistemul fotovoltaic.
Figura 3.15 Conexiuni controller de încărcare FLEXmax 80
3.4.2 Moduri de funcționare
Controller -ul de încărcare FLEXma x are 25 de moduri de funcționare, acestea sunt
afișate pe ecranul de stare. Aceste mesaje vor varia cu funcționarea echipamentului. Modurile
convertorului FLEXmax constau în diferite etape de încărcare, egalizare, diverse cauze ale
încetării încărcării și câteva moduri de funcționare speciale.
42
Timpul necesar înaintea începerii funcționării este dependent de tipul modulului,
temperatura ambientală și cantitatea de radiație directă pe panourile fotovoltaice. În mod
obișnuit, FLEXmax începe funcționarea după câteva minute de expunere directă a panourilor
fotovoltaice la soare.
Modurile de operare FLEXmax se vor schimba ocazional pe durata întregii zile, în
funcție de mărimile de ieșire ale șirului de panouri și starea de încărcare a bateriilor. Modurile
de ope rare FLEXmax sunt afișate în colțul din dreapta -jos pe ecranul de stare.
Mai jos este prezentată o figură cu diferite stări de funcționare de -a lungul timpuli de
încărcare a bateriilor.
Figura 3.16 FLEXmax – modurile de încărcare a bateriilor
De fiecare d ată când tensiunea bateriilor scade sub nivelul ”Rebulk” setat de utilizator
sistemul inițiază un ciclu nou de încărcare. Aceasta are loc în fiecare noapte, afară de cazul
când bateriile au fost menținute prin alte metode.
Bulk – Aceasta este prima din cicl ul de 3 etape de încărcare. Este o stare de încărcare
la curent constant ce ridică nivelul de tensiune al bateriilor. Curentul cc este la nivelul maxim
pe care controllerul de încărcare îl poate da. Acest stadiu de obicei aduce bateria la un nivel
de încăr care între 75 și 90% din capacitatea lor, în dependență de condiții.
În etapa Bulk, FLEXmax încarcă bateriile până la nivelul tensiunii de absorbție setate
de utilizator. Această etapă nu este limitată în timp. Convertorul va încărca atât timp cât va fi
necesar pentru a termina etapa de încărcare, neținând cont de orice setare de timer. Dacă
43
energia livrată de panouri este mică această etapă de încărcare poate dura mult timp. Această
stare de încărcare este compensată de temperatură.
Absorbing (Absorbție) -Aceasta este a 2 -a etapă de încărcare, este un stadiu de
încărcare la tensiune constantă. Curentul variază liber în concordanță cu tensiunea de
absorbție ce este menținută. În timp, valoarea acestuia va scădea spre o valoare foarte mică.
Astfel se ajunge la starea de încărcare a bateriilor de 100% .
Durata etapei de absorbție este setată de utilizator (Absorb Time Limit). După
expirarea timpului setat, controllerul va ieși din starea de absorbție și va începe etapa
”flotantă” (Float stage).
Float (Flotant) – Când controller -ul de încărcare inițializează această etapă, acesta
reduce tensiunea de încărcare pentru a evita supraîncărcarea bateriilor. Bateriile sunt
menținute la nivelul de flotare setat de utilizator. Mesajul ”Floating” este afișat pe display.
Aceas tă etapă de încărcare nu este limitată în timp. FLEXmax va continua să mențină starea
”Float” atât timp cât energia dată de panouri este disăonibilă.
FLEXmax nu va iniția imediat o etapă nouă de încărcare dacă panourie nu pot livra
suficientă putere pentru a menține nivelul ”Float” setat. Acesta va încerca să absoarbă mai
multă putere de la panouri până la atingerea nivelului ”Float”. După atingerea acestui nivel de
tensiune, pe ecranul echipamentului este afișat mesajul ”MPPT Float”. Această etapă este
compensată în temperatură. Poate fi inițiată o nouă etapă de încărcare dacă nivelul de
tensiune scade sub nivelul ”ReBulk” setat.
Egalizare – un proces de supraîncărcare, parte din mentenanța regulată a bateriilor.
Egalizarea presupune ridicarea tensiunii bate riilor la un nivel mult mai crescut, provocând o
”fierbere” pentru o anumită perioadă de timp. Acest proces are ca scop eliminarea compușilor
inerți din plăcile bateriilor și reducerea stratificării în electrolit. Egalizarea este controlată din
setările ”B attery Equalize Volts” și ”Battery Equalize Time”.
44
Figura 3.17 Procesul de încărcare însoțit de egalizare
Perioada ce definește pauzele între egalizări variază cu frecvența încărcare -descărcare
și tipul bateriilor, aceasta este de câteva luni. Dacă este executat corect, acest proces poate
mări considerabil durata de viață a bateriilor.
Compensarea cu temperatura bateriilor – Performanța bateriilor se schimbă când
temperatura acestora este diferită de temperatura camerei (25°C). Compensarea cu
temperatura este un proces care ajustează încărcarea pentru a compensa aceste schimbări.
Când temperatura bateriilor este mai mică decât 25°C, rezistența internă a acesteia
crește și tensiunea se modifică mai rapid. Acest lucru face mai simplă atingerea de către
conve rtor a nivelului de tensiune dorit. Totuși, la îndeplinirea acestui proces, acesta nu va
livra tot curentul de care are nevoie bateria. În rezultat, bateria va fi subîncărcată.
Și invers, la o temperatură mai mare de 25°C, rezistența internă a bateriilor scade și
tensiunea variază mai greu. Astfel convertorul atinge mai greu nivelul de tensiune dorit.
Acesta va continua să debiteze energie până la atingerea nivelului de încărcare căutat. În
acest fel bateria ajunge să fie supraîncărcată.
Controller -ul de î ncărcare FLEXmax este echipat cu senzor de monitorizare a
temperaturii bateriilor, astfel acesta poate compensa efectul dat de variația temperaturii.
Senzorul este atașat de baterie, pe durata încărcării, acesta va crește sau va scădea tensiunea
de încărca re cu 5mV/ °C/ celulă de baterie. Această setare modifică nivelurile de tensiune de
absorbție și flotantă. Egalizarea nu este compensată în temperatură.
Într-un sistem de 24V cc (12 celule a câte 2V) compensarea va fi de 0,06V/°C pentru
temperaturi diferit e de 25°C. Compensarea maximă este ±1,2V cc.
Într-un sistem de 48V cc (24 celule a câte 2V) compensarea va fi de 0,12V/°C pentru
temperaturi diferite de 25°C. Compensarea maximă este ±2,4V cc.
45
3.5. Unitate monitorizare baterii FLEXnet DC
FLEXnet DC colect ează, monitorizează și înregistrează în modulul MATE date
referitoare la curenți, putere și tensiune la bornele blocului de baterii arașat sistemului
integrat FLEXpower One, dând posibilitatea de a efectua ajustări mai eficiente și o încărcare
a bateriilor mai precisă. Cele 5 LED -uri de pe echipament indică starea de încărcare a
bateriilor. FLEXnet DC funcționează împreună cu până la 3 șunturi de curent, fiecare avand
raportul de măsură 500A/ 50mV.
Figura 3.18 Conexiuni FLEXnet DC cu restul sistemului
Cu ajutorul traductoarelor de tensiune FLEXnet DC reușește să măsoare tensiunea
(din nodul format de laturile dinspre controller -ul de încărcare, baterii și invertor) și curenții
dinspre invertor și controller. În acest fel echipamentul poate efectua bilanțu l de putere c .c
din sistem.
Sistemul poate prezenta pe display -ul MATE informații referitoare la:
46
Starea curentă de încărcare a bateriilor
Energie produsă, consumată și înmagazinată în baterii în timp real
Energie produsă/ consumată pe durate de timp de pâ nă la 128 de zile
3.6 Sisteme de comunicare
3.6.1 . Sistem de afișare și control MATE3
Acest sistem de control și comunicare facilitează programarea și monitorizarea
sistemului complet OutBack. Sistemul dispune de o interfață intuitivă ce face programarea
sistemului ușoară și rapidă. MATE oferă posibilitatea de a seta parole de acces cu diferite
nivele de acces, pentru a proteja sistemul de schimbări nedorite. Memoria logging poate fi
extinsă cu un card SD. Ceasul și calendarul integrat oferă posibilitatea de a programa
comportamentul în timp a invertorului și controller -ului de încărcare. Toate setarile sunt
salvate în memoria locală, pentru a elimina necesitatea de a reprograma sistemul în cazul unei
înocuiri de baterii s au a deconectării sistemului. MA TE3 suportă accesul sistemului în
intranet pentru monitorizare. În figura de mai jos este prezentată interfața de comunicare cu
utilizatorul a dispozitivului MA TE3.
Figura 3.19 Interfața MATE3
47
3.6.2 Sistem de comunicare HUB4
Sistemul HUB4 asigură conexiun ea între mai multe sisteme integrate, oferind
posibilitatea de a ”stivui” comunicarea între mai multe dispozitive OutBack și MATE. Acesta
oferă posibilitatea comunicării între un singur modul MATE cu mai multe invertoare sau
controllere de încărcare . HUB4 permite conectarea altor 4 echipamente
(invertoare/controllere de încărcare) pe lângă sistemul MATE conectat în primul port (figura
de mai jos).
Figura 3.20 Porturi sistem HUB4
Porturile ce urmează imediat după intrarea sistemului MATE sunt alocate mai întâi
invertoarelor, după acestea urmând celelalte echipamente Outback. HUB -ul poate fi alimentat
de la orice invertor sau controller de î ncărcare la care este conectat.
3.7 Baterii de acumulatoare pentru stocarea energiei
În sitemul studiat se folosesc ba terii MONBAT Megalight Power AGM, modelul
ML220C (12V). Acestea sunt înseriate pentru a obține nivelurile de tensiune corespunzătoare
celor 5 sisteme: 2 x 12V = 24V (pentru sistemele cu modulele de panouri orientabile pe 2
axe) și 4x 12V = 48V (pentru sis temele cu șirurile de panouri fix și orientabil pe o axă).
Figura 3.21 Bateria MONBAT ML220C
48
Bateriile ML220C folosesc o tehnologie AGM avansată, proiectate pentru aplicații în
sistemele de energie regenerabilă.
Bateria dispune de caracteristicile:
Tehn ologie AGM, sistem etanș ;
Performanță ridicată șa funcționarea în descărcări ciclice și așteptare în modul flotant ;
Gamă largă a temperaturii de funcționare ;
Sistem de captare cu valve și stingător ;
Eficiența recombinării gazelor captate: 98 – 99%;
Ușurințâ în instalare, nu necesită mentenanță ;
Complet reciclabilă ;
Peste 500 de cicluri de descărcare până la capacitatea 25% .
În tabelul de mai jos sunt prezentate caractersticile electrice ale bateriei
Tensiune nominală 12V
Capacitate nominală (20h) 220Ah
Capacitate de rezervă 496 min
Performanță CCA (curent de pornire ”la
rece”) 1400A
Densitate electrolit 1,28± 0,015g/ml
Dimensiuni 518x 276x 242mm
Masă aprox 60kg
În figura de mai jos este reprezentată caracteristica de descărcare pentru intensități ale
curentului de 25 și 11A
Figura 3.22 U=f(t descărcare )
49
3.8. Sisteme de urmărire a p oziției S oarelui
Sistemele de urmărire a poziției S oarelui (solar track ers) orientează panourile spre
Soare. În sistemele fotovoltaice tracker -ele minimizează unghiul de incidență dintre razele
solare și panou, astfel mărind energia produsă de sistem.
Pe parcursul zilei S oarele răsare la est și apun e la vest. Pe parcursul anului S oarele
mai efectuează mișcarea nord -sud pe bolta cereasc ă. Această variație a poziției S oarelu i pe
cer este dată de înclinația Pământului și latitudinea sistemului studiat, astfel variind zenitul și
unghiul de elevație al soarelui.
Sistemele de orientare pe o axă se rotesc doar într -o direcție, de obicei, mișcare est –
vest. acestea pot fi de diferit e tipuri: orizontale, verticale, înclinate, orientate polar, rotindu -se
conform numelor ce le sunt date.
Tracker -ele pe 2 axe sunt mereu orientate spre soare deoarece acestea se pot mișca în
2 direcții. Există 2 metode de a determina unghiul optim al încl inației panourilor: sisteme cu
senzori optici care, în cazul nealinierii normalei panoului cu razele incidente reglează
orientarea acestuia printr -o mărime de dezechilibru, până când aceasta ajunge să fie 0 și
sisteme ce folosesc parametri și relații de po ziție planetară, determinând o variație optimă de –
a lungul anului a poziției panourilor.
Utilizarea tracker -elor solare poate mări producția de energie cu până la 30% în
comparație cu modulele fixe. Dezavantajele sistemelor de orientare sunt părțile mișcăt oare
care necesită mentenanță suplimentară. Defectarea acestora într -un anumit unghi inoportun
duce la pierderi de energie până în momentul în care acestea sunt puse din nou în funcțiune.
Sistemele de orientare sunt mai susceptibile la defectare decât pano urile solare.
Sistemul mecanic al tracker -ului DEGER permite orientarea precisă a modulului de
panouri fotovoltaice spre soare pe parcursul întregului an. Această tehnologie se comportă
bine și în condiții de ceață, ploaie sau cer înnorat. Avantajul sistem ului constă în captarea cât
mai eficientă a energiei solare, spre deosebire de tracker -ele cu orientare astronomică (dată de
parametri planetari) acesta reușește să capteze mai multă energie orientându -se spre zonele cu
radiație maximă (care nu corespund m ereu cu poziția S oarelui pe cer în zilele ploioase și cu
ceață). În acest situații sistemul profită la maxim de radiația solară difuză disponibilă.
50
Figura 3.23 Comparație între panourile cu control astronomic și cele cu detecție a
radiației maxime
În sis temul studiat sunt folosite 3 sisteme de orientare a panourilor:
Module de orientare fixe EXALCO cu reglare manuală a unghiului de elevație între
15 și 30° ;
Module cu orientare automată pe o axă DEGER TOPtracker 40NT ;
Module cu orientare automată pe 2 axe DEGERtracker 3000NT ;
Modulul fix EXALCO
Suprafață de susținere panouri fotovoltaice: 7,7 m2;
Unghi de elevație: 15 – 30°;
Materiale: aluminiu și oțel galvanizat la cald .
Modul cu orientare automată pe o axă DEGER TOPtracker 40NT
Putere nominală (în depende nță de panouri)
(Wp) 4000 -7000
Suprafață maximă modul (m2) 40
Viteză vânt maximă (km/h) 102- 300
Consum propriu anual (aprox) (kWh) 2,5
Control MLD
Tensiune operare 24V cc
Materiale Oțel inoxidabil, aluminiu, oțel
Unghiuri de elevație 30°/ 15°/ 0°
Unghiu rotire est -vest +/- 45°
Lungime catarg (m) 4 sau 5
Masă (fără catarg) (kg) 650
51
Modul cu orientare automată pe 2 axe DEGERtracker 3000NT
Putere nominală (în dependență de panouri)
(Wp) 2000 – 4000
Suprafață maximă modul (m2) 25
Suprafață maxim ă modul (dimensiuni) 5,05m x 5,05m
Unghi rotație est -vest 300°
Unghi elevație 20°- 90°
Control MLD
Tensiune operare 100- 240V ca/ 50 – 60Hz
Materiale Oțel inoxidabil, aluminiu, oțel
Consum putere sistem control (W) 1
Consum putere element de acționar e (W) 15
Cursă element de acționare (mm) 1000
Consum intern anual (kWh) 14
Lungime catarg (m) 3,3- 5,5
Viteză maximă vânt(km/h) 102- 300
Masă (fără catarg) (kg) 600
52
CAPITOLUL 4. ÎNCERCĂRI EXPERIMENTALE
4.1 Analizor de sisteme fotovoltaice FTV 100
Figura 4.1 Analizor sisteme fotovoltaice Green Test – FTV 100
Green Test FTV 100 este un instrument de măsură conceput să îndeplinească nevoile
unui tehnician la instalarea, testarea, certificarea și mentenanța sistemelo r fotovoltaice.
Echipamentul are 3 intrări pentru măsurarea tensiunii cc și curent cc de la panoul fotovoltaic,
acesta poate măsura până la 3 seturi de mărimi (3 șiruri de panouri fotovoltaice). În
dependență de nevoile dictate de instalație, pot fi folosi te una sau 2 intrări.
De cealaltă parte a panoului frontal sunt intrările pentru măsurările în ca, câte 3 pentru
curent și tensiune, oferind posibilitatea de a efectua măsurători în sistem monofazat, bifazat și
trifazat.
FTV -100 măsoară, stochează și afiș ează simultan toți parametrii fizici și electrici al
unei instalații solare și este deosebit de simplu de instalat.
Analizorul poate efectua următoarele măsurători și calcule:
Radiația solară, cu pyranometru (până la 2000W/m2)
Temperatura ambientală, folos ind sonda Pt100 (până la 80°C)
Temperatura panourilor solare, folosind sonda Pt100 (până la 120°C)
Calculul puterii teoretice disponibile
53
Tensiune cc, curent cc și putere livrată de panouri
Tensiune ca, curent ca și putere de ieșire invertor
Calculul index ului de performanță PRp cu afișarea valorilor și rezultatului obținut
(verdict)
Calculul eficienței panourilor și afișarea rezultatelor
Calculul eficienței de conversie CC/AC și afișarea valorilor
Memorie pentru stocarea datelor și măsurătorilor din sistem
Figura 4.2 Echipamentele de măsură ale FTV100
4.1.1 Interfață
Analizorul GREEN TEST FTV100 are un ecran LCD color pe care sunt afișate în
timp real toate măsurătorile efectuate și rezultatele calculelor de eficiență:
54
Figura 4.3 Display -ul și meniul principal al analizorului
1. Indică sistemul selectat din memoria analizorului;
2. Indică puterea nominală a instalației fotovoltaice;
3. Indică valoarea minimă a radiației solare pentru calculul performa nței sistemului.
Valoarea implicită este 600W/m2;
4. Măsurătorile bazate pe starea mediului:
Radiation ( W/m2)- indică valoarea radiației solare măsurată de pyranometru
(amplasat pe panou la aceeași înclinație) ;
Environm. temp (°C) – indică valoarea temeperatu rii ambientale măsurate de
Pt100;
Panel temp (°C) – indică valoarea temperaturii panourilor, măsurată de Pt100;
Temp. Coeff. – Indică valoarea corecției aplicate performanței panourilor,
luând în considerare pierderile în temperatură, valoarea se schimbă oda tă cu
depașirea valorii NOCT (Temperatura nominală de funcționare a celulei
fotovoltaice) introduse de către utilizator. Valoarea rămâne constantă (0,85)
pentru temperaturi situate între 0°C și valoarea NOCT. Odată cu creșterea
temperaturii peste valoarea NOCT coeficientul scade sub 0,85, asta rezultând
în pierderea eficienței panoului.
55
5. Theoretical Available Power (kW) – Indică valoarea puterii teoretice disponibile, în
conformitate cu valoarea radiației solare la momentul dat, comparată cu valoarea
puterii nominale corespunzătoare radiației de 1000W/m2:
𝑃𝑡𝑒𝑜𝑟 =𝑃𝑛∗𝐺𝑝
𝐺𝑆𝑇𝐶 (4.1)
Pn- Puterea nominală a panourilor;
Gp- Radiația măsurată;
GSTC- Radiația în condiții de testare standard (Standard Test Conditions);
Pteor- Puterea teoret ică disponibilă;
6. DC measures – Măsurătorile cc (curent și tensiune) ;
7. DC Power (kW) – Indică valoarea puterii cc măsurate la panou;
8. AC measures – Măsurătorile ca (curent și tensiune) ;
9. AC Power (kW) – Indică valoarea puterii ca măsurate la invertor;
10. Peformance Ratio PRp – Rata de performanță, aceasta arată efectul global al
pierderilor în puterea ca obținute de la invertor. Acest efect se datorează conversiei
incomplete a energiei solare, eficienței conversiei invertorului și ineficiențele sau
funcționarea necor espunzătoare a componentelor:
𝑃𝑅𝑝 =𝑃𝑐𝑎
𝑅𝑓𝑉2∗𝐺𝑝
𝐺𝑆𝑇𝐶∗𝑃𝑛 (4.2)
Pca- putere activă ac (kW) produsă de sistemul fotovoltaic, la ieșirea
invertorului;
Rfv2 – coeficient corectiv de temepratură ce ia în considerare pierderile de
putere datorate efectului termic asupta panourilor. Rfv2= 1 (dacă T panou≤
40°C) și Rfv2= 1 – (Tpanou- 40)* |γ |/ 100 (dacă T panou≥ 40°C), unde γ (%/°C) –
coeficient de temperatură a puterii maxime;
Gp- Radiația solară globală (W/m2) măsurată la panou;
GSTC- Radiația solară în STC (condiții standard de testare, egală cu 1000
W/m2);
Pn- puterea instalată (kWp) a sistemului fotovoltaic, determinat ca și sumă a
puterilor modulelor individuale.
56
Rezultatele testului: Performanța sistemului fotovoltaic este determin ată prin
verificarea condițiilor de mai jos, rezultatul poate fi pozitiv (PASS) sau negativ
(FAULT).
Valori Rezultatul testării Note
>0.78 PASS
Dacă puterea la ieșire din invertor este P inv≤20 kW
<0.78 FAULT
>0.80 PASS
Dacă puterea la ieșire din inver tor este P inv>20 kW
<0.80 FAULT
>1.50 ”OL” Valoare inaccesibil ă, trebuie verificați curentul,
tensiunea, puterea, radiația solară.
11. Panel Efficiency – Indică valoarea eficienței panourilor
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛 ț𝑎 𝑝𝑎𝑛𝑜𝑢𝑙𝑢𝑖 =𝑃𝑐𝑐
𝑃𝑡 (4.3)
Pcc- puterea cc (kW) produsă de panouri;
Pt- puterea teoretică (kW) în dependență de valoarea radiației măsurate,
comparată cu valoarea puterii nominale pentru nivel de radiație egal cu
1000W/m2.
12. Eficiența invertorului – Indică valoarea eficienței conversiei c c/ ca, ca și raport al
puterii în cc și ca
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛 ț𝑎 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑜𝑟𝑙𝑢𝑖 =𝑃𝑐𝑐
𝑃𝑐𝑎 (4.4)
Pca- putera activă ca (kW) produsă în sistemul fotovoltaic
Pcc- puterea cc (kW) produsă de sistemul fotovoltaic.
13. ERROR – Situații de eroare, în c azurile:
Conexiuni greșite ale sistemului fotovoltaic/ instrumentului de măsură în ca
(poziție greșită a traductoarelor de curent, rezultând valori negative ale
puterii);
Conexiuni greșite ale sistemului fotovoltaic în cc (poziție greșită a
traductoarelor de curent).
57
14. 15. DC/ AC CURRENT – (Traductoarele de curent nu sunt conectate) – Pe display sunt
indicate valori diferite de 0, acest lucru datorându -se senzitivității crescute a intrărilor
de impedanță ridicată. Indicarea unor valori diferite de 0 (cu traduct orul conectat la
echipament) la gol, acestea pot fi reglate prin potențiometru, pentru a elimina
magnetizarea reziduală.
16. OFF- ON- LOST (meniul măsurătorilor la distanță) – Valorile ce pot apărea în această
zonă a ecranului sunt:
OFF- În cazul în care analiz orul nu este conectat la unitatea de măsură la
distanță, situație în care se iau măsurătorile de mediu la nivel local;
ON- În cazul în care instrumentul este conectat la modulul de măsură la
distanță;
LOST – În cazul apariției unei întreruperi între analizo r și modulul de
măsurători la distanță, cauzate de: baterii descărcate ale unității de distanță sau
pierderea semnalului.
4.1.2 Comunicare
Analizorul dispune de interfață RS232, USB, memorie ce poate stoca până la 200 de
seturi de date (performanțele siste mului și măsurători secundare: tensiuni, curenți, putere,
date atmosferice, data, oră etc). Echipamentul mai dispune de un ceas în timp real, pentru
dată și oră. Interfața USB permite transferul și stocarea datelor pe calculator prin intermediul
programulu i GREEN REPORT.
4.2 Bilanț de puteri
Cu ajutorul sistemului de măsurare al analizorului FTV 100 s -a realizat un montaj
pentru evaluarea bilanțului de puteri/curenți în circuitul de putere continuă din sistemul
fotovoltaic, mai exact, pe laturile dintre c ontroller -ul de încărcare, baterii și invertor.
Montajul a fost efectuat pentru unul din cele 3 sisteme integrate de conversie a energiei
fotovoltaice cu puterea de 1kW. Mai jos este prezentată schema bloc a montajului.
58
Figura 4.4 Schema bloc a montaj ului realizat
Pentru determinarea influenței tipului de consumator (sarcină) asupra performanțelor
elementelor componente ale sistemului fotovoltaic s-a recurs la conectarea unei sarcini
programabile l a bornele unui modul fotovoltaic (formațiune de 4 panou ri înseriate). Sarcina
programabilă folosită în montajul dat este Chroma 63800 cc/ca, cu puterea maximă de
4500W. Sarcina programabilă are un display pe care sunt afișate în timp real valorile
tensiunii și a curentului.
S-a utilizat analizorul de panouri fotovoltaice FTV 100, cu scopul de a corela
mărimile electrice cu cele atmosferice,. Cu ajutorul analizorului au fost colectate datele
referitoare la temperatura ambientală, temepratura panoului fotovoltaic și radiația la care este
expus panoul. Aceste măr imi sunt preluate la distanță. Pentru transmiterea valorilor se
folosește un modul de centralizare și un modul Bluetooth de transmitere la distanță. Un
modul Bluetooth asemănător este atașat la analizor.
0
59
Figura 4.5 Amplasarea senzorilor atmosferici
În figura de mai jos este prezentată schema bloc a montajului efectuat.
Figura 4.6 Montaj pentru determinare a influenței tipului/valorii sarcinii asupra
componentelor sistemului fotovoltaic
Senzorul de radiație solară a fost amplasat pe panoul fotovoltaic, a stfel încât să fie în
același plan cu acesta. Senzorul pentru determinarea temepraturii panoului a fost amplasat pe
60
spatele panoului fotovoltaic . Senzorul ce determină temperatura ambientală a fost lăsat liber
pe teritoriul parcului fotovoltaic.
Sarcina pr ogramabilă a fost setată pe ntru operarea în curent alternativ și funcț ionarea
cu putere constantă . Sarcina a fost reglată treptat pe diferite n ivele ale puterii (300, 600 și 900
W) și pentru diferite valori ale factorului de putere (0,6; 0,7; 0,8; 0,9 pozitiv și negativ ) .
4.3. Evaluarea eficienței controller -ului de încărcare a bateriilor
FLEXmax 80
Evaluarea eficienței controller -ului de încărcare presupune determinarea raportului
dintre puterea de ieșire și cea de intrare a echipamentului:
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑛ț𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑙𝑒𝑟 = 𝑃𝑖𝑒ș𝑖𝑟𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑙𝑒𝑟
𝑃𝑖𝑛𝑡𝑟𝑎𝑟𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑙𝑒𝑟 (4.5)
Suprafața unui panou este:
Spanou = 1,644 m x 0,992 m = 1,63 m2 (4.6)
Având în vedere că sistemul integrat este conectat la un modul fot ovoltaic (4 panouri),
suprafața modulului va fi:
Smodul= 1,63 m2 x 4 = 6,52 m2 (4.7)
Puterea produsă de modulul fotovoltaic va fi:
Pmodul FV = Gp x S modul FV x Eficiența modul FV (W) (4.8)
unde:
Gp = Radiația solară măsurată ;
Eficiența modul = 15,3 3%.
61
Date experimentale necesare determinării eficienței controllerului (pentru
diferite valori pozitive ale factorului de putere) :
Psarcină
(W) cosφ = 1
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1106 1105 ,46 97,6 9,1 888,16 24 33 792 89,17
600 1098 1097 ,46 98,6 8,9 877,54 26 30,2 785,2 89,47
300 1078,5 1077,97 96,8 8.7 842,16 27,7 27,5 761,75 90,45
Tabelul 1
Psarcină
(W) cosφ = 0,9
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1078,3 1077,77 94,2 9 847,8 23,4 33 772,2 91,08
600 1088 1087,47 95,7 8,9 851,73 25,9 29,8 771,82 90,61
300 1093 1092,47 121,8 3,9 475,02 28,9 14,4 416,16 87,60
Tabelul 2
62
Psarcină
(W) cosφ = 0,8
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1067 1066,48 96,7 9,3 899,31 23,1 34,5 796,95 88,51
600 1093,7 1092,47 98,5 9,1 896,35 24,2 33,2 803,44 89,63
300 1096,62 1095,46 99 9 891 27,3 29,7 810,81 91
Tabelul 3
Psarcină
(W) cosφ = 0,7
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1095,4 1094,86 100,8 9 907,2 23,8 33,9 806,82 88,93
600 1094,62 1094,09 101,6 8,9 904,24 26,3 30,9 812,67 89,87
300 1090,87 1089,47 101,3 8,8 891,44 27,8 29,2 811,76 91,06
Tabelul 4
63
Psarcină
(W) cosφ = 0,6
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPP T
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1102,57 1102,03 100,8 8,8 887,04 24,6 32,3 794,58 89,57
600 1089,41 1088,47 99,7 8,7 867,39 26,3 29,9 786,37 90,65
300 1080,92 1080,39 120,2 4,7 564,94 28,9 17,3 499,97 88,49
Tabelul 5
S-au folosit următoarele notații:
Gp (W/m2) – radiația solară măsurată de analizorul de sisteme fotovoltaice;
Pmodul FV (W) – puterea unui modul fotovoltaic;
Ui MPPT (V) – tensiunea de intrare în controller;
Ii MPPT (A) – curentul de intrare în controller;
Pi MPPT (W) – puterea de intrare în controller;
Ue MPPT (V) – tensiunea de ieșire din controller;
Ie MPPT (A) – curentul de ieșire din controller;
Pe MPPT (W) – puterea de ieșire din cotroller.
64
Figura 4.7 Eficiența con trollerului (sarcini cu factor de putere pozitiv)
S-a stabilit valoarea medie a eficienței controllerului , pentru diferite sarcini cu factor
de putere pozitiv, ca fiind 89,73 %. Datele tehnice ale controller -ului fac referire la o eficiență
de 97,5% pent ru un sistem de 48V și curent de 80A. Eficiența controllerului are o formă
ascendentă pentru un factor de putere de 0,9.
8586878889909192
300 600 900Eficiența controllerului (%)
Puterea sarcinii (W) Eficiența controllerului pentru diferite tipuri de
sarcină la un factor de putere pozitiv
cosϕ=1
cosϕ=0,9
cosϕ=0,8
cosϕ=0,7
cosϕ=0,6
0
65
Date experimentale necesare determinării eficienței controllerului (pentru
diferite valori negative ale factorului de putere) :
Psarcină
(W) cosφ = – 0,9
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1084,87 1084,34 97,5 8,8 858 24,3 31,4 763,02 88,93
600 1086,19 1085,66 109,2 7,1 775,32 27,3 25,6 698,88 90,14
300 1089,36 1088,33 122,4 3,7 452,88 27 14,1 380,7 84,06
Tabelul 6
Psarcină
(W) cosφ = – 0,8
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1086,87 1085,47 97 8,9 863,3 23,6 32,7 771,72 89,39
600 1083,26 1082,47 100,7 8,5 855,95 26,2 29,5 772,9 90,29
300 1078,73 1078,20 123,5 3,5 432,25 27,3 13,9 379,47 87,78
Tabelul 7
66
Psarcină
(W) cosφ = – 0,7
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1107,8 1107,26 95,6 9,3 889,08 23,5 33,7 791,95 89,07
600 1075 1074,47 96,3 9 866,7 25,8 30,2 779,16 89,89
300 1070,2 1069,68 121,5 4,1 498,15 27,3 17,6 480,48 96,45
Tabelu l 8
Psarcină
(W) cosφ = – 0,6
Gp
(W/m2) Pmodul FV
(W) Ui
MPPT
(V) Ii
MPPT
(A) Pi MPPT
(W) Ue
MPPT
(V) Ie
MPPT
(A) Pe
MPPT
(W) Eficiență
controller
(MPPT)
%
900 1066,3 1065,48 98,5 8,7 856,95 23,7 32,3 765,51 89,32
600 1078,31 1077,78 98,3 8,8 865,04 26 29,8 774,8 89,56
300 1101 1100,46 120,5 4,1 494,05 27,3 15,7 428,61 86,75
Tabelul 9
67
Figura 4.8 Eficiența controllerului (sarcini cu factor de putere negativ)
S-a stabilit valoarea medie a eficienței controllerului, pentru diferite sarcini cu factor
de putere negativ, ca fiind 89,30%, fără a fi o mare diferență față de media eficienței
controllerului pentru sarcini cu factor de putere pozitiv (89,73). Forma de variație a eficienței
controllerului este aproximativ aceeași pentru cele patru valori ale factorului de putere,
excepție fiind valoarea corespunzătoare unui cos φ=0,7 la o sarcină de 300W. Această
excepție se poate datora și unei erori de măsurare.
4.4. Evaluarea eficienței invertorului VFX3024E
Evaluarea eficienței invertorului se face prin d eterminarea raportului dintre puterea de
curent continuu de la intrare și puterea de curent alternativ de ieșire. Pentru aceasta s -a
efectuat un montaj asemănător cu cel prezentat mai sus. Pentru măsurarea curentului de ieșire
s-a folosit traductorul cores punzător, pentru măsurători în curent alternativ. 80859095100
300 600 900Eficiența controllerului (%)
Puterea sarcinii (W) Eficiența controllerului pentru diferite tipuri
de sarcină la un factor de putere negativ
cos ϕ=-0,9
cos ϕ=-0,8
cos ϕ=-0,7
cos ϕ=-0,6
68
Figura 4.8 Schema bloc a montajului pentru determinarea eficienței convertorului
Eficiența invertorului se calculează cu relația:
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛 ț𝑎 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑜𝑟 = 𝑃𝑖𝑒ș𝑖𝑟𝑒 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑜𝑟
𝑃𝑖𝑛𝑡𝑟𝑎𝑟𝑒 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑜𝑟 (4.9)
Date experimentale necesare determinării eficienței invertorului (pentru diferite
valori pozitive ale factorului de putere) :
cosφ = 1
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) P bat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
792 24 -8 192 984 900 91,46
785,2 26 4,3 111,8 673,4 600 89,10
761,75 27,7 12 332,4 429,35 300 69,87
Tabelul 10
69
cosφ = 0,9
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) P bat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
772,2 23,4 -9,2 215,28 987,48 900 91,14
771,82 25,9 4,2 108,78 663,04 600 90,49
416,16 28,9 1,2 34,68 381,48 300 78,64
Tabelul 11
cosφ = 0,8
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) P bat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
796,95 23,1 -9 207,09 1004,04 900 89,63
803,44 24,2 5,6 135,52 667,92 600 89,83
810,81 27,3 17,3 472,29 418,71 300 71,64
Tabelul 12
cosφ = 0,7
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) P bat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
806,82 23,8 -9,3 221,34 1028,16 900 87,53
812,67 26,3 4,9 128,87 631,463 600 95,01
811,76 27,8 17,1 475,38 336,38 300 89,18
Tabelul 13
70
cosφ = 0,6
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) P bat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
794,58 24,6 -11,5 282,9 1077,48 900 83,52
786,37 26,3 3,4 89,42 696,95 600 86,08
499,97 28,9 4,6 132,94 367,03 300 81,73
Tabelul 14
Unde:
Pe MPPT (W) – puterea ce iese din contrller;
Ue MPPT (V) – tensiunea de ieșire din controller;
Ib (A) – curentul spre/de la baterie;
P bat (W) – puterea dată /aborbită de baterie;
Pi invertor (W) = P e MPPT ± P bat – puterea de intrare în invertor;
Psarcină (W) – puterea sarcinii care se consideră egală cu puterea de ieșire a
invertorului.
71
Figura 4.9 Eficie nța invertorului (sarcini cu factor de putere pozitiv)
S-a determinat o valoare medie a eficienței invertorului (pentru diferite sarcini cu
factor de putere pozitiv) de 85 ,65%. Această valoare este mai mică d ecât cea dată de
producători (92 %).
60708090100
300 600 900Eficiența invertorului (%)
Puterea sarcinii (W) Eficiența invertorului pentru diferite sarcini cu un
factor de putere pozitiv
cos ϕ=1
cos ϕ=0,9
cos ϕ=0,8
cos ϕ=0,7
cos ϕ=0,6
72
Date experimentale necesare determinării eficienței invertorului (pentru diferite
valori negative ale factorului de putere) :
cosφ = – 0,9
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) Pbat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
763,02 24,3 -9,5 230,85 993,87 900 90,55
698,88 27,3 0,3 8,19 690,69 600 86,86
380,7 27 0,2 5,4 375,3 300 79,93
Tabelul 15
cosφ = – 0,8
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) Pbat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
771,72 23,6 -10,2 240,72 1012,44 900 88,89
772,9 26,2 3,5 91,7 681,2 600 88,07
379,47 27,3 0,5 13,65 365,82 300 82
Tabelul 16
cosφ = – 0,7
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) Pbat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
791,95 23,5 -10,5 246,75 1038,7 900 86,64
779,16 25,8 3,6 92,88 686,28 600 87,42
480,48 27,3 2,8 76,44 404,04 300 74,25
Tabelul 17
73
cosφ = – 0,6
Pe MPPT
(W) Ue MPPT
(V) Ib
(A) Pbat
(W) Pi
invertor
(W) Psarcină
(W) Eficiență invertor
( %)
765,51 23,7 -13,8 327,06 1092,57 900 82,37
774,8 26 2,8 72,8 702 600 85,47
428,61 27,3 2 54,6 374,01 300 80,21
Tabelul 18
Figura 4.10 Eficiența invertorului (sarcini cu factor de putere negativ)
S-a determinat o valoare medie a eficienței invertorului (pentru diferite sarcini cu
factor de putere negativ) de 84,38 %, o valoare foarte apropiată de media eficienței
invertorului folosit în cazul sarcinilor cu factor de putere pozitiv.
707580859095100
300 600 900Eficiența invertorului (%)
Puterea sarcinii (W) Eficiența invertorului pentru diferite sarcini la un
factor de putere negativ
cos ϕ=-0,9
cos ϕ=-0,8
cos ϕ=-0,7
cos ϕ=-0,6
74
4.5. Concluzii
În contextul epuizării rezervelor de combustibili fosili, al creșterii prețului acestora,
dar în primul rând al schimbărilor climatice și măsurilor necesare pentru reducerea
emisiilor de gaze cu efect de seră, este evident că alternativa o reprezintă dezvoltarea și
aplicarea pe scară largă a tehnologiilor bazate pe sursele regenerabile de energie , pentru
a reduce dependența de resursele fosile și pentru a păstra un mediu înconjurător cât mai curat
și cât mai sănătos.
Dezvoltarea tot mai rapidă a civilizației a generat apariția a două fenomene
negative ce se accentuează pe zi ce trece și constitui e amenințări tot mai grave pentru întreaga
omenire.
Primul dintre acestea îl reprezintă epuizarea resurselor fosile de energie (gazul natural ,
petrolul, cărbunele). Al doilea fenomen este încălzirea globală a Terrei din cauza efectului de
seră, determinat de creșterea conținutului de gaze în straturile înalte ale stratosferei. În
această situație se simte nevoia unor strategii de mediu prin care aceste probleme să se
diminueze. Utilizarea surselor regenerabile de energie pe plan mondial cu siguranță va
avea efectele dorite, deși, inițial, costurile pe care le implică asemenea tehnologii sunt destul
de mari.
Folosirea sistemelor integrate de conversie a energiei fotovoltaice prezintă avantajul
configurării și instalării simple și rapide. Spațiul ocupat de ech ipamente este utilizat eficient.
Un avantaj al sistemului integrat este monitorizarea concentrată a datelor, echipamentele sunt
compatibile între ele și folosesc un sistem comun de comunicare.
Creșterea popularității sistemelor fotovoltaice și îmbătrânirea celor deja aflate în
funcțiune fac necesară asigurarea unei mentenanțe adecvate, astfel pe piață apar diverse
echipamente de monitorizare și evaluare a sistemelor fotovoltaice (analizoare de sisteme
fotovoltaice, analizoare de baterii). Se prezintă un analizor de sisteme fotovoltaice (FTV 100 )
care poate fi utilizat în m onitorizarea parametrilor caracteristici unui sistem fotovoltaic
(curenți, tensiuni atât pe partea de ca, respectiv cc, temperaturi, iradiație luminoasă etc.) în
vederea evaluării eficiențe i acestuia. În acest scop au fost realiza te scheme electrice de
conectare ale analizorului pe un sistem fotovoltaic de 1 kW existent in cadrul laboratoarelor
facultății.
Încercările experimentale au dus la obținerea unor rezultate satisfăcătoare privind
eficiența echipa mentelor studiate. Diferențele dintre rezultatele obținute și da tele oferite de
producător pot fi cauzate de erorile mijloacelor de măsurare, nerespectarea întocmai a
75
instrucțiunilor de măsurare, numărul mic de măsurători efectuate și evaluar ea bazată pe un
număr redus de situații de funcționare .
CAPIT OLUL 5. MOTIVAȚIA ÎNVĂȚĂRII
5.1. Introducere
Motivația este una dintre problemele centrale ale psihologiei. Ea încearcă să explice
de ce anume oamenii fac ceea ce fac, de ce preferă o activit ate alteia și ce anume îi face să
treacă de la o activitate la alta. A cunoaște motivația unei persoane echivalează cu găsirea
răspunsului la întrebarea ,,de ce” respectiva persoană întreprinde o activitate. Răspunsul este
dificil, deoarece cauzele declanș atoare sunt multiple și nu se pot reduce la stimulii externi.
Problematica motivației a suscitat interesul cercetătorilor de -a lungul timpului, fapt care a dus
la o multitudine de teorii explicative, modele descriptive, direcții de analiză. Motivația
trans formă ființa umană într -un subiect activ și selectiv, cu un determinism intern propriu în
alegerea și declanșarea acțiunilor și comportamentelor. Posedând o structură motivațională
proprie, omul se plasează într -o relație dublă față de mediul ambiant: una de independență –
constând în capacitatea lui de a acționa pe cont propriu, în absența unor stimuli sau solicitări
externe, cealaltă de depedendență – constând în satisfacerea stărilor de necesitate pe baza
schimburilor substanțiale, energetice și informaț ionale cu mediul ambiant.
Aria definirii motivației este în general întinsă în literatura de specialitate, definițiile
propuse de diverși autori subliniind unul sau altul dintre aspectele considerate esențiale.
Definiții:
1. „Motivația este ceea ce energize ază, direcționează și susține un comportament”
(Steers și Porte, apud Saal, Knight, 1988, p. 256)
2. Motivația se referă la factorii interiori individului, care stimulează și canalizează
comportamentul în legătură cu un scop” (Huffman, Vernoy, Williams, 199 1, p381)
3. Motivația este „un ansamblu de mobiluri, trebuințe, tendințe, afecte, interese, intenții,
idealuri care susțin realizarea anumitor acțiuni, fapte, atitudini” (Bogdan -Tucicov,
Chelcea, Golu, 1981, p148)
4. Totalitatea mobilurilor interne ale conduitei , fie că sunt înnăscute sau dobândite,
conștientizate sau neconștientizate, simple trebuințe fiziologice sau idealuri abstracte
(Roșca, 1976)
76
Putem spune așadar că motivația este un concept fundamental în psihologie și în
genere în științele despre om, exp rimând faptul că la baza conduitei umane se află
întotdeauna un ansamblu de mobiluri – trebuințe, tendințe, afecte, interese, intenții, idealuri –
care susțin realizarea anumitor acțiuni, fapte, atitudini.
Astfel definită, motivația stă în spatele tuturor deciziilor, atitudinilor și acțiunilor
umane fiind de aceea denumită "cauzalitatea internă" a conduitei umane. Motivația are o
funcție de activare internă, difuză și semnalare a unui dezechilibru fiziologic sau psihologic
(trebuințe), de mobil (factor decl anșator) al acțiunii pe care o și justifică, de autoreglare a
conduitei, motivația imprimă conduitei un caracter energizant și dinamogen sau orientativ și
direcțional și vectorial, de coechilibrare a raportului dint re om și mediul ambiant. Acceptâ nd
acest punct de vedere, motivația trebuie înțeleasă ca o structură cognitiv -dinamică care
dirijează acțiunea spre scopuri concrete, aspectul dinamic al intrării în relație a subiectului cu
lumea, orientarea activă și preferențială a acestuia spre o categorie de s ituații și obiecte.
Din definițiile de mai sus reiese o caracteristică importantă a motivației, și anume
caracterul ei intern, ceea ce înseamnă că factorul extern în sine, care declanșează (stopează)
un proces oarecare, nu poate fi considerat motiv al fe nomenului declanșat, fără raportarea la o
necesitate, o intenție sau aspirație a subiectului. Nici un stimul nu poate declanșa o reacție
dacă în organism nu există trebuința de a -l evita sau căuta. Pentru ca un factor extern sa aibă
efect declanșator trebu ie sa aibă o anumită semnificație în raport cu factorul intern, adică sa
aibă o valență pozitivă sau negativă. Trebuințele, ca marcă a motivației, sunt în mod curent
grupate în "primare" și "secundare". Ele sunt modalități "reclamante" ale funcționării
sistemului individului concret, fiind de presupus că trebuințele acestuia se raportează la toate
potențialitățile funcționale cu care acesta este dotat (senzorial, motric, afectiv, cognitiv –
ideatic, etc.). Variatele modalități de funcționare și relaționare al e sistemului individual, se
exprimă în diferitele tipuri de trebuințe comportamentale, diferențierea lor făcându -se pe
parcursul și în cadrul funcționării psihice. Analiza structurii motivaționale nu trebuie sa
excludă componenta cognitivă care este implic ată în transformarea trebuințelor în motive
concrete – scopuri intenții, proiecte, planuri, etc.
Organizarea și funcționarea motivației umane poate fi caracterizată de următoarele
trăsături: diversitatea motivațională, conflictualitatea motivațională, ie rarhizarea motivației și
variabilitatea motivațională. Diversitatea motivațională arată că omul nu acționează cel mai
adesea sub impulsul unui singur motiv ci sub influența mai multor motive organizate în
subansambluri ("constelații") motivaționale. Motiva ția va dispune de o intensitate, forță
77
propulsivă cu atât mai ridicată asupra conduitei persoanei, cu cât, în același subansa mblu
motivațional vor fi atrase motive tot mai numeroase și diverse.
Una din explicațiile diferențelor de performanță istorică a numeroase societăți, în vogă
în anii ’70, se referă la motivația învățării. Raportul Clubului de la Roma , consacrat acestui
domeniu, a introdus învățarea, în dimensiunea sa de învățare istorică și socială, ca o condiție
importantă și esențială a emancipării , a progresului și a dezvoltă rii umanității . Această teză a
fost pe larg dezbătută la nivel academic și decizional, fiind ulterior preluată în practica unor
organizații internaț ionale. De altfel Organizația Națiunilor Unite a realizat cu ajutorul acestei
paradigme comparații, clasamente și analize globale, în încercarea de a explica diferențele
existente între naț iunile lumii referitor la ritmul de dezvoltare.
Această abordare la nivel macro subînțelege un adevă r ce este valabil și la nivelul
micro: nu poat e exista învățare fără motivație. Desigur, există și situații de învățare
incidentală, învățare spontană ori ad-hoc, acoperite de termenul generic de învățare
informală, dar nici aceasta nu se realizează doar prin contagiune sau prin recepție pasivă.
Fieca re individ, grup sau colectivitate care învață trebuie să fie pregătită și deschisă învățării,
trebuie să o încurajeze și valorizeze prin angajarea unor resurse proprii. Nu întâmplător una
dintre cele trei legi clasice ale învățării, definită la începutul secolului XX de Thorndike se
referă la rediness, pe scurt la motivația învățării.
Lucrarea de față încearcă să prezinte importanța deosebită a motivației pentru învățare
atât în plan individual cât și ca factor de mobilitate socială într -un moment de răsc ruce, în
care con statăm că aceasta se află într -un declin evident. În condițiile în care există o ofertă
foarte diversificată și atractivă de mijloace de petrecere a timpului și de activități sociale, este
foarte important să înțelegem valoarea socială a m otivației în mobilizarea resurselor pentru
învățare.
Motivația nu este o chestiune de patrimoniu sau un declanșator automat al proceselor
de învățare, așa cum apare pentru mulți, ci un efort sistematic care presupune o știință și un
management adecvat, at ât în plan personal cât și instituțional. Din acest motiv, pregătirea
pentru stimularea și organizarea motivației în învățare este o dimensiune principală în
formarea tuturor specialiștilor în educație .
De asemenea acest demers este cu atât mai relevant în fața unor provocări fără
precedent în activitatea didactică, reflectate de imperativul asistării elevilor de a deveni
persoane autonome, capabile să învețe pe parcursul întregii vieți, de schimbările structurale în
plan curricular, introducerea noilor t ehnologii de informare ș i comunica ție în procesul de
predare/învățare, o nouă relație a școlii cu comunitatea pe care o deserveș te etc.
78
Generațiile trecute ne -au lăsat proverbul „ai carte, ai parte”, un îndemn direct pentru
tineri pentru a -și canaliza ene rgiile și efortul spre școală, spre a investi în propria dezvoltare.
În ce măsură mai este astăzi un astfel de îndemn capabil să concentreze și să stimuleze efortul
elevilor? Cât mai este el credibil pentru actorii sistemului educaț ional românesc?
Răspunsu l nu pare foarte dificil de formulat și nu este unul care să ne încurajeze. În
special media din România ne asaltează cu o avalanșă de vești proaste din sălile de clasă:
rezultate slabe la testele naționale, scăderea interesului pentru școală, creșterea ab andonului
școlar, lipsă de disciplină și acte de violență, comport amente incompatibile cu disciplina
școlară , diminuarea autorității cadrelor didactice etc. Din păcate, cauzele care conduc la
această abundență a fenomenelor negative sunt superficial sau de loc analizate, părând că
„vorbesc de la sine”.
Fără îndoială, există un complex de influențe care pot explica ceea ce se întâmplă în
prezent în școlile noastre. Unele țin de factori specifici sistemului nostru de învățământ, altele
de cauze externe acestu ia. Pe unele dintre ele școala le poate influența în mod pozitiv sau
negativ în timp ce în faț a altora nu poate interveni . Prin intermediul mass -media publicul larg
remarcă deseori unilateral diferite aspecte din viața școlii. Predomină judec ățile de valoa re
bazate pe impresii și experiențe personale, nu pe date sau cercetări solide. Au fost discuții
referitoare la motivaț ia învățării la elevii din România prin prisma faptului că prietenii lui (și
copiii prietenilor lui) nu sunt așa cum sunt descriși elevii din studiul respectiv. Este aici genul
clasic de eroare a celor care nu au curiozitatea să vadă care este diferența între majoritate ș i
excep ție, între medie și procent. O minimă informare a supra a ceea ce presupune o cercetare
cu eșantion reprezentativ la nivel naț ional ar fi ajutat populația să facă diferența între marea
masă, și cazurile izolate, reprezentate de „cunoștințe” și amici care nu au o viață comună nici
din punct de vedere economic, nici social și nici cultural. Cazurile pe care le cunoaștem în
mod direct sunt foarte rar reprezentative pentru o întreagă populație (de elevi). Acest tip de
confuzie nu este o necunoscută pentru o parte dintre noi .
În școala rom ânească, „olimpicii ” au ascuns timp îndelungat realitățile cu care se
confruntau cei care munceau cu greu la catedre; fără a se analiza cât reprezintă procentual
numărul elevilor premianți în competițiile internaționale, fără o analiză a decalajelor deseori
imense dintre pregătirea specială pe care o aveau acești elevi și nivelul colegilor lor de clasă.
Acești copii au fost puși la „gazeta de perete” a școlii românești din convingerea naivă (sau
pur și simplu manipulativă) că astfel se rezolvă și reflectă motivația elevilor și a profesorilor
lor. Cu alte cuvinte, dacă doi sau zece elevi din tr-un oraș sunt premianți la olimpiada
internațională de chimie , ar trebui să credem că toți elevii din orașul respect iv sunt foarte buni
79
la chimie ! „Olimpicii” au, de regulă, un profil special, atât în ceea ce privește mediul lor de
proveniență, cât și di n punctul de vedere al pregătirii lor speciale, complet diferită de
parcursul ș colar normal al unui elev, pri n alocarea unor echipe speciale de profesori, ore
separate, pregatire individualizată etc. Pe scurt, acești elevi nu reflectă nivelul general și ni ci
realit ățile școlii: sunt destine separate într -un sistem foarte larg, care „ascund” în lumina lor
nenumărate umbre.
De asemenea, este important să subliniem încă de la început faptul că lucrarea încearcă
să ofere o imagine cât mai nuanțată asupra motiv ației pentru învățare. Presupoziția de la care
pornim este aceea că nu toți elevii sunt motivați, la fel cum nu toți elevii sunt demotivați și că
fiecare cadru didactic are deopotrivă responsabilitatea ș i puterea de influen ță în această arie
astfel încât l a nivelul sistemului să nu fie școlarizată o masă critică de elevi în căutarea
sensului efortului depus pentru a învăța și pentru a performa în plan școlar. Măsura în care
această problemă este sau nu importantă ne este dată de cercetările extinse, profesi oniste, care
s-au concentrat asupra acestui tip de probleme, în special în sistemele de educație din statele
dezvoltate. În același timp miza acestei investigații este indicată de fiecare membru al claselor
noastre de elevi care, dintr -un deficit de motiva ție ajunge să nu -și realizeze propriul potențial
de învăț are.
5.2. Teorii motivaționale
A. Teoriile motivaționale de conținut
Sunt teoriile motivaționale care pornesc de la definirea trebuințelor (nevoilor) umane
ca stări de necesitate ce se manifestă prin apariția unei tensiuni și a unei stări de dezechilibru
în sistemul organic sau de personalitate, dezechilibru ce se cere îndepărtat printr -o acțiune de
eliminare a acestuia și de reinstaurare a echilibrului .
Pentru a reinstaura echilibrul, este ide ntificat un scop care va satisface trebuința și
selectată o direcție de acțiune/comportament care va conduce la îndeplinirea acestui scop.
Comportamentul uman este, prin urmare, motivat de trebuințele nesatisfăcute (Armstrong,
1996).
1. Teoria instinctulu i se sprijină pe contribuțiile lui James (1890), respectiv
McDougall (1908). Se consideră că instinctele sunt declanșatoare ale comportamentului
uman. S -a încercat construirea unei liste cu instinctele care pot motiva comportamentul uman,
dar cum lista tin dea să ajungă la enumerarea a 10000 de instincte, teoria a fot intens criticată
ulterior.
80
2. Teoria lui H. Murray( 1964)
Autorul oferă o enumerare a tipurilor de motive astfel (Murray, 1964, apud Pânișoară,
2005) :
Supunere (degradare) – supunere pasivă față d e forțele externe în urma
percepției propriei inadecvări;
Realizare – realizarea unor obiective deosebite, dificile, atingerea unor
scopuri într -o manieră independentă, atingerea unor standarde înalte;
Afiliere – apropierea față de cei din jur și cooperare a cu aceștia
Agresivitate – determină nevoia de a lupta, de a învinge opoziția prin forță;
Autonomie – nevoia de eliberare de constrângeri, de limitări
Apărare – apărarea propriei persoane împotriva atacurilor, criticismului,
reabilitarea propriului ego;
Deferență – transpunerea în comportamente de admirație și sprijin pentru
superiori;
Dominanță (prin controlul mediului) – influențarea sau direcționarea
comportamentului celorlalți prin sugestii și persuasiune, seducție;
Exhibiție – determinată de nevoia de a face impresie, de a se face remarcat;
Neutralizarea unor efecte negative – determinată de nevoia de a evita
durerea, rănirea fizică, boala;
Evitarea situațiilor neplăcute – evitarea umilirii sau a situațiilor
stânjenitoare care ar putea duce la diminuar ea statutului persoanei;
Îngrijire și acordare de ajutor – acordarea de simpatie, empatie și
comportamente de satisfacere a nevoilor celor neajutorați;
Ordine – motiv susținut de comportamente organizatoare, ordonare a vieții;
Spirit ludic – susține acțiun i pentru distracție, fără scopuri ulterioare;
Rejectare – respingere -separare de o persoană antipatică, excluderea,
abandonarea obiectelor, persoanelor inferioare;
Sensibilitate – senzualitate – căutarea plăcerilor senzoriale;
Sexualitate – cultivarea rela țiilor și a contactelor sexuale ;
Susținere și ajutorare a propriei persoane -nevoia de a fi susținut, protejat,
înțeles;
Înțelegere (cognitivă) – interesul de a cunoaște de a analiza(Murrray, 1964,
p. 97 -98)
81
3. Teoria lui Maslow (1943)
Pentru Maslow „motivați a este doar unul din factorii care determină comportamentul.
Comportamentul este aproape întotdeauna motivat, și, de asemenea, aproape întotdeauna
determinat biologic, cultural și situațional (Maslow, 1943)
Autorul consideră că ființele umane au cinci set uri de nevoi odonate ierarhic apud
(Mamali C 1981 ):
Nevoile fiziologice trebuie satisfăcute pentru ca individul să supraviețuiască –
hrană, apă, oxigen, somn;
Nevoile de securitate vizează satisfacerea unor cerințe care asigură
predictibilitatea – organi zarea mediului în care trăiește omul;
Nevoile de apartenență – includ afecțiunea, interacțiunea socială, oferirea și
primirea de dragoste și prietenie;
Nevoile de stimă se referă la două categorii de motive: 1. autorespect, putere,
adecvare socială, indepe ndență și libertate proprie și 2. prestigiu, reputație, atenție și
apreciere din partea celorlalți
Nevoile de autoîmplinire exprimă necesitatea exprimării și realizării persoanei la
întregul potențial, ceea ce este cineva capabil să devină.
Primele trei tr ebuințe (fiziologice, securitate și apartenență) mai sunt cunoscute și sub
denumirea de trebuințe de deficiență (lipsa acestora având repercusiuni asupra sănătății fizice
și psihice), următoarele două (trebuința de apreciere și autoîmplinire) formează trebuințele de
creștere , satisfacerea lor ducând la dezvoltarea și împlinirea persoanei (Furnham,1997).
4. Teoria ERG a lui Clayton Alderfer (1972) identifică 3 tipuri de necesități:
Nevoile de existență –similare cu cele fiziologice și cu cele de
securitate de la Maslow;
Nevoile de relaționare – se direcționează spre comunicare a cu ceilalți,
spre interacțiune și schimbul de sentimente fiind similare cu nevoile de
apartenență și celor e stimă din ierarhia lui Maslow;
Nevoile de dezvoltare -creștere similare nevoi lor de autoîmplinire de la
Maslow, acestea sunt focalizate pe utilizarea maximală a potențialului individului,
pe dezvoltarea creativă a unor noi abilități și deprinderi.
Modelul ERG diferă de cel a lui Maslow, fiind mai flexibil (Arnold, Feldman, 1986),
acesta considerând că mai multe nevoi pot fi simultan active, cerând satisfacerea lor. De
asemenea, deplasarea între diferitele niveluri este posibilă în ambele sensuri, adică, dacă o
82
nevoie de la un nivel mai înalt nu este satisfăcută atunci poate deveni m ai importantă și una
de la bază.
5. Teoria bifactorială a lui Herzberg
Frederich Herzberg (1966) este de părere că omul trăiește pe două nivele: fizic și psihic.
Studiul său privind experiențele pozitive și negative la locul de muncă pe un lot de două su te
de ingineri și contabili a fost conceput să testeze conceptul conform căruia omul evoluează în
cadrul a două seturi de nevoi: ca și animal, de a evita durerea, suferința și ca ființă umană, de
a se autodezvolta. În cadrul interviurilor, aceștia au fost solicitați să -și descrie experiențele de
lucru în care s -au simțit foarte bine sau foarte rău și să spună cât timp au persistat astfel de
sentimente față de ceea ce li se întâmpla la locul de muncă. Datele au fost înregistrate și
incluse în categorii de ev enimente care îi fac pe angajați să dezvolte atitudini pozitive sau
negative față de locul de muncă (tehnica incidentelor critice). Concluziile acestui studiu au
condus la formularea unei distincții între două categorii de factori prezenți la locul de munc ă:
factori igienici , de insatisfacție, extrinseci sau de context: evenimentele
asociate unor atitudini negative față de locul de muncă sunt cele extrinseci muncii
propriu -zise și care sunt asociate mai degrabă contextului activității, decât activităților
corespunzătoare postului (politica și administrația întreprinderilor, securitatea locului
de muncă, salariul, conducerea, relațiile interpersonale și condițiile de muncă).
factori motivatori , de satisfacție, intrinseci sau de conținut: evenimentele
asociat e unor atitudini pozitive față de locul de muncă sunt legate în general de
activitățile profesionale (realizare, recunoaștere, munca în sine, responsabilitatea și
avansarea), de conținutul muncii, ceea ce înseamnă că sunt intrinseci activității
propriu -zise;
Autorul consideră că acești factori nu conduc în sine la motivare dar servesc drept
suport pentru a evita apariția insatisfacției.
6. Modelul motivației de realizare a lui McClelland( 1961) pornește de la ideea că
nevoile reprezintă o reflectare a un or caracteristici personale cu o anumită stabilitate,
caracteristici ce s -au sedimentat prin interacțiunea anterioară a individului cu mediul social.
Un model motivațional important îndeosebi pentru înțelegerea individului va fi determinat
preponderent de una dintre următoarele nevoi (Saal, Knight, 1988): afiliere , putere sau
realizare .
Nevoile de afiliere – aceste persoane învață repede rețelele sociale și
sunt deschise spre o comunicare frecventă cu cei care formează aceste rețele. Ele
caută preponderent relațiile de colaborare, prietenie, apartenență, dragoste, deseori
83
conformându -se părerilor celorlalți. Pentru aceste persoane relațiile apropiate și de
durată sunt motivante, deseori lucrând în servicii de asistență socială și de
consiliere.
Nevoia de p utere – dorința de a avea o influență asupra celorlalți se
manifestă prin nevoia de control a mediului înconjurător, a persoanelor cu care
intră în contact. McClelland a identificat două forme ale acestei nevoi: puterea
personală – care implică controlul ș i dominarea altora ca scop în sine, fără a fi
preocupat de scopurile organizației; puterea instituționalizată (socializată) – în
care influențarea și dominarea celorlalți este un mijloc prin care se realizează
obiectivele organizației.
Nevoile de realizar e – preferința pentru o responsabilitate personală,
pentru performanță. Persoanele cu o puternică nevoie de realizare doresc să
demonstreze competență, să exceleze într -un domeniu, să îndeplinească
obiectivele stabilite. Pentru aceste persoane, banii sunt un motivator puternic, dar
mai mult în sensul în care aceste recompense simbolizează îndeplinirea
obiectivelor stabil ite. McClelland a încercat să înțeleagă și să descrie
comportamentul persoanelor cu nevoie de realizare ridicată, caracteristic lor fiind
faptul că sarcinile căutate sunt de dificultate medie, pentru care își asumă
responsabilitatea, pot amâna momentul gra tificării, eșecul nu îi descurajează,
așteaptă feedback referitor la performanțele realizate și tind spre situații noi care
implică riscuri moderate și inovarea (Prodan, 1997).
B. Teoriile motivaționale de proces încearcă să explice mai degrabă procesul în
urma căreia motivația își face apariția.
1. Teoria așteptărilor a lui Vroom (1964)
Teoria așteptărilor pleacă de la premisa că intensitatea efortului depus de individ într -o
activitate depinde de valoare recompensei pe care se așteaptă să o primească în s chimb. În
orice situație, omul este interesat de maximizarea câștigului și minimalizarea pierderilor (de
efort, timp, etc.). Este o teorie cognitivă, bazată pe o concepție raționalist -economică asupra
omului, care susține că oamenii iau decizii prin select area și evaluarea alternativelor dinainte
cunoscute care le oferă cele mai mari avantaje (Lafaye, 1998; Nicholson, 1998)
Teoria așteptării este construită în jurul a trei elemente de bază:
84
valența (valoarea rezultatelor) reprezintă satisfacția
anticipati că a obținerii rezultatului, gradul în care acesta poate fi atractiv sau
neatractiv pentru subiect;
Instrumentalitatea (relația performanță -rezultat) – reprezintă
probabilitatea a un rezultat de ordinul 1 să ducă la obținerea unui rezultat de
ordinul 2;
dacă această probabilitate este mare, iar valența atribuită
rezulatului de ordinul 2 este mare atunci intervine al 3 lea determinant
așteptarea (relația efort -performanță), Expectanța reprezintă așteptarea ca o
anumită acțiune să se finalizeze cu un anumit rezultat, cu o anumită
probabilitate.
Intensitatea ridicată a motivației va rezulta din combinarea celor trei componente,
toate absolut necesare. Lipsa unui element (oricare dintre cele trei) va determina lipsa
motivației. Cu alte cuvinte, pentru a fi mot ivat să desfășoare o anumită activitate, omul
trebuie să valorizeze recompensa asociată, să creadă că poate îndeplini respectiva activitate și
să dispună de indiciile potrivit cărora performanța sa în activitate va fi răsplătită.
2.Modelul așteptărilor al lui Porter și Lawer
Lawler și Porter (1967) au dezvoltat ideile lui Vroom concepând un model ce își
propune să răspundă la doua întrebări esențiale:
a.) Ce factori determină efortul pe care o persoană îl depune în munca sa?
b.) Ce factori afectează relați a dintre efort și performanță?
Variabilele selectate de Lawler și Porter sunt următoarele:
efort;
valoarea recompenselor;
probabilitatea ca recompensele să depindă de efort;
performanțele;
abilitățile,
percepțiile asupra rolului.
Modelul se bazează pe prezumpția conform căreia indivizii acționează în funcție de
modul în care ei percep situațiile. De asemenea, arată faptul că performanța este influențată
de capacitățile individului, de percepția sa aupra propriului său rol, precum și de
constrângerile externe ale mediului
85
Figura 5.1 Modelul simplificat al teoriei expectanței după Lowler și Porter
3.Teoria fixării obiectivelor
Locke , in 1976 a propus o teorie motivațională bazată pe fixarea obiectivelor
cunoscută s ub denumirea de „Teoria obiectivelor”. El sugerează că obiectivul către care tinde
individul este factorul motivațional, mai degrabă decât satisfacția atingerii acestui obiectiv.
Valorile sau dorințele unui individ determină obiectivele pe care acesta și l e fixează, dar ceea
ce îl motivează de fapt sunt obiectivele în sine.
Cercetările lui Locke au arătat că performanțele individuale erau mai bune atunci când
oamenii își fixau o serie de obiective specifice dificile, care reprezentau o încercare, decât
atunci când ei recepționau feedback -ul performanțelor lor. Această abordare are în mod clar
implicații în favoarea practicării conducerii prin obiective, metodă al cărei succes se bazează
pe acordul reciproc al managerului și subordonatului în pri vința unor obiective specifice.
4.Teoria echității
Adams (1965) este cel care a propus această abordare care consideră că persoanele
tind spre o balanță -echilibru de factură cognitivă între inputurile și outputurile din mediul ce
ne înconjoară; este vorba despre o r aportare la ideeea de justiție socială, aceea de a fi
recompensat conform investițiilor făcute – efort,muncă sentimente,etc
Deocamdată această teorie nu este susținută de rezultatele cercetărilor, dar are legături
cu teoria expectanței. Lowler, de exemplu , notează că în ceea ce privește aprecierea
recompenselor, satisfacția individului este determinată de diferența dintre “recompensa pe
care omul o primește și cea pe care consideră că ar trebui să o primească”. Mai mult decât
atât, ceea ce o persoană simte că ar trebui să primească este puternic influențat de percepția sa
asupra a ceea ce primesc alții. Implicațiile acestor comentarii asupra managementului se
86
referă la faptul că organizațiile trebuie să promoveze un sistem de plăți echitabil pentru
angajați .
Trecerea în revistă a teoriilor de mai sus arată faptul că și după mai bine de un secol de
cercetări în acest domeniu, problematica motivației nu a fost pe deplin clarificată, epuizată, ea
atrăgând în continuare atenția specialiștilor. Acest lucru este e xplicat și de miza mare pusă în
joc: necesitatea de a înțelege de ce oamenii acționează așa cum acționează și cum ar putea fi
acest proces de motivare influențat și direcționat pentru maximizarea rezultatelor indiferent
de domeniul de activitate despre car e vorbim. Motivația nu trebuie considerată și interpretată,
ca un scop în sine, ci pusă în slujba obținerii unor performanțe înalte. Performanța este un
nivel superior de îndeplinire a scopului. Din perspectiva diferitelor forme ale activității
umane (joc, învățare, muncă, creație) ceea ce interesează este valoarea motivației și eficiența
ei propulsivă. În acest context, problema relației dintre motivație și performanță are nu doar o
importanță teoretică, ci și una practică.
5.3. Percepții asupra motivați ei în spațiul școlar
Activitatea de învățare este plurimotivată fiind susținută de un ansamblu de motive și
nu de unul singur. Totuși unele motive predomină și atunci putem constata că unii elevi
învață în primul rând pentru a obține note bune și a fi î n fruntea clasei, în timp ce pe alții îi
interesează o singură disciplină și doresc să afle cât mai multe în domeniul respectiv. Elevii
buni indică, de obicei, alte motive decât elevii slabi. În timp ce elevii buni vorbesc despre
dorința de a ști mai multe , despre afirmare profesională, despre prestigiu, elevii slabi vorbesc
despre teama de eșec și despre dorința de a obține note satisfăcătoare pentru a pro mova clasa
sau evitarea conflictelor cu părinții. În continuare se va prezenta o sinteză a tipurilor d e
motive întâlnite în practica școlară pornind de la următoarele abordări în practica
motivării:
a. Axa individual – social
b. Axa cognitiv – afectiv
c. Axa extrinsec – intrinsec
d. Axa pozitiv – negativ
a. Axa individual – social
a.1. Motivele fiziologice , denumite și nevoi primare (fiind comune atât oamenilor cât
și animalelor) sunt extrem de puternice ca motivatori. După Maslow (1954), care a așezat la
baza piramidei sale, trebuințele fiziologice, omul extrem de flămând nu are alt interes decât
hrana, el visează mâncare, își amintește de mâncare, se gândește la ea și nu dorește decât
87
mâncare. Numai dacă foamea și alte trebuințe organice sunt satisfacute se pot reliefa și alte
motive.
Implicațiile teoriei lui Maslow pentru educație sunt provocatoare și f ascinante.
Consecința imediată care decurge din această teorie este că educatorii trebuie să observe și să
caute satisfacerea trebuințelor de deficiență ale elevilor, pentru ca aceștia să ajungă la
trebuințe mai înalte, cum ar fi cele de cunoaștere și înțe legere, prin care ei pot avea
randamentul maxim al dezvoltării personale. Pentru a putea învăța bine elevii trebuie, mai
întâi, să se simtă fizic confortabil, siguri, relaxați. Copiii ce se simt inconfortabil din cauza
foamei, bolii sau proastei condiții f izice pot să nu fie interesați de învățătură, chiar dacă nu
doresc acest lucru. Cu toate acestea, trebuințele de deficiență, inclusiv cele fiziologice depind
nu numai de educator, ci și de mediul familial în care trăiește elevul.
a.2. Motivele de afiliere reprezintă dorința de „menținere a relațiilor sociale
cu alți oameni” (Carlson,1993, apud Pânișoară, 2005, p. 77), „dorința de a fi alături de
alți oameni, în relații de prietenie și afecțiune sau grija pentru stabilirea, menținerea,
restaurarea unor rela ții afective pozitive cu o altă persoană” (Murray, 1964, apud
Pânișoară, 2005, p. 77). Autorii relevă fenomenul de izolare socială, ce produce
sentimente de depresie sau îngrijorare și diminuează eficiența cognitivă. Prin contrast
cu izolarea socială aceșt ia identifică importanța nevoii de afiliere, o trebuință socială
larg răspândită.
Studiul cel mai important în această arie a aparținut lui Stanley Schachter (1962)
acesta efectuând un experiment care să îi confirme ipoteza conform căreia afilierea este
motivată de dorința de a reduce anxietatea și teama; subiecților experimentului li s -a
comunicat că urmau să treacă printr -o situație extrem de stresantă în așteptarea căreia putând
să opteze pentru o sală individuală sau una comună; majoritatea subiecților a optat pentru sala
de așteptare comună; ipoteza se confirmă, observându -se comportamentul de afiliere în
condiții de anxietate și stres.
Procesul de predare -învățare -evaluare prezintă condițiile unei situații stresante, prin
efortul pe care îl propune, prin emoțiile declanșate și, prin urmare, putem considera că
afilierea, activitatea comună, în echipă, poate reduce nivelul de stres. Acest lucru se întâmplă
pe de o parte datorită fenomenului de contagiune emoțională (ceilalți putând fi considerați
surse de feed -back pentru compararea propriilor sentimente, comportamente și opinii), iar pe
de altă parte datorită comunicării directe necesare degajării energiei tensionale. Sentimentul
de afiliere, de a face parte dintr -o colectivitate care să împărtășească a celeași temeri, este un
factor mobilizator; importanța acestuia apare în situații de competiție, de concurs, de „luptă”
88
între echipe. De aici necesitatea introducerii într -o mai mare măsură în activitatea didactică a
competițiilor între clase, între grupe.
Din punct de vedere al construirii unor strategii de motivare este important să
cunoaștem în ce fel, la anumite nivele de vârstă, pregătire școlară, grupul influențează elevul
în obținerea performanței, îl stimuleză în pregătirea pentru școală, dezvoltă nevoia sa de
afiliere prin sprijin sau suport social, prin diminuarea anxietății, prin nevoia de prieteni, de
grup informal; din aceste considerente motivele de afiliere au fost valorificate și în studiul
prezentat pe larg în capitolele următoare.
a.3. Mo tivele de aprobare socială se află în strânsă legatură cu cele de afiliere
printr -un element comun – „respectul social”. Harre (1985) susține ideea conform căreia
oamenii vor să fie respectați pentru ceea ce sunt, evitând percepția conform căreia ar putea fi
ridicoli sub diferite aspecte; nici unul dintre noi nu vrea să pară stupid în fața altora, dar nici
în proprii ochi. Astfel în strânsă legătură cu trebuința de afiliere se află nevoia de aprobare
socială. În literatura de specialitate aceasta este consi derată ca fiind una dintre nevoile
psihologice „pure”, nevoia ca persoanele din jur, cei care iau contact cu noi, să ne aprobe
acțiunile; ea reprezintă un factor pozitiv din punctul de vedere al integrării sociale, susținând
comportamentul social prin acee a că reprezintă un posibil predictor al modului în care o
persoană se va raporta la ceilalți.
O seamă de studii au remarcat că suportul social capătă importanță în special în
situațiile când persoana experimentează o stare de anxietate ori este supusă in fluenței unui
factor de stres. Sunt și autori care afirmă că suportul social este important chiar și în lipsa
acestor factori, și că, atunci când suportul social ia forma distracției colective, a umorului și
afecțiunii, acesta va produce un impact pozitiv; în schimb atitudinea de aprobare, de
exprimare a acordului, de apreciere, încurajare sunt mult mai utile în situațiile în care stresul
este substanțial.
Nivelul trebuinței de aprobare este diferit de la o persoană la alta. Astfel, există elevi
care au o trebuința de aprobare mai ridicată decât ceilalți. După identificarea acesteia,
strategiile pedagogice vizează două direcții complementare: sprijinirea în luarea unor decizii
și recompensarea extrinsecă, dar și diminuarea acestei nevoi prin creșterea arie i în care pot
acționa independent de aprobarea celorlalți.
La polul opus, nu trebuie să omitem faptul că grupul poate fi o sursă de critici,
nepăsare, dezacorduri și egoism; acest lucru a fost numit în literatura de specialitate efectul
negativismului; în locul creșterii stimei de sine și a sentimentului de control al situației în
care se află, elevul se simte incompetent, slab, dependent de alții sau de situație. Din aceste
89
motive putem sublinia importanța strategiilor care vizează oferirea unui suport soc ial
pozitiv/de aprobare, rolul cadrului didactic prin exemplul personal, prin promovarea
metodelor alternative de evaluare (cum ar fi: interaprecierea, evidențierea abilităților
personale ale elevilor prin oferirea de titluri – exemplu: „chimistul săptămân ii”), prin
desfășurarea activităților de consiliere și orientare, organizarea de activități extracurriculare
etc.
a. 4. Motivele de putere se manifestă prin faptul că indivizii resimt necesitatea
dominării celorlalți, încearcă nevoia să -i supună controlul ui pe cei care se află în apropierea
lor. Nevoia de putere poate fi definită și ca „nevoia de a câștiga recunoaștere, influență sau
control asupra altor indivizi sau asupra altor grupuri” (Morris, apud Pânișoară, 2005, p. 91).
Astfel, unele dintre persoane le pe care le cunoaștem sunt mai interesate decât altele de
succes, bani, poziție socială ocupată, aprobarea celorlalți, puterea și dominanța în grup.
Nevoia de putere se focalizează mai degrabă pe impactul asupra celorlalți, pe controlul lor,
persoanele d in această categorie fiind mai interesate de prestigiu decât de dobândirea
excelenței.
Motivele de putere pot apare în ipostaze diferite, în funcție de elementele ce stau la
baza influenței ( Raven, Kruglanski, apud Pânișoară, 2005, p. 91):
puterea expert ului specifică atribuirea de cunoștințe superioare persoanei în cauză;
pentru elev aceasta se concretizează în motive de tipul: „vreau sa fiu primul în clasă”,
„vreau să fiu cel mai bun”, „vreau să fiu premiant”;
puterea informațională se referă la posedar ea unui prestigiu pe un anumit domeniu;
elevul care posedă acest tip de putere fiind cel la care se apelează în situații
problematice;
puterea de conexiune este caracterizată de numărul de relaționări apropiate pe care le
are o persoană cu alți membrii sa u cu membrii importanți/ cheie; în școală acest tip de
putere se exprimă prin influența liderilor clasei.
a. 5. Nevoia de cunoaștere/curiozitatea constituie o tendință înnăscută, încadrabilă în
categoria motivelor intrinseci; ea se dezvoltă însă și ca moti v social, aflat în conexiune cu
motivele de realizare, de afiliere. Spre exemplu, după un efort îndelungat un elev a reușit să
rezolve o problemă foarte dificilă din culegere; el este nerăbdător să ajungă la școală să afle
părerea colegilor și a profesorul ui. Putem identifica și o tendință spre aprobare socială, totuși
ceea ce declanșează starea de nerăbdare este curiozitatea. Curiozitatea/nevoia de a ști este o
trebuință ce poate fi identificată drept unul dintre elementele fundamentale ale acțiunii
noastr e cotidiene, căci, în grade diferite, o găsim la toți oamenii. Ființa umană tinde să se
90
aventureze într -un demers exploratoriu atunci când este plasată într -un mediu necunoscut.
Asfel, comportamentul este în mod semnificativ ghidat de curiozitate, iar fact orul advers, de
reducere a dorinței de explorare, poate fi teama sau dorința de a fi precaut. Învățarea
conștientă, (Ausubel, D., Robinson, F., 1981, p.421) asigură propria sa recompensă.
În privința copiilor, prin intermediul educației pozitive, curiozit atea poate fi extinsă,
pe când, dimpotrivă, printr -o educație defectuoasă, aceasta poate fi înăbușită în diferite grade.
Sunt cunoscute în acest sens formularile stereotipe cu care părinții răspund copiilor ce pun
prea multe întrebari: „Nu trebuie să știi asta”, „Ești prea mic să afli asta”, „Nu este bine să fii
prea curios”etc. sau încercările de a -i ocupa timpul copilului cu activități pe care le cunoaște,
aceleași jucării, același spațiu, pe motiv că sunt sigure.
a. 6. Motivația de realizare se exprimă prin dorința de a obține un succes, o
performanță într -o acțiune apreciată social (Cosmovici A., 1996, p. 213). Cei care sunt
motivați de această trebuință încearcă să atingă standarde de excelență. Indiferent dacă vor
exista sau nu o recunoaștere, laude, bani, nevoia este puternic susținută intrinsec, persoanele
depunând un efort consistent pentru a obține cele mai bune rezultate. Motivația de realizare
poate fi observată chiar și la copiii preșcolari și este evidentă la adulți, deși nu are aceeași
intensi tate la toți.
Această formă de motivație a fost studiată de Atkinson (1964). Conform observațiilor
acestuia, ea se manifestă îndeosebi atunci când individul știe că acțiunile sale vor fi apreciate
cu ajutorul unui standard de realizare, iar rezultatul acți unii sale va fi supus unei aprecieri
(Cosmovici, A., 1996, p.213). În urma investigațiilor, Atkinson a concluzionat că „doi factori
trebuie luați în considerare când vorbim despre realizarea personală”, evidențiind două
tendințe aparent similare, însă dife rite: obținerea succesului și evitarea eșecului. În situația
motivării în direcția succesului persoana: (1) va căuta noi provocări și va insista să se
implice; (2) aspiră la excelență în propria performanță; (3) se simte bine în momentul în care
performeaz ă în fața celorlalți și va valoriza feed -backul acestora; (4) nu se teme de eșec. Spre
deosebire de cazul anterior, în situația unei persoane motivate pentru evitarea eșecului,
perspectiva este exact opusă: se evită provocările, este ales un oponent foarte ușor de învins
mai degrabă decât unul dificil, persoana nu este deschisă spre evaluarea provenită de la
ceilalți, învinovățește pentru propriul eșec elemente externe, se gândește la eșec.
Unele cercetări indică astfel că persoanele cu o trebuință deosebit ă de realizare își
fixează scopuri dificil de atins, dar realiste. Având succes, trăind satisfacția succesului,
acestea tind în continuare să își fixeze scopuri înalte, iar dacă au eșecuri, nu sunt cu adevărat
supărate din cauza lor, știind că au depus toa te eforturile pentru atingerea scopurilor. Cei cu o
91
motivație scazută de realizare, conform lui Atkinson, nu trăiesc neapărat bucuria succesului,
cât mai degrabă starea de ușurare reieșită din evitarea eșecului (Pânișoară, 2005, p.99).
Studiile au arătat că oamenii tind să -și diminueze teama de eșec atunci când la decizia
pentru o problemă, de exemplu, participă în cadrul unui grup și nu singuri; astfel ei devin mai
motivați să accepte riscurile unei decizii, dacă aceasta a fost luată de grup, decât dacă a r fi
luat-o în mod individual. O posibilă explicație ține de argumentele și contrargumentele ce se
prezintă într -o dezbatere la nivelul grupului, fapt ce deschide alte perspective, neavute în
vedere în opțiunea individuală; o altă explicație vizează curaju l pe care ți -l oferă spiritul de
grup, implicarea comună pentru depășirea eșecului, acesta din urmă fiind suportat mai ușor
atâta timp cât responsabilitatea pentru el se împarte și deci „povara” inviduală se diminuează.
Tendința de a obține succesul depind e nu doar de gradul de motivare al persoanei, ea
se manifestă și în funcție de atractivitatea performanței. Anumite eforturi va face un elev
pentru a obține rezultate bune la matematică într -un an școlar dacă la finalul anului va pleca
în excursie cu coleg ii, și altele atunci când miza este o ciocolată. Alte referiri pe acestă
problemă vor fi abordate în capitolul destinat motivației extrinseci.
Dacă, în literatura de specialitate apare abordată pe larg teama de eșec ca motivator
ineficient în comparație c u focalizarea pe obținerea succesului, există studii care au abordat
teama de succes, un termen aparent paradoxal (Tresemer, apud Coon, 1983). Motivele
pentru care cineva ar dori să evite succesul ar putea fi: (1) succesul poate cere o schimbare
stresantă în autodefinirea pe care o are individul (schimbarea opiniei despre sine poate părea
mai greu de acceptat decât păstrarea ei); (2) multe persoane pot încerca teama de a fi respinse
când se evidențiaza în fața grupului, teama de rejecție socială (Matina Hor ner, 1972), teama
că succesul va atrage singurătatea, lipsa de popularitate; (3) unele persoane se tem că li se vor
pretinde mai multe lucruri/vor exsista așteptări mai mari în ceea ce le privește, atunci când
vor deveni „persoane de succes”. Din punct de vedere educațional astfel de situații pot și
trebuie gestionate de către cadrele didactice prin activitățile de consiliere și orientare, prin
atitudinea pe care o adoptă și o instituie față de elevii ce obțin succese, prin activitate
diferențiată pe princi piul dezvoltării inteligențelor multiple, prin încurajarea competiției pe
domenii variate, ce pune în lumină elevii în funcție de abilitățile diferite pe care aceștia le au.
Altfel, teama de a fi catalogat drept „tocilar”, „deșteptul clasei” și de a fi ex clus din grup va
prima în fața dorinței de realizare personală, școlară.
b. Axa cognitiv – afectiv
b. 1. Motivele cognitive
92
„Ideile pot fi extrem de motivatoare” (Davidoff, apud Pânișoară, 2005, p. 112); în
unele cazuri, studiile în domeniu avansează chi ar ipoteza primordialității nevoilor cognitive
în fața nevoilor „fundamentale”. Astfel, uneori, dincolo de satisfacerea unor nevoi precum
cele de hrană, sete, comportamentul nostru este ghidat de ideile, opiniile pe care le avem în
legatură cu un anumit fe nomen ori situație. S -a observat că unele persoane tind să fie
motivate superior de ideile și convingerile proprii sau de opiniile la care au aderat (viața și
moartea lui Giordano Bruno, care s -a sacrificat, fiind ars pe rug de inchiziție pentru că nu a
renunțat la ideile sale este un exemplu extrem în acest caz). Cercetările care au abordat relația
dintre motivație și cogniție au stabilit drept concluzie existența unei interrelaționări, motivația
fiind cea care direcționează procesele cognitive ( de exempl u reținem mai ușor elementele
aflate în sfera noastră de interes). Procesul, este unul ciclic, de forma spiralei, evolutiv,
deoarece cogniția se dovedește, la rândul său un factor determinant pentru motivație (multe
dintre interese sunt formate în urma pro cesului de educație, pe baza informațiilor pe care le
deținem).
Pentru a motiva un elev să citească mai mult într -un anumit domeniu (și a -i dezvolta
astfel trebuința de realizare), două cadre didactice pot acționa în maniere diferite; astfel, unul
îi va sp une:”Uite ce idee interesantă – nu ai vrea să știi mai multe despre fenomenul acesta?”,
iar celalalt îi va zice:”Îmi place de tine pentru că ai reținut această idee interesantă și pentru
că vrei să știi mai multe!” Ambele abordări presupun dezvoltarea unei motivații; prima
abordare, însă, a fost una cognitivă, mizând pe interesul pentru idee, cea de -a doua, o
motivare afectivă, cu accent pe persoană.
b.2. Motivele afective
”Pe podul Brooklyn, într -o dimineață de primăvară, un orb cerșește având pe
genun chi un carton pe care scrie „Orb din naștere”. Mulțimea trecea indiferentă până în
momentul în care un necunoscut se oprește, ia cartonul, îl întoarce, mâzgălește câteva cuvinte
pe el și pleacă. Imediat după aceea, miracol. Fiecare trecător întoarce capul și mulți,
înduioșați, se opresc și aruncă un bănuț în cutie. Cele câteva cuvinte spun foarte simplu: „E
primăvară și eu nu pot să o văd” (Mucchielli, 2002).
Acest exemplu se bazează pe ceea ce în teoria comunicării se numește efectul
însuflețirii unui mes aj. El poate conține atât un sens manipulatoriu cât și unul pozitiv (la
școală, efortul de transmitere a unei informații într -un mod atractiv pentru elevi este un
deziderat ce se concretizează, de cele mai multe ori prin apariția fenomenului însuflețirii).
Putem observa astfel cum motivația afectivă spijină (sau dimpotrivă) motivația cognitivă.
93
Motivarea afectivă presupune o determinare a activității, a satisfacerii trebuințelor în
urma impulsionării bazate pe elemente ale afectelor, pe sentimente, pe emoț ii; frica este o
astfel de emoție. Pânișoară oferă în „Motivarea eficientă” un exemplu relevant: un elev aflat
în fața unui test dificil pe care nu știe cum să -l rezolve; există posibilitatea să nu reușească la
acel examen și să piardă pe acest considerent puncte din calificativele finale ce contează la
admitere, o imagine anume în ochii colegilor etc. Supraveghetorul iese câteva minute din
sală, lăsând baremul de corectare și răspunsurile corecte pe masa lui, aflată în apropierea
elevului în cauză; poate s ă se inspire din acea sursă. Ce va face?
În literatura de specialitate se precizează cel puțin doi indicatori importanți pentru
decizia pe care o va lua: (1) măsura în care se va simți vinovat după aceea; (2) nivelul de frică
de a nu fi surprins de suprave ghetor. Cântărirea argumentelor pro și contra în luarea deciziei
contribuie la dezvoltarea unei motivații pe un determinant de natură cognitivă. De cele mai
multe ori însă acestă abordare nu e relevantă, motivația fiind afectivă, comportamentul
aflându -se sub presiunea emoțiilor și a sentimentelor.
Nivelul de frică, mai precizează autorul, trebuie să fie unul optim; frica la cote reduse
poate să nu ofere individului suficientă „concentrare”, frica la cote înalte poate produce
inhibiție. Cosmovici (1996) în “Psihologie Generală” precizează că randamentul intelectual
scade sub imperiul fricii, deși vigilența, atenția, pot crește. Învățarea se realizează mai greu,
înțelegerea survine cu dificultăți (școala bazată pe frică, în evul mediu spre exemplu, nu avea
posibilitatea de a favoriza un randament ridicat). Educația rațională, ajutând elevul să -și
cunoască propriile puteri și să aibă încredere în forțele sale, îl poate proteja împotriva fricii, a
anxietății.
Perceperea libertății de alegere reprezintă un alt e lement motivațional de natură
afectivă, important pentru fiecare dintre noi; astfel, oamenii sunt mai motivați să realizeze
anumite lucruri atunci când consideră că aceasta a fost alegerea lor decât dacă decizia le -a
fost impusă (exemplul elevilor care fre cventează cu plăcere un cerc de logică sau șah, după
ore, dar remarcă faptul că activitatea ar fi devenit o corvoadă dacă ar fi fost obligatorie,
impusă prin programa școlară).
Datorită importanței motivaționale a libertății individului, restrângerea sau e liminarea
libertății au, la rândul lor, un impact puternic asupra motivării afective. Teoria reactanței
psihologice este un indicator al modului în care acționează motivația afectivă. Reactanța
psihologică se fundamentează pe reacția ce apare în urma ameni nțării de a restricționa, ori
chiar a elimina libertatea persoanei de a alege să acționeze în maniera dorită. Teoria
reactanței urmărește să explice fenomenul de „psihologie inversă”; astfel, dacă o persoană va
94
interzice alteia să facă un lucru, acțiunea a cesteia va declanșa o atitudine inversă („nu face
asta” va determina persoana căreia i se comunică interdicția să facă acel lucru). Reactanța va
fi mai mare dacă persoana va motiva această cerere prin „pentru că așa vreau eu” și se va
diminua dacă aceasta va explica, va aduce argumente.
Din perspectiva axei cognitiv -afectiv în motivare, un loc aparte, ca punct de legătura
între cei doi poli îl constituie atribuirea. Atribuirea se bazează pe o constatare simplă: aceea
că oamenii pornesc de la informațiile pe care le posedă și, prin deducție, ajung la informații
pe care nu le știau mai devreme. Exsistă erori în procesul de atribuire care influențează
motivația (Baron, Byrne, apud Pânișoară 2005, p. 139):
de multe ori avem tendința să ignorăm situația și să apreciem acțiunea în sine
a unei persoane fără să o integrăm în contextul care a generat -o; de exemplu dacă un
profesor se întâlnește cu un grup nou de elevi și aceștia par foarte nerăbdători să se
termine ora de curs, cadrul didactic poate fi îndemnat să creadă că „nu sunt dornici să
învețe”, deși poate că în sală e prea cald sau prea frig, este aer închis, elevii sunt la
terminarea programului în acea zi, urmează o oră la care au testare etc.
efectul actor -observator presupune că într -un fel apreciem comp ortamentul
altei persoane într -o situație și în alt fel același comportament, în exact aceeași
situație, dacă noi suntem cei care îl adoptă; de exemplu, atunci când un profesor are o
oră mai puțin reușită, tindem să credem că eșecul i se datorează în mare masură, pe
când, dacă acest eveniment ni se întâmplă nouă, probabil vom găsi motivații
exterioare (elevi nepregătiți, lipsa materialului didactic, încărcarea programei);
prejudecata autoservită presupune că atunci când primim un feedback
favorabil din part ea celorlalți tindem să legăm acest lucru de cauze interne (inteligența
noastră, buna judecată, atenția, interesul pentru activitate), dar când feedbackul este
nefavorabil, atribuim aceasta unor cauze externe (dificultatea sarcinii).
Aceste erori vor căpăt a o importanță crescută în automotivare, deoarece atribuirile de
tip intern pot trimite individul în direcția dezvoltării motivației propriei implicări în succesele
și eșecurile personale, pe când atribuirile de tip extern îi furnizează acestuia o viziune
fatalistă, mai puțin ori deloc motivantă.
c. Axa extrinsec – intrinsec
c.1. Motivele intrinseci se referă la recompensele interne obținute de individ,
satisfăcătoare din punct de vedere personal, care îl motiveză să acționeze într -un anumit fel
datorită p ropriilor interese și plăceri. Comportamentele motivate intrinsec sunt cele conduse
95
de voința individuală, generate de trebuințe sau aspirații personale și însoțite de sentimentul
autonomiei și libertății (Rayan R.M., Deci E.L., apud Constantin T., 2005, p .54).
Motivația intrinsecă este valoroasă deoarece elementul de întărire/motivatorul
reprezintă o parte cuprinsă în însăși structura sarcinii. Ea presupune așadar un comportament
motivat doar de plăcerea individului de a face acel lucru. Citirea unei căr ți pentru că așa vrea
elevul (și nu pentru că trebuie) constituie motivație intrinsecă. Există elevi care învață din
greu pentru o olimpiadă sau concurs școlar, chiar dacă recompensele obținute pentru munca
lor apar rar și sunt minore. Ei continuă să acțio neze și în aceste situații, în timp ce alții
renunță mult mai repede sau nici nu încearcă. Specialiștii explică motivația unui astfel de
comportament prin termenul de perseverență.
c.2. Ryan, Deci (apud Constantin T., 2005) consideră motivate extrinsec toate acele
comportamente care sunt însoțite de sentimentul controlului sau a presiunii exercitate din
afara subiectului. Motivele extrinseci sunt cele care conduc la evitarea unei pedepse sau la
primirea unei recompense exterioare persoanei. Când aceste mot ive dispar, fie că este vorba
de pedeapsă, fie de recompensă, acțiunea se întrerupe (dacă este susținută exclusiv extrinsec).
Deși unii autori consideră că „recompensele externe slăbesesc interesele personale,
bucuria și satisfacția realizării unui lucru” (Vernoy, 1991), alții (Deci, Ryan, 1985) au
explicat faptul că recompensa externă nu reduce, în mod invariabil, interesul intrinsec pentru
activitate; aspectul pozitiv apare atunci când recompensa este fundamentată pe competență
ori pe obținerea unei perfo rmanțe remarcabile. Recompensa pentru competență va produce un
sentiment intens de mândrie și poate sprijini persoana în dorința de a acționa și într -o altă
situație la fel de bine. Mai mult, unele dintre recompense/întăriri sunt greu de încadrat doar în
categoria motivelor extrinseci; spre exemplu, dacă un copil povestește bine o istorioară, el
poate fi motivat extrinsec prin primirea unei bomboane, dar va fi recompensat, indirect și prin
semnalele de interes pe care le manifestă cei ce ascultă povestioara (semnale pe care nu le
putem încadra atât de ușor în categoria motivației extrinseci).
În viziunea autorilor Ryan R. M, Deci, E. L. (apud Constantin,T., 2005) și conform
teoriei SDT (Self -Determination Theory) poate fi descrisă motivația elevului pe un
continuum de la demotivare sau absența motivației, trecând prin diferite etape de motivare
extrinsecă, la motivarea intrinsecă. Pe acest continuum, conceptul de internalizare descrie
cum motivația pentru un anumit comportament școlar poate trece de la lipsa totală sau
resentiment, prin acceptarea pasivă, până la acceptarea activă și implicarea personală. Odată
cu creșterea gradului de internalizare crește și persistența în sarcină, percepția pozitivă despre
sine și calitatea angajamentului individual.
96
Pe ac est continuum, la polul „negativ” de DEMOTIVARE este situat elevul care
percepe sarcina sau comportamentul școlar ca fiind fără sens, nerelevant, fără nici o legătură
cu activitatea școlară sau cu nevoile lui de învățare. Mai mult, el crede că nu are nici un fel
abilități sau competențe în realizarea unei astfel de sarcini și, prin urmare, nu are nici o
intenție de a acționa, de a realiza respectivul comportament, de a realiza sarcina școlară
propusă.
Cel de al doilea pas – REGLAREA EXTERNĂ – este acela în care, sub amenințarea
pedepsei sau sub atracția recompensei elevul se decide să se supună și să realizeze sarcina
școlară prescrisă (de exemplu „tema pentru acasă”). Acesta este primul nivel de motivare,
fundamental extrinsec, în care comportamentul elevu lui este strict condiționat din exterior,
neavând nici un suport intern. Mai mult, cu acest tip de motivare elevul nu are nici o
satisfacție a realizării sarcinii (poate doar „ușurarea” că a scăpat de „povara” realizării ei),
frecvent apărând și un sentime nt negativ (respingere sau resentiment) față de acel tip de
sarcină sau acea disciplină, ca o consecință a însătisfacției și a perceperii caracterului
constrângător al sarcinii.
La cel de al treilea nivel de motivare extrinsecă – INTEGRARE – elevul descope ră că
realizarea unei sarcini sau realizarea unui comportament școlar îl valorizează, îi asigură
aprecierea din partea celorlalți (colegi, profesori, părinți). Prin urmare, elevul tinde să
integreze acel comportament in comportamentul personal, să îl repet e, pentru că îi oferă
aprecierea celorlalți și sentimentul de competență personală, de încredere în forțele proprii.
Motivația rămâne externă, activitatea în sine este realizată „pentru că trebuie” dar accentul se
mută de la feedback -ul extern direct și im ediat (recompensa sau pedeapsa), la un feedback
extern indirect și de lungă durată (aprecierea socială).
La cel de al patrulea nivel – IDENTIFICARE – comportamentul școlar în sine începe
să devină important, realizarea sistematică a anumitor sarcini școlar e devenind parte a vieții
elevului, a felului în care el este perceput și apreciat de membrii familiei, colegi, profesori ca
„elev silitor”. Deși continuă să îl perceapă ca un efort, comportamentul este mult mai
valorizat, elevul începe să își propună atin gerea anumitor obiective, prescrise de profesor sau
de către părinți, dar, de această dată, acceptate de el (de exemplu media 9 la matematică).
La cel de al cincilea nivel – INTERIORIZARE – are loc asumarea completă a noului
comportament. Nu numai că elevu l acceptă obiectivele propuse dar le și interiorizează,
propune noi obiective, uneori mai ambițioase decât cele prescrise de ceilalți, noul
comportament devenind parte componentă a propriei personalități. Mai mult, efortul perceput
pentru realizarea sarcin ii școlare începe să fie minim, iar realizarea sarcinii nu mai intră în
97
conflict cu alte trebuințe ale elevului (a juca un fotbal cu prietenii, a privi la televizor). Practic
aceasta este etapa care face trecerea la formarea unei motivații intrinseci.
La c el de al șaselea nivel vorbim de o MOTIVAȚIE PROFUND INTRINSECĂ ,
elevul tratând cu interes orice subiect legat de o anumită sarcină școlară (care la început a fost
extrinsecă), muncind cu plăcere, fără ca munca depusă să fie percepută ca fiind un efort,
găsind satisfacție în tot ceea ce face în legătură cu acea activitate. Este evident faptul că acest
gen de motivație pentru activitatea școlară apare foarte rar, doar unii elevi și doar pentru
unele domenii înguste dezvoltând o astfel de „pasiune” și mobiliz ând astfel de resurse
interne.
Deși motivația intrinsecă este importantă pentru activitatea umană, cele mai multe
activități nu sunt, strict vorbind, motivate intrinsec. Pe parcursul primei copilării și a primei
perioade școlare, perioade în care solicităr ile sociale, rolurile și normele sociale impuse de
familie și școală cer copilului să își asume responsabilități pentru sarcini extrinseci, apelul la
motivația extrinsecă este cea mai frecventă formă de stimulare a copilului.
Legătura între cele doua tipu ri de motivație: extrinsecă și intrinsecă este un aspect cu
implicații în practică; astfel între ele poate exista o legatură directă – o activitate motivată
extrinsec (învățarea unui material pentru a obține o bursă) să fie susținută relativ repede și
intrinsec (descoperim că materialul este interesant sau util) – cât și una indirectă – o
motivație intrinsecă poate avea și intăriri extrinseci; copiii se implică în anumite jocuri pentru
a se distra (motivație intrinsecă), dar astfel pot câștiga admirația pr ietenilor și laudele
părinților (motivație extrinsecă). Observând această posibilitate de combinare și susținere
reciprocă, este de dorit ca la vârstele fragede când se face exces de motivare extrinsecă să se
adauge și motive intrinseci pentru stimularea c opiilor.
Un alt cercetător important al motivației în învățare, Teresa M. Amabile (apud
Constantin , T., 2005, p.58) argumentează că sunt persoane care sunt intens motivate atât de
factori intrinseci cât și de factori extrinseci, după cum sunt și persoane care reacționează slab,
indiferent care este forma intrinsecă sau extrinsecă de motivare. Chestionarul de personalitate
„ Inventarul preferinței față de muncă” construit de aceasta, pune în evidență preferințele
motivaționale, factorii care motivează în mu ncă ființa umană, preferințe definite pe două
scale principale (intrinsec, extrinsec) și patru subscale, două intrinseci („Plăcere”,
„Provocare”) și două extrinseci („Recunoaștere”, „Recompensă”):
Factorul „Plăcere ” – îi definește pe elevii puternic motiva ți de
curiozitate, plăcerea de a lucra și a se exprima prin ceea ce fac; pot fi atât de
98
absorbiți de ceea ce fac, încât uită de toate; preferă să stabilească singuri ceea
ce au de făcut; vor să învețe din ceea ce fac și să le placă ceea ce fac;
Factorul „ Provocare” – îi definește pe elevii puternic motivați
de probleme noi, dificile, complexe; preferă activitățile care le solicită
capacitățile intelectuale sau abilitățile motorii; preferă sarcini slab structurate
și să decidă ei strategia de lucru;
Factoru l „Recunoaștere” – îi definește pe elevii puternic
motivați de recunoașterea oferită de ceilalți fiind sensibili la aprecierile
colegilor, profesorilor sau familiei; tind să aprecieze succesele prin referire la
ceilalți; preferă ca profesorul sau părintele să-i stabilească clar ce are de făcut
(obiectivele învățări) și modalitățile de lucru;
Factorul „Recompensă” – îi definește pe cei puternic motivați
de recompensa pe care o vor primi pentru munca lor; au mereu în minte
obiective ca notă sau premii și sun t capabili de un efort susținut pentru a le
obține; preferă sarcini școlare clare.
d. Axa pozitiv -negativ în problematica motivelor a fost studiată de Robertson și
Cooper (apud Pânișoară, 2005, p.147) care au evidențiat distincția între consolidarea ne gativă
și pedeapsă. Consolidarea, fie ea pozitivă (recompensarea, oferirea a “ceva drăguț”) sau
negativă (îndepărtarea a “ceva neplăcut”) conduce la creșterea comportamentului existent.
Pedeapsa (oferirea a “ceva neplăcut”) sau extincția (fără să existe co nsolidare sau pedeapsă)
conduc la scăderea comportamentului existent. Astfel, un suport important pentru motivare
este reprezentat de principiul consolidării/ întăririi comportamentale, concept introdus de
Skinner. Ideea de bază de la care pleacă acest mod el este aceea că, dacă dorim să modelăm
într-o anumită direcție comportamentul elevilor, putem să introducem în practica de zi cu zi
recompensările/ întăririle. Acest model justifică importanța aprecierilor în activitatea școlară.
În practica școlară, moti vația prezintă o importanța deosebită pentru că dincolo de
conținuturi bine structurate, metode inovative, mijloace moderne și bază materială
corespunzătoare, nimic nu se poate realiza dacă cadrele didactice nu reușesc să stimuleze
motivația elevilor. Pare însă că a suscita interesul elevilor este din ce în ce mai dificil în
școala românească. În activitatea de învățare individul este supus influenței unui sistem larg
de stimuli materiali și sociali(spirituali) care intervin în procesul motivării acestor a ctivități.
De aceea poate cea mai mare calitate a unui dascăl este capacitatea sa de a identifica acele
motivații care sunt importante pentru fiecare elev în parte și a stimula elevii diferențiat în
99
funcție de acestea pentru o mai buna mobilizare și implic are în viața școlii.Dacă scopurile
fixate de profesor din exterior nu îndeplinesc această cerință, activitatea pe care o pretinde si
rezultatul său vor ramâne mai mult sau mai puțin străine elevului; ele nu -i vor da o experiență
de reușită sau de eșec.
Cât de motivați sunt elevii din sistemul nostru de învățământ? Cum a evolulat
motivația pentru învățare în perioada de reformă? De ce auzim din ce în ce mai mulți
profesori care se plâng de faptul că munca lor la catedră este subminată constant de lipsa de
motivație pentru învățare a elevilor lor?
Dimensiunea motivațională este reflectată intenționat sau fortuit în majoritatea
analizelor din mass -media românească sau în dezbaterile publice atunci când se discută despre
educație; fie că este vorba despre imp ortanța acordată educației ca sistem, fie că este vorba
despre importanța educaț iei pentru a reuși în societatea românească, aceste discuții au la bază
tocmai ideea motivației sau a lipsei motivației pentru învățare. Dacă nu educația este ceea ce a
adus su ccesul social și economic pentru cei care au succes în România, de ce ar mai fi
interesantă și importantă învățarea și cariera școlară pentru un copil?
Este modelul social promovat în prezent unul care este bazat pe efort și învățare, care
susține ideea n evoii de a învăța pe parcursul întregii vieți, de a depune efort constant în plan
școlar? Toate aceste întrebări care au ocupat paginile ziarelor sau au fost comentate la
televiziuni, au fost dublate de o serie de cercetări care au abordat problematica pe care o
abordă m în lucrarea de față. Avantajul oferit de analiza acestor cercetări este dat de faptul că
reflectă pe baza datelor concrete, reprezentative, relevanța problematicii pe care o abordă m în
lucrare , nu atât prin prisma unor experiențe personale l imitate sau a unor judecăți subiective
mai mult sau mai puțin emoționale.
Un studiu realizat în anul 2005 în cadrul Institutului de Ș tiințe ale Educației, intitulat
„Motivația învățării și reușita socială”, reflectă prin datele strânse la nivel național un ele
dintre problemele legate de motivația pentru învățare, așa cum apare pentru prima generație
de elevi care a intrat în școală după anul 1989. Reprezentativ la nivel național, cu o marjă de
eroare de ± 2%, studiul analizeaz ă câteva dintre cele mai comune probleme ale tinerei
generații. Eșantionul reprezentativ sau ”grupul țintă” a fost constituit din elevii din ultimii ani
de liceu sau școlile de arte și meserii. Cercetarea realizată la acel moment a căutat să
identifice factorii care fac atractivă pentru tineri o anumită persoană și modul în care aceast
model de urmat este în concordanță cu valorile școlii, cu nevoia de învățare sau cu setul de
valori pe care le dorim în general a fi promovate la nivel social: munca, cinstea, respectul
pentru lege etc. Ch estionarele au fost completate de elevi după ce au fost asigurați de
100
caracterul anonim al răspunsurilor oferite, iar metodologia cercetării a urmărit, prin seria de
întrebări de control, detalierea și reflectarea cât mai amănunțită a opiniilor și a alegeri lor
elevilor investigați.
Modelul de urmat poate să susțină sau nu unele alegeri care se transpun în comportamente
cotidiene, inclusiv efortul depus pentru învățare și performanțe școlare. Pentru a exemplifica
foarte simplu, este evident că dacă un tânăr î și dorește să aibă evoluția unui personaj al lumii
interlope, va avea comportamente și alegeri diametral opuse față de un tânăr care are ca model
un savant român cum ar fi Henri Coandă. De aici, analizele și întrebările au fost detaliate și
intercalate atf el încât să se asigure analizarea mai aprofundată a raspunsurilor.
Psihologul american Bruno Bettelheim sublinia faptul că întrebarea pe care și -o pune
un copil nu este “Vreau să fiu bun ?”, ci “Cu cine vreau să semăn? Ca cine vreau sa fiu?”.
Alegerile pe care le fac copiii se bazează pe apropierea de personajul admirat și în opoziție
față de cel care îi este antipatic. Cu alte cuvinte, personajul valorizat pozitiv din punct de
vedere afectiv este considerat model comportamental și valorile pe care le expr imă sunt
adoptate de copil în propria scală valorică. În această lucrare se evidenț iază pe baza
răspunsurilor și analizelor efectuate , faptul că un copil învață sau nu învață, este motivat sau
demotivat de școală și în funcție de “rețeta” simbolică a mode lului pe care îl are. Non –
modelele sunt stimulative pentru că au un rol important de clarificare a valorilor pe care le
acceptă tânărul: dacă non -modelul este caracterizat ca fiind ignorant și acultural este foarte
probabil să stimuleze motivația pentru în vățare și cunoaștere, pentru a evita eșuarea în
categoria dezaprobată.
Prima problemă abordată a fost legată de nevoia confirmării ipotezei conform căreia
tinerii, chiar în jurul vârstei de 18 ani, au un model de urmat. După cum se poate vedea în
reprezent area grafică de mai jos, la această întrebare majoritatea tinerilor au răspuns în
proporții semnificative, mult peste așteptări, ca au un model de rol3. Totodată, se poate
observa faptul că peste 90% dintre tineri oferă informații despre non -modele, person aje care
reprezintă ceea ce este de evit at pentru propriul lor viitor. Între modelele de urmat în viață
care au capturat imaginația tinerilor, pe primul loc sunt plasate diverse ”vedete de
televiziune”, a căror notorietate se convertește într -o sumă de tră sături, valori și atribute pe
care majoritatea tinerilor le -ar vrea transpuse în propria viață.
101
Sursa: ”Motivația învățăriii și
reușita socială”, București: ISE, 2005
Figura 5.2 Distribuția opțiunilor privind modelul ales
Fără a intra foarte mult în d etaliile cercetării, este important a fi menționat faptul că
primul loc, ocupat de vedetele de televiziune, se corelează îngrijorător cu opiniile tinerilor cu
privire la rolul redus pe care învățarea sau reușita școlară îl au în atingerea succesului
person al. Totodată, este relevant faptul că profesorii, asupra cărora s -au revărsat în mod
inconștient toate acuzele care se cuvin de fapt a fi adresate întregii societăți, suferă din plin în
planul erodării prestigiului, iar elevii nu consideră cariera lor a fi un model de urmat în viață:
doar 7,5% dintre cei chestionați îi consideră pe dascălii lor un model de urmat în viață!
Mai mult, oamenii de cultură sunt aproape invizibili pentru generația care a fost vizată
de cercetarea menționată: numai 1,2% dintre res pondenți îi consideră a fi oamenii care merită
admirați, care îi pot inspira în construirea propriei identităț i. Foarte intersante sunt și
rezultatele cercetării cu privire la motivele acestor alegeri. După cum se reflectă în tabelul
preluat din lucrarea m enționată, principalele motive au fost date de „realizarea profesională”
pe care o au personajele care au fost identificate a fi modele demne de a fi urmat în viață, ș i
notorietatea.
102
Motivația în alegerea modelului
Din totalul celor care au identificat modele
(88,9 %)
Bani
20,3%
Notorietate
24,7%
Realizare profesională
30,4%
Competențe sociale
15,9%
Putere, independență, personalitate
6,5%
Religiozitate
1%
Credibilitate, sinceritate
2,9%
Frumusețe fizică, altele
10,4%
Tenacitate
9,9%
Bunătate/altruism
2,5%
Inteligență
16,8%
Familie
4,4%
Educație
2,6%
Persoană de succes
9,9%
Altele
9,2%
Nu știe, nu are motive să răspundă 0,8%
Sursa: „Motivația învățării și reușita socială”
Figura 5.3 Motivația în alegerea modelului
Se poate remarca fapătul că dacă prima categorie identificată de elevi este mai puțin
clară, fiind posibil să integrezi foarte multe motive sub umbrela generalului „realizare
profesională” (care se poate atinge în foarte multe moduri și în foarte multe d omenii),
categoria plasată pe locul doi în topul preferințelor este dată de „notorietate”, cu 24,7%. Din
păcate, notorietatea nu este dublată nici aici de o motivație clar conturată pentru învățare (sau
muncă sau cinste). Este foarte interesant să vedem ca re sunt motivele care au stat la baza
alegerilor care se plasează pe ultimele locuri, pe pozițiile care au fost considerate cel mai
puțin importante.
103
Educația este relevantă pentru numai 2.6%, iar numai doi subiecți dintre cei 1634 care
au declarat că au un model și -au motivat alegerea prin faptul că admiră o “persoană cinstită”
și “o persoană harnică”.
Un procent mare (36,3%) de elevi din eșantionul reprezentativ la nivel național pentru
generația analizată, consideră ca școala nu oferă modele sau nu este deloc interesată de
modelele de viață ale elevului. Mai mult, 68,9% dintre elevii chestionați consideră că școala
nu are legatură cu via ța reală și nu oferă informații utile pentru viața de zi cu zi și pentru
cariera lor. Ei consideră că școala nu a avut un rol determi nant în succesul modelului ales (sau
nu pot aprecia această influență) ș i identific ă mass -media ca sursă predominantă de modele de
rol (vedetele TV reprezentau cea mai des indicată categorie de modele pentru elevi). Dacă
ținem cont de faptul că mass -media nu este un educator responsabil, iar calitatea îndoielnică a
acesteia este stridentă în România, este cu atât mai gravă evidenta incapacitate a instituției
școlare de a propune modele de succes care ar fi dezirabile din punct de vedere social . Este
clar reflectat în rezultatele obținute în cercetarea din anul 2005 faptul că modelele dominante
nu aparțin spațiului simbolic al școlii (sunt nominalizate vedete TV sau persoane intens
mediatizate), iar cei care și -au găsit un model în școală reprez intă un procent foarte redus.
Influența școlii în alegerea modelului de urmat în viață este extrem de redusă, iar profesorii și
consilierii școlari ocupă ultimele locuri în ierarhia personalităților care atrag imaginația
elevilor și le determină alegerile de viață .
Studiul arată că – din punctul de vedere al elevilor care au răspuns la acea vreme
întrebărilor cercetătorilor din educație – motivația pentru învățare este pentru elevi
predominant externă. Școala – semnala cercetarea la acea vreme – nu creează o motivație
intrinsecă pentru învățare și nu apare elevilor a fi interesantă sau relevantă. Rezultatele
studiului sunt de altfel confirmate de o serie de cercetări mai puțin axate pe problematica
motivației sau chiar a școlii. De pildă, un studiu realizat de Gallup Romania în anul 2004 are
rezultate care sunt în perfectă consonanță cu rezultatele cercetării prezentate anterior. Deși nu
este orientat specific asupra educației sau a motivației pentru învățare, studiul ”Expunerea
copiilor la programe radio și TV” (Gallup Romania, 2004) relevă faptul că vizionarea
programelor de televiziune reprezintă cel mai frecvent comportament de petrecere a timpului
liber pentru elevi.
Numărul de ore petrecut în fața televizorului depășește numărul de ore pe care
elevul ro mân le petrece în mod obișnuit la școală, iar aici autorii studiului subliniază un
aspect deosebit de important: “definirea ca principală instanță educațională dublează
atractivitatea televiziunii ca mijloc de petrecere a timpului liber” (p. 5, op. cit.).
104
Completând imaginea generală, rezultatele Barometrului de opinie publică (Gallup
România, Mai 2004, p. 16) relevă faptul că 57% dintre adulții români cred că majoritatea
celor care au făcut avere au reușit acest lucru prin încălcarea legii sau cu ajutorul relațiilor.
Este evident că atât majoritatea elevilor, cât ș i a adul ților, consideră că succesul în viață nu
este adus prin efortul depus în plan școlar, nici prin învățare. Cei care consideră că învățarea
este o condiție fundamentală pentru atingerea succ esului social în România se plasează în
categoria minoritară, iar ș coala ca institu ție nu are cum să nu resimtă din plin presiunea pe
care această stare de fapt o pune asupra ei.
Efectele sunt dramatice: conform raportului ”Educație și cercetare pentru soc ietatea
cunoașterii”, elaborat la sfârșitul anului 2008 de Comisia Prezidențială pentru Analiza și
Elaborarea Politicilor din domeniile Educației și Cercetării, rata de părăsire prematură a
sistemului de educație sau abandonul școlar în România este de 26, 3%. Altfel spus, școala
devine irelevantă și este părasită de peste un sfert dintre elevii români. Rapoartele
Ministerului Educației și Cercetării oferă același tip de date, Raportul privind Starea
învățământului din România (2007) indicând o rată de aband on școlar în continuă creștere:
”Se constată astfel, că în perioada 2000 -2006, pierderile școlare înregistrate de fiecare
cohortă de elevi de la intrarea într -un ciclu de învățământ până la absolvirea acestuia au
reprezentat aproximativ 10 -12%, ceea ce rep rezintă aproape 25% pe parcursul
învățământului primar și gimnazial ” (p. 63). Date recente indicate de Baza Națională pentru
Educație confirmă, de asemenea, amploarea acestui fenomen, pentru toate nivelurile de
educație și mai ales în ciclul primar și gimn azial. Cu alte cuvinte, școala este abandonată încă
din primele clase de tot mai mulți elevi.
Rapoartele internaționale de prestigiu prezintă o situație care nu diferă decât poate prin
faptul că reflectă și mai șocant starea gravă în care a ajuns școala ro mânească. Un raport al
Comisiei Europene releva faptul că în anul 2008, România are cel mai mare număr de elevi
care prezintă dificultăți la citire (53.5%).
Plasarea pe acest loc dezastruos în cadrul țărilor Uniunii Europene justifică în sine
necesitatea a bordării serioase și profesioniste, a analizei și adoptării măsurilor cere se cer
pentru asigurarea motivației intrinseci pentru învățare, atât pentru elevi, cât și pentru cadrele
didactice. Participarea în programe de învățare de -a lungul întregii vieți r ămâne pentru țara
noastră o opț iune.
Un alt studiu, elaborat de Institutul de Ș tiinte ale Educa ției, releva: ”Studiile TIMSS
(Trends in International Mathematics and Science Study, este un studiu comparativ
interna țional care se concentrează pe evaluarea performan țelor elevilor la matematică )
105
organizate de IEA (International Association for the Evaluation of Educational Achievement )
privind achizițiile la matematică și științe la care România a participat după anii 90 au
evidențiat rezultate (constant!) sl abe pentru elevii români (pozițiile ocupate la științe au fost:
la testarea din 1995 locul 35 din 41 de sisteme educaționale prezente în testare, în 1999 locul
26 din 38, iar în 2003 locul 31 din 50. Aceste studii au fost organizate ciclic, având o
periodi citate de patru ani pentru aplicarea instrumentelor de testare, fiind cele mai ambițioase
studii în domeniu” .
Chiar dacă pentru unii se poate să fi fost obositor , trecerea în revistă a datelor statistice
și a contextului în care se află elevul mediu din R omania a avut mai multe obiective
pragmatice. În primul rând, a prezentat motivele pentru care considerăm că problematica
motivației pentru învățare este de o importanță deosebită, mai ales în momentul actual.
Totodată, am prezentat datele ca pe un răspuns anticipat pentru cei care – cu cele mai bune
intenții – judec ă emoțional și consideră că dacă propriul copil este competent să scrie și să
citească la sf ârșitul școlii elementare și manifestă interes pentru școală și învățare,
problematica scăderii perfor manțelor învățământului nu este reală sau de actualitate. Dincolo
de experiențe limitate, relevante, dar izolate, studiile din care am selectat numai câteva date,
reflectă fidel situația generală. Această situație generală apare clar pe baza informațiilor
identificate în diferite surse prestigioase: instituții oficiale, private, naționale sau
internaționale, care au colectat ș i anal izat științific date care în fond reflectă aceeaș i stare de
faptDesigur, relația dintre motivație și rezultate școlare nu este una cauzală , însă este aproape
un lucru comun faptul că, în cazul unui elev demotivat se manifestă un complex de consecințe
negative în planul învățării, la fel cum scăderea randamentului școlar poate fi influențată de
un complex de factori de natură indiv iduală, școlară sau familială. Ceea ce este important să
reținem deocamdată este faptul că se observă o foarte puternică asociere între performanța
școlară și nivelul de motivație, astfel încât fiecare dintre aceștia a devenit un indicator pentru
celălalt. Spunem astfel despre un elev că are rezultate deosebite la o disciplină pentru că este
foarte motivat să o învețe la fel cum spunem despre un elev că are un grad ridicat de motivație
pentru că reușește să obțină rezultate deosebite la o anumită disciplină . Totuși nu trebuie să
ignorăm faptul că unii elevi au re zultate slabe sau abandonează ș coala chiar și în condițiile în
care au un nivel bun de motivație pentru învățare: sunt binecunoscute situațiile în care unii
copii sunt constrânși să lucreze, sunt vic time ale unor abuzuri, se confruntă cu diferite
dificultăți de învăța re sau au probleme de integrare.
Motivația pentru învățare se poate dovedi foarte volatilă. De multe ori copiii sau elevii
noștri „par de nerecunoscut”, traversând perioade mai scurte sau mai lungi în care interesul
106
pentru învățare suferă o schimbare dramatică. Părinții devin îngrijorați sau furioși,
neînțelegând de ce copilul lor inteligent nu se mai implică serios în rezolvarea sarcinilor
școlare. Cauzele care conduc la o astfel de situa ție sunt foarte variate și țin nu numai de
copilul însuși, familie sau școala în care învață ci și de societate. Astfel, modul în care sunt
prezentate insistent de către mass -media personaje agramate sau semianalfabete care au
dobândit notorietate, putere politică și resurse financiare erodează constant motivația pentru
învățare a elevilor din România. La aceasta se adaugă scăderea dramatică a prestigiului social
asociat cadrelor didactice, statutul lor economic fiind în sine demotivant. Elevii sunt supuși
unui tip de presiune culturală și nu în ultimul rând mediatică ce se poate rezuma prin
parafrazarea unei vechi sintagme populare: ”dacă ai carte, nu mai ai parte”. Educația nu este
prezentată în spațiul public decât accidental ca fiind o cale spre succesul personal și social.
Cu siguranță acești factori de influență sunt dificil, dacă nu imposibil de controlat.
Există un spațiu însă în care influența socială descrește, în care familia dar și școala pot să
„inverseze ” polii motiva ționali. Din păcate, nici pă rinții, nici profesorii care înțeleg uriașa
responsabilitate care le revine în construirea unui viitor nu reușesc să găsească cele mai
eficiente intervenții, nu știu cum să aleagă și să utilizeze instrumentele adecvate pentru a
construi motivația elevilor, ”motorul” învățării evocat la începutul acestui capitol. Ghidați
numai de bunele intenții, acțiunile noastre ajung astfel să aibă, de multe ori, efectele opuse .
Copiii/elevii, la rândul lor, nu reușesc ei înșiși să înțeleagă adesea de ce nu mai reușesc
să facă față cu succes cerințelor școlare. După cum subliniază Rathvon (1996) elevii sunt
conștienți de faptul că își dezamăgesc părinții și profesorii și frecvent ajung să se simtă la
rândul său dezamăgiți, de propria incapacitate de a redobândi succesul la școală : „De și
părinții indică exact ce trebuie să facă în această situație (să lucreze mai mult), deși el vrea cu
adevărat să aibă rezultate mai bune pentru a își mulțumi părinții și pentru a avea o imagine
mai bună despre sine, aproape întotdeauna eșueaz ă în resp ectarea promisiunilor” (p. 12).
Cum putem să relegitimăm, ca părinți, ideea care nouă ne părea a fi singura cale
posibilă pentru un viitor mai bun? Ce se poate face în sala de clasă atunci când elevii nu văd
utilitatea orelor de matematică sau de română și nu sunt captivați de misterul noilor universuri
la care au acces prin școală? Experiența de cercetare cât și de formare ne -a oferit șansa să
învățăm foarte multe lucruri de la cei din „linia întâi” a școlii, profesori, părinți și nu în
ultimul râ nd, elevi.
107
5.4 Factori de inflen ță ai motivației
Lucrarea de față pornește de la o distincție foarte importantă pentru înțelegerea
caracteristicilor motivației actorilor educaționali, cea dintre motivația generică și motivația
pentru învățare. Cu alte cuvinte, motivația este analizată în rândurile de față în primul rând ca
o variabilă de ordin psihopedagogic, interesul principal fiind în mod evident focalizat pe
motivația care influențează învățarea.
Motivaț ia în sens generic are un vedere modalitatea d e a răspunde unei cerințe
oarecare, indiferent de natura, contextul sau obiectivele urmărite. Motivația în context școlar
se referă la modalitatea elevilor de a răspunde unor sarcini de învățare specifice, urmărind
anumite obiective (în mod generic, achizi ția unor cunoștințe sau deprinderi) definite în cadrul
acestor sarcini. Având în vedere această distincție, vom încerca să selectăm din multitudinea
factorilor de influență ai motivației pe cei mai relevanți în cazul motivației pentru învățare.
Aceasta se referă, după cum vom vedea în ceea ce urmează, și la anumite capacități, nu numai
la o atitudine specifică (curiozitate, disponibilitate, interes pentru cunoaștere, perseverență
pentru atingerea obiectivelor urmă rite etc.). Prin urmare, se încearcă să se r ăspundă la
întrebarea „cine are influență și poate contribui în mod direct la dezvoltarea acestor
capacități?”
Fig. 5.4 Caracteristici ale motivației în sens generic și în context ș colar
108
Putem reformula, întrebându -ne simplu: „Care sunt pr incipalele surse ale motivației
pentru învățare ale unui copil/elev?” În mod tradițional sunt discutate trei categorii de factori
sau surse principale: individuali (de exemplu, capacitatea unui elev de a se automotiva),
familiali (de exemplu, capacitatea m embrilor familiei de a influența nivelul de motivație al
unui copil) și școlari (de exemplu, capacitatea actorilor din spațiul școlar de a influența nivelul
de motivație al unui elev – cadrele didactice, echipa de conducere, psihologul, consilierul sau
mediatorul școlar etc.).
Caracteristici individuale – exist ă înzestr ări speciale ale unui copil motivat?
De cele mai multe ori, vorbim despre asocierea lipsei de motivație a unui elev pentru
activitățile școlare cu stări negative precum: frustrarea, descuraja rea, frica/anxietatea,
dezamăgirea. În abordarea noastră, urmărind sugestiile lui Viau (2004) cele mai imp ortante
aspecte sunt legate de:
Percepția de sine (generală, specifică)
Percepția valorii unei activități (scopuri, perspectivă de viitor)
Percepția competenței proprii în realizarea cu succes a unei
activități
Percepția controlului deținut în realizarea unei activități: atribuirea unor
cauze (de exemplu, factori interni precum talentul, capacitățile intelectuale, efortul depus sau
factori e xterni precum percepția cadrului didactic, programa școlară etc).
În înțelegerea mecanismelor motivaționale este deosebit de importantă percepția pe
care un elev o are cu privire la gradul de control pe care îl are asupra unei activități dar și
modalitatea elevului de a atribui diferite cauze pentru succes sau eșec.
De asemenea, este important de conștientizat faptul că elevii care manifestă un
sentiment acut de neputință și de lipsă de încredere în capacitățile proprii (de exemplu, copiii
cu dificultăți de învățare) ajung să creadă că nu dețin niciun control asupra modului în care
pot să răspundă la o sarcină de învățare. Această impresie se consolidează în timp (Viau,
2004), după o serie repetată de activități și de efort, soldată cu o serie similară de eș ecuri.
109
Motivația pentru învățare deprinsă sau inhibată în familie?
Influența familiei este covârșitoare asupra interesului elevului pentru învățare, în
general și pentru învățarea în context ș colar, în particular. Sub această influență, un copil
poate f i stimulat să -și mențină sau chiar să -și îmbunătățească rezultatele școlare, să atingă un
nivel acceptat de părinți, să aprofundeze o disciplină sau să recupereze o eventuală rămânere
în urmă. Părinții sau alți membri ai familiei pot constitui un factor de osebit de important de
motivare însă, în egală măsură, pot să influențeze negativ deschi derea unui copil pentru
studiu.
Situația socio -economică modestă a familiei poate reprezenta o barieră importantă în
menținerea motivației pentru învățare, afectând neg ativ toate elementele motivaționale
importante specificate în subcapitolul anterior: de la valorizarea utilității educației până la
condițiile studiu. Este vorba despre faimosul cerc vicios al sărăciei și autoblamării, în care
lipsa resurselor împiedică ob ținerea resurselor, amplificând descurajarea și lipsa de ini țiativă.
Din această perspectivă, lipsa de motivație a unor elevi este inevitabilă și de înțeles (Rathvon,
1996).
Totuși, nu trebuie însă să ignorăm faptul că o mare parte a elevilor care sunt
demotivați provin din familii care nu sunt într -o situație de dezavantaj socio -economic și care
oferă copiilor lor toate condi țiile necesare activităților școlare. Acest lucru indică faptul că
resursele sunt o condiție necesară însă nu și suficientă pentru a sigurarea motivației elevilor.
Părinții sunt însă deseori prizonierii prejudecății că bunăstarea materială poate compensa orice
altă intervenție pentru asigurarea motivaț iei școlar e și devin fără reac ție atunci când realitatea
infirmă această credință ( Nu înțeleg de ce nu vrea să învețe, de ce nu -i stă gândul la carte
când noi muncim până noaptea ca el să aibă tot ce vrea! ).
Există numeroase arii în care părinții trebuie să intervină pentru a -și ajuta copiii în
situațiile în care aceștia traversează o depr esiune motivațională . Ceea ce trebuie subliniat încă
de pe acum este însă faptul că motivarea nu poate fi stimulată de fiecare dată cu ajutorul unor
strategii de recompensă extrinsecă (materială, simbolică etc.). În cele mai multe situații elevii
își dores c ca aceștia să le ofere o securitate afectivă, teoriile ataș amentului (Bowlby, 1999)
subliniind rolul deosebit pe care îl joacă relațiile copilului cu părinții în dezvoltarea acestuia.
Nevoile primare pe care părinții trebuie să le satisfacă sunt cele pri vind siguranța și grija
alături de cele legate de sprijin și încurajare/recunoaștere.
Orice copil care nu este suficient de norocos pentru a avea părinți apropiați, care oferă
sprijin și care joacă un rol activ în dezvoltarea sa ratează șansa de a -și dezvo lta fundamentul
110
de securitate, de a-și construi o imagine pozitivă despre sine și despre ceilal ți. Rathvon
(1996) indică faptul că astăzi mulți dintre părinți sunt copii care au fost privați chiar de acest
fundament și care, la rândul lor, au dificultăți în a-l cultiva copiilor lor. Astfel, când, la rândul
lor, acești copii ajung în mediul școlar, ei vor fi influențați de percepțile lor în relațiile cu
profesorii și colegii lor. Spre deosebire de cei care au un fundament de securitate, aceștia vor
avea ten dința naturală de a fi critici, sceptici, reținuți în relațiile cu ceilalți și mai puțin
deschiși în a învăța. Primind mai puține semnale pozitive de la ceilalți, copiii fără un
fundament de securitate vor fi în mod implicit mai puțin încrezători în sine ș i mai pu țin
motivați de a rezolva sarcinile pe care le primesc.
Fără a dezvolta ideile teoriei atașamentului, trebuie să subliniem faptul că părinții sunt
cel mai important factor de influență în jocul motivație/demotivație. Pentru aceasta, dincolo
de supr afața comportamentelor, părinții trebuie să ajungă la acel set intern de credințe și opinii
care influențează atitudinile și ac țiunile fiecărui copil.
Contrar aparențelor, acest lucru nu este posibil să se realizeze imediat pentru că
presupune empatie, r espect reciproc și devotament – elemente ce au nevoie de timp pentru a fi
cultivate. Mai mult, implică anumite competențe din partea părinților (de comunicare,
interrelaționare, negociere etc.) ce nu sunt automat dobândite prin statutul deț inut.
După cum i ndică Rathvon, a încerca să înțelegi și să ajuți un elev cu un grad de
motivație mai scăzut poate genera multe frustrări dar, în egală măsură, poate să reprezinte o
experiență care oferă mari satisfacț ii tuturor celor implicați în acest proces (părinți, ca dre
didactice, specialiști), ei învățând și transformân du-se în același timp cu acesta.
Factori școlari – o iluzie sau o speranță rezonabilă ?
Există încă foarte mulți profesori, atât debutanți cât și cei care au o experiență
îndelungată de predare care au obișnuința de a impune un ritm foarte strict în învățare, de a da
sarcini similare, cu termene foarte precise tuturor elevilor din clasă, așteptând un răspuns –
standard din partea elevilor. Nici nu este de mirare, aceasta fiind direcția comună în care
profesorii sunt evaluați, atât de către părinții elevilor cât și de către sistemul de învățământ:
succesul la examenele de bacalaureat sau testările naționale.
Din păcate, în numele eficienței și organizării, această abordare promovează o
focalizare excesivă p e ceea ce este predat/transmis elevilor. De asemenea, se poate observa o
diminuare a interesului pentru modul în care beneficiarii activităților de învățare propuse
reușesc să facă față acestor sarcini. În căutarea răspunsului fără greșeală la sarcinile de
învățare trasate, nu puțini profesori uită că elevii au competențe, experiențe și resurse la
111
dispoziție. Mai mult, un număr și mai mare de profesori ignoră faptul că elevii doresc să aloce
în mod diferit unei anumite discipline cunoștințele și abilitățile lor. Cu alte cuvinte, că dincolo
de obligațiile școlare, elevii noștri au interese de învățare foarte diferite.
Într-o exprimare metaforică, se poate spune că elevii și -au pierdut în fața unor cadre
didactice prezumția de nevinovăție . A fi permanent int eresat de ceea ce elevii ,,nu știu ’’ , ,,nu
pot’’ sau ,,nu vor ’’ echivalează cu a cere unei persoane să poată demonstra că este nevinovată
pentru a nu fi trimisă la închisoare! În fața legii, fiecare persoană poate invoca principiul că
nimeni nu poate fi c ondamnat fără ca o autoritate să prezinte dovezi împotriva sa. În clasă,
uneori, strategiile didactice contrazic flagrant un astfel de principiu. Astfel, înțelegerea
adecvată a modului în care elevii noștri diferă cât și a modului în care aceste diferențe se
reflectă în nivelul lor de motivație impune regândirea fundamentelor acestor strategii . A preda
înseamnă din ce în ce mai mult astăzi a oferi sprijin, a media, a asista, a ghida printr -o
anumită disciplină didactică . Focalizarea efortului la clasă într -o proporție covârșitoare asupra
conținuturilor reduce acest sprijin la unul de natur ă cognitivă și, uneori, tehnică.
Pierdem astfel dimensiunea socio -afectivă și, odată cu ea, dimensiunea
motivațională : devine primordial ca o lecție să asigure succesul. Di stincția între o sarcină și
o activitate (Wisner, 1995) se estompează, la fel ca și responsabilitatea elevilor de a realiza
propriile interpretări și de a dezvolta propriile activități pornind de la sarcinile de învățare
alocate. În felul acesta dispare șa nsa răspunsurilor creative (inclusiv cele greșite sau
incorecte!) și, odată cu ea, personalizarea învățării.
În acest fel resursele reprezentate de capacitățile, experiențele și interesele diverse ale
unei clase devin subutilizate sau chiar ignorate. Avem astfel o clasă ce devine populată cu
elevi foarte asemănători prin modul în care răspund sarcinilor de învățare și profesori car e
administrează această colectivitate.
Cercetările recente din domeniul neurologiei aduc numeroase dovezi cu privire la
faptul că fiecare individ are o capacitate specifică de a învăța. Aceasta este influențată de
modul propriu fiecărei persoane de a procesa diferitele date senzoriale (vizuale, auditive etc.)
cu care intră în contact. Cu alte cuvinte, arhitectura, particularitățil e și nivelul de dezvoltare al
intelectului fiecărui elev, caracteristicile sale neuroanatomice, dictează modul în care acesta
își va cristaliza un anumit stil de învățare. Chiar dacă fiecare dintre noi preferă să utilizeze un
mod anumit de a învăța, contac tul cu o strategie didactică adecvată poate să ne ajute să
abordăm și alte căi, să ne obișnuim să utilizăm și alte moduri de învățare (Vail, 1989).
Analizând modul în care cadrele didactice se raportează la diversitatea cazurilor cu
care intră în contact î ntr-o clasă putem spune că predomină o logică maniheistă de tip elev
112
bun/slab, interesat/dezinteresat, deștept/prost etc. Nu numai această simplificare și reducere
până la caricatură a trăsăturilor individuale este dăunătoare (chiar dacă este perfect rațio nală
în cazul unui profesor ce -și încheie în întregime activitatea profesională în afara orelor de la
școală) ci, în primul rând, perspectiva profesor -centristă (focalizată pe profesor) în operarea
acestor distincții și clasificări. Pentru că, așa cum vom vedea mai jos, categoriile se schimbă și
se nuanțează foarte mult atunci când introducem în tabloul nostru și perspectiva elevilor
noștri. După cum am văzut deja, există o corelație directă între nivelul de satisfacție cu privire
la participarea la activit ățile de învățare propuse de o anumită disciplină și nivelul de
performanță înregistrat la respectiva disciplină. Cu toții am avut obiecte preferate, materii la
care învățam mai ușor și unde obțineam note mari. Se poate vorbi despre existența unui
adevărat cerc virtuos în aceste cazuri: de cele mai multe ori, satisfacția obținută în urma
participării la o anumită oră ne determină să alocăm mai multe resurse acestei discipli ne (de
timp, de efort) și să ob ținem rezultate școlare mai ridicate, ceea ce conduce, de asemenea, la o
creștere a satisfacției față de domeniul de studiu respectiv.
Din păcate, și situația opusă este la fel de des întâlnită. Un copil care nu este atras de o
anumită disciplină școlară și care nu găsește în profesor un sprijin în menținerea pe „linia de
plutire”, tinde să dezvolte o întreagă paletă de sentimente sau comportamente negative. Fie că
vorbim despre frustrare, descurajare, furie, teamă sau chair agresivitate față de colegi sau
cadre didactice, toate acestea vor afecta în mod negat iv nivelul de motivație cu privire la
angajarea în sarcinile de învățare propuse de respectivul domeniu de studiu. Unii autori (Vail,
1989) observă chiar faptul că elevii care au un grad de inteligență peste medie își intensifică
aceste reacții: fiind mai des în situația de a participa la activități de învățare care -i solicită mai
puțin sau chiar deloc, aceștia au tendința de a -și pierde interesul, de a se plictisi mai ușor și,
implicit, de a fi mai pu țin motivați pentru a studia (la) disciplina respectivă .
Am văzut astfel care sunt factorii ce pot să influențeze în mod deosebit gradul de
motivație în contextul școlar. Merită însă să ne întrebăm care este relația între aceste etape
descrise oarecum într -o manieră didactică în această secțiune.
Subliniem încă o dată importanța înțelegerii nivelului motivațional ca fiind la
intersecția influențelor individuale, familiale și școlare .
113
CAPITOLUL 6. MODALITĂȚI DE CREȘTERE A
MOTIVAȚIEI ELEV ILOR
6.1. Strategii practice de sporire a motivație i
Atunci când copilul nu este motivat de școală, pă rinții acumulează de regulă
frustrările asociate cu performanțele școlare nesatisfăcătoare. Realitatea este că părinții sunt
un factor cheie în motivarea copilului și pot să contribuie semnificativ în planul
îmbunătățirii perf ormanțelor sale școlare. Pentru a construi motivația copilului pentru
cariera școlară și ceea ce învață, deopotrivă intrinsecă și extrinsecă, este important să existe
o cât mai bună colaborare între părinți, școală și membrii comunității (inclusiv grupul d e
prieteni). Este documentat faptul că motivația este o sarcină mult prea complexă pentru a
putea să fie rezolvată numai de un singur grup. O cauză frecventă a eșecului este aceea că
fiecare parte așteaptă ca ceilalți să facă mai mult, să influențeze copil ul în direcția dorită:
părinții, fiind prea ocupați cu sarcinile serviciului așteaptă de la școală să rezolv e
problemele copilului iar școala este uneori sub presiunea multitudinii de sarcini de predare,
administrative, alocare a atenției și resurselor pen tru o mulțime de copii care vin cu o
multitudine de probleme și așteaptă ca pă rinții și familia să își îndeplinească rolul de
educator primar și să sprijine efortul școlii, să motiveze copilul pentru educație. Din păcate,
această abordare lasă la mijloc to cmai copilul, care nu mai este motivat nici de familie, care
așteaptă prea mult de la școală, nici de cadrul didactic, care așteaptă sprijinul părinților în
ceea ce este peste puterile sale.
Atitudinea față de școală a părinților este determinantă pentru modul în care se
raportează copilul la școală și pentru atingerea scopurilor educaționale propuse. Părintele
este contribuabilul care, prin taxele pe care le plătește, are anumite drepturi ș i
responsabilită ți în școală. Părintele încredințează școlii propr iul copil, iar acest fapt implică
o și mai mare așteptare din partea părintelui față de instituția în care contribuie activ prin
taxele pe care le plătește. Important este ca părintele să nu uite că în această relație nu este
un simplu client care plătește un serviciu, iar școala implică pe lăngă drepturile pe care le
acordă părintelui și resposabilități foarte clare pe care le așteaptă a fi respectate. Dacă
părinții au dreptul să fie informați asupra evoluției copilului, au posibilitatea de a întreba și
lămuri aspectele neclare și de a se implica în viața școlii, cadrele didactice și personalul
114
școlii au la rândul lor dreptul de a fi respectați pentru munca pe care o depun, de a fi
sprijiniți de comunitate si de către părinți. Este o relație care are rezult ate pozitive numai
dacă este fundamentată pe respectul reciproc și pe sprijin comun.
Sunt părinți mulțumiți de faptul că la școală își impun punctul de vedere, iar cadrul
didactic sau directorul școlii sunt total intimidați de către ei. În acest tip de co municare stă
eșecul pe termen lung al copilului: pe de o parte, el „citește” modul în care se raportează
părinții la școală și va avea respectul față de obiectivele cadrului didactic în directă
corelație cu cel manifestat implicit sau explicit de părinți. Dacă părinții nu au respect față
de școală, față de faptul că efortul lor de a educa un copil este multiplicat în clasa de elevi
de peste douazeci de ori, atunci copilul nu va avea motive puternice, reale, pentru a respecta
școala sau profesorii. Pe de alt ă parte, cadrul didactic sau directorul școlii poate să fie
uneori intimidat, dar niciodată această strategie nu va determina entuziasmul pentru
rezolvarea problemelor cu care se confruntă copilul, ci dimpotrivă. Iar educația are nevoie
de motivație poziti vă, de un constant imbold pentru identificarea celor mai bune strategii
care se pot aplica diverselor probleme cu care se confruntă elevii în sala de clasă.
Alienarea, distanțarea personalului școlii prin lipsa de respect sau prin impunerea agresiva a
propriului punct de vedere nu are cum să conducă la atingerea obiectivelor vizate. Relația
cu școala trebuie să fie un proces bazat pe respect mutual și colaborare activă a ambelor
părți, orientat spre urmărirea obiectivelor educaționale, în in teresul copilulu i.
În general, principalele lucruri pe care părinții le așteaptă, sunt ca școala să :
Ofere sprijin și căi practice de atingere a scopurilor educa ționale (pe
termen scurt – note, comportamente dezirabile – sau pe termen lung: reușita la teste,
examene și de zvoltarea interesului pentru carieră).
Contribuie la creșterea respectului de sine al copilului, al încrederii în sine.
Fixeze standarde înalte, dar realiste, pentru copil.
Manifeste respect față de părinți, să le ofere posibilitatea de a influența
procesu l educativ și să lămurească aspectele care prezintă interes pentru familie.
Ofere copilului siguranță în sala de clasă și pe terenul ș colii, at ât în plan
fizic, cât și emoțional.
Comunice onest și direct cu părinții.
Asigure un climat prietenos în școală, în care copilul să se simtă valorizat
și protejat.
115
Ofere o varietate de stiluri de predare adaptată modurilor diferite de
învățare, specificului clasei și elevului.
Manifeste respect ș i interes fa ță de opinia părinților, de informațiile pe
care ei le oferă legate de nevoile specifice ale elevului, punctelor slabe și tari de care
ar fi bine să se țină cont în educația sa.
În general, principalele lucruri pe care le așteaptă cadrul didactic sunt ca părinț ii:
Să sprijine activ eforturile școlii (prin atitudine , implicarea în educația
copilului acasă, în context familial).
Să manifeste respect și considera ție față de cadrul didactic și de munca
dificilă pe care o depune.
Să fie modele de urmat pentru copil; să valorizeze educația.
Să nu lase școlii integral sar cina educației copilului.
Să acționeze preventiv: să comunice cu cadrul didactic atunci cănd
problemele sau nelămuririle sunt în stadiul incipient, nu numai în momentele de
criză.
Să informeze școala atunci c ând situații speciale în plan familial pot
influența comportamentul sau performanțele elevului.
Să colaboreze activ cu școala pent ru stabilirea și respectarea regulilor și
disciplinei în muncă și în comportament.
Să sprijine copilul, să îl încurajeze și să contribuie la construirea încrederii
de sine.
Să ofere copilului sprijinul material și moral necesar educa ției sale.
Pe baza înțelegerii acestui set de așteptări reciproce, părinții și școala pot colabora,
negocia și adapta strategii optime de motivare și implicare a copilului în procesul educativ.
Beneficiile pe care le aduce colaborarea părinților cu școala pentru motivarea și
optimizarea rezultatelor elevilor pot fi:
Îmbunătățirea performanțelor academice.
Îmbunătățirea comportamentului în școală.
Reducerea numărului de cazuri de abandon ș colar.
Beneficiile pentru părinți includ:
116
Devoltarea încrederii în sine, a sentimentului de utilitate și participare în viața și
deciziile școlii.
Identificarea unor noi idei și abordări educa ționale ca rezultat al contactului cu
mediul școlar.
Aprofundarea cunoa șterii aspectelor care țin de dezvoltarea copilului.
Întărirea rețelelor de socializare în comunitate.
Dezvoltarea oportunităților de implicare în comunitate.
Întărirea sentimentului de control asupra mediului educațional în care este plasat
copilul.
Dezvo ltarea unui raport pozitiv cu școala.
6.2. Strategii ineficiente de creștere a motivației școlare
Am văzut deja mai multe exemple de strategii pe care profesorii sau părinții le
adoptă atunci când încearcă să motiveze un copilul pentru a învăț a dar care n u au condus la
efectele așteptate. Deseori, animați de cele mai bune intenț ii, af ectăm negativ motivația
copilului chiar atunci când dorim să contribuim la la dezvoltarea ei. În această secțiune vom
analiza câteva intervenții care au un impact diferit de c el așteptat sau care afectează direct
motivația pentru învățare.
6.2.1 Plata performanței
O primă strategie care trebuie evitată este ”plata” copilului pentru a -l motiva. Mulți
părinți găsesc această metodă eficientă ș i perfect apl icabilă în contextul ti mpului limitat pe
care îl au după rezolvarea problemelor de serviciu: „dacă iei note bune la matematică, îți
cumpăr bicicleta pe care ți -o dorești (sau telefonul, mașina etc.)”. Această strategie este
foarte frecvent utilizată pentru că nu sunt conștientiz ate efectele sale distructive și pentru că
nu necesită mult timp și efort. Din păcate, copilul care este interesat de matematică și află
că notele maxime îi vor aduce obiectul dorit, va fi motivat de obiectul în sine, nu de
învățare. Accentul este mutat in conștient aupra recompensei, nu asupra comportamentului
dorit și a întăririi motivației pentru învățare. Totodată, părintele trebuie să știe că acest tip
de motivație durează atâta timp cât este oferită recompensa, iar dacă aceasta nu mai apare la
un anumi t moment, comportamentul copilului/adolescentului se poate orienta spre
modalitațile de obținere a obiectelor dorite, chiar dacă aceste comportamente sunt în
conflict cu obiectivele învăță rii.
117
Utilizând un exemplu oferit de Kohn, dacă utilizăm pizza ca pe o recompensă
oferită copilului pentru a citi, scopul citirii este mutat și trivializat, iar modul în care elevul
se raportează la lectură este pervertit și subminează autodeterminarea sa. Dacă legăm
lectura de obținerea pizza, atunci se transmite copilului ideea că citirea cărților are ca scop
obținerea acestei recompense. Dar acest tip de program are efect? Sigur că are pe termen
scurt, iar copiii pot fi motivați să citească pentru a obține pizza. Dar pe termen lung copiii
nu vor fi atrași spre lectură, ia r – după cum nota psihologul John Nicholls – pe termen lung
nu vom avea decât „o mulțime de copii grași cărora nu le place să citească” (Kohn, 1991, p.
84). Dacă un restaurant ar vrea să întărească motivația pentru lectură, la fiecare pizza
comandată ar pu tea oferi puncte care la un anumit număr pot să fie convertite într -o carte
gratuită pe care copilul poate să o aleagă de la o librărie care este parte a acetui program. În
acest mod se valorizează lectura, nu pizza, iar motivația este construită pentru a citi, nu
pentru a mânca gratuit pizza. Modul în care părinții utilizează recompensele este
determinant pentru întărirea sau subminarea motivației pentru învăț are.
Recompensele materiale creează o motivație de tip extrinsec, care dacă nu este
dublată de înt ărirea motivației intrinseci – în cazul de față a curiozității, a pasiunii pentru
cunoaștere, a mândriei și a nevoii de implinire și recunoaștere socială prin atingerea unor
obiective pozitive – poate să conducă l a rezultate opuse celor dorite.
6.2.2. Atitudinea negativă față de școală/profesori a familiei
Se întâmplă frecvent ca părintele să aibă nemulțumiri față de serviciile pe care le
oferă școala, uneori acestea fiind întemeiate, uneori fiind pornite din lipsa de comunicare.
Indiferent de motivele ca re stau la baza acestor nemulțumiri, este indicat ca părintele să
evite conflictul cu școala și manifestarea disprețului sau a atitudinilor ostile față de aceasta.
Pe de o parte, chiar în cazul în care nemulțumirile sunt îndreptățite, nu este indicat a se
generaliza concluziile asupra întregului personal al școlii. Problemele apărute se pot
discuta, media, soluțiile se pot negocia pe baza respectului reciproc, ținând cont de faptul că
discuția se poartă între adulți cu drepturi egale. Dacă părintele dorește respect pentru că este
contribuabilul care plătește parțial serviciile școlii (pentru că a educat copilul pe care îl
încredințează școlii), atunci este important a se înțelege și faptul că un cadru didactic merită
același respect, pentru că are o muncă ex trem de solicitantă, dificilă, care implică un efort
continuu și o mare responsabilitate. În această relație care are ca miză tocmai modul în care
118
se formează copilul, nu există poziții superioare și inferioare, nu există numai drepturi, ci ș i
responsab ilități clare, de ambele părț i.
Totodată, atitudinea părintelui este transmisă în mod conștient sau inconștient și
copilului. Dacă nu avem respect pentru cei care ne ghidează, la școală sau în orice alt
context, este foarte probabil ca motivația și rezultatel e să fie direct afectate.
6.2.3. Pedeapsa
Cel mai des utilizat instrument, considerat panaceu atât de unii profesori cât și de
părinți, pedeapsa nu este atât de eficientă pe cât pare, iar frustrările provocate de eșecul
metodei sunt deseori amplificate ș i afectează negativ întreaga educație a copilului.
Pedeapsa este metoda care se poate întoarce cel mai rapid împotriva scopurilor noastre
educaționale. Este necesar a sublinia aici că nu suntem adepții unui model care permite
copilului o libertate totală și nici un model care respinge disciplina; disciplina este însă
departe de „disciplinare”, iar aceasta din urmă este o direcție care conduce pe termen lung
ori la insubordonarea copilului, ori la distrugerea personalității și identității sale. Indiferent
de direcție, disciplinarea și aplicarea pedepselor excesive duce invariabil la rezultate pe
care nu le dorim.
Un exemplu a fost oferit de un elev care a fost surprins la școală în timp ce „exersa
o lovitura de karate” asupra unui elev mai mic. Indiscutabil, e ste vorba de un gest
reprobabil. Cadrele didactice au informat părinții, care au luat imediat mă sura pedepsirii
copilului. A fost întrebat elevul ce crede despre această situaț ie, având în minte situația
inacceptabilă de a lovi un coleg mai mic, care nu se poate apăra, iar răspunsul a venit
suprinzător: „nu făcusem nimic rău.. exersam numai lovitura aia, iar intenția mea nu a fost
să lovesc tare… părinții au înțeles ș i m-au pedepsit numai cu trei zile în care nu am voie să
mă joc la calculator sau să ies afară. Prietenul meu a făcut ceva asemănator, iar părinții lui
l-au pedepsit la fel, dar mai rău… el este pedepsit pentru șase luni…”.
Ceea ce indică aici copilul (care are numai 13 ani), este că pedepsele sunt
relativizate prin raportarea la experien ța prietenilor de la școală: dacă sunt prea mici, indică
faptul că nu s -a comis o mare greșeală, iar dacă sunt mai mari decât ale prietenului, este
”clar” că părinții exagerează. Prin această evaluare a pedepsei în raport cu ceea ce se
întâmplă cu prieteni i care greșesc asemănator, copiii nu fac decât să distrugă intenția
educativă a pedepsei. Prin acest mecanism, ei devin imuni la pedepse, care apar ca
119
inconveniente impuse de adulții care nu fac decât să își impună forța și regulile irelevante.
Pedeapsa în sine nu rezolvă nimic, fiind numai o metodă superficială și ușor accesibilă prin
faptul că nu necesită un mare efort sau un timp îndelungat pentru a o pune în aplicare. Nu a
fost atinsă de părinți nici responsabilizarea copilului, nu a fost evidențiat nic i faptul că lipsa
respectului pentru cei din jur implică atragerea aceluiași tip de comportament și atitudine
asupra propriei persoane și nu s -a apelat nici la sensibilitatea și inteligența copilului pentru
a înțelege singur diferența dintre bine și rău, a cceptabil și depășirea limitelor
comportamentului normal. Aplicarea pedepsei ca mod de rezolvare a problemei copilului
nu a făcut decât să sporească și mai mult confuzia valorilor pentru copil, a
comportamentelor dezirabile și a soluțiilor reale pentru ace ste situații.
120
CAPITOLUL 7. CERECETARE PEDAGOGICĂ
7.1. Fundamente metodologice ale cercetării
7.1.1. Premise teoretice ale cercetării
Cercetarea experimentală pe care am realizat -o în vederea optimizării motivației
învățării se subordo neză finalității generale a cercetării pedagigice și anume, perfecționaea
și inovarea practicilor educaționale în general și folosirea aplicațiilor practice la predarea
disciplinelor tehnice, în particular . În abordarea motivației am avut în vedere multipl ele ei
ipostaze și anume:
factor ce influențează calitatea învățării;
efect al deciziilor de instruire ale profesorului;
obiectiv pedagigic al procesului de învățământ.
Investigarea motivației elevilor față de învățare prezintă o importanță teoretică și
practică deosebită pentru oricare din aceste ipostaze.
Abordarea experiment ală a motivației învățării a respectat algoritmul consacrat și
des utilizat în cercetările pedagigice și anume:
inventarierea premiselor teoretice care au stat la baza investigației;
formularea ipotezelor experimentale;
stabilirea conținutului și a populației studiate;
realizarea pocesului experimental prin proiectarea etapei de pre -test, a etapei
de control , precum și a conținutului acestora sub aspectul metodologiei de cercetare;
prelucrarea și interpretarea datelor și formularea concluziilor.
Demersul investigativ a fost proiectat și realizat în baza unor premise teoretice ,
dintre care amintesc următoarele:
dezvoltarea motivației nu este un scop în sine, ci acest deziderat devine
important prin efectele pe care motivația le induce asupra comportamentului de învățare al
elevilor cât și asupra performanțelor școlare ale acestora;
clasa este locul în care elevii pot să -și dezvolte o motivație puternică de a
învăța lucruri noi. Prin u rmare, cercetarea care are în vedere motivația învățării trebuie
orientată spre ceea ce se întâmplă în clasă;
elevii sunt coparticipanți la propria formare, ceea ce presupune o implicare a
lor în pregătirea școlară prin care au loc multe din transformările lor evolutive. Deci,
121
eforturile de optimizare a motivației învățării trebuie orientate în sensul asigurării și
stimulării acestei implicări în activitatea didactică;
problema motivației este una specifică , mai degarabă, decât una generală,
ceea ce însemnă că elevii sunt sau nu motivați să învețe la o anumită materie, să rezolve un
anumit tip de sarcini sau probleme;
motivatia este un construct ce nu rezidă exclusiv în mediu sau în individ, ci
este construit de persoană în raport cu un anumit context sau cu o anumită situație. În
determinarea motivației trebuie luat în calcul atât structura internă a elevului cât și aspecte
ce țin de contextul instruirii (climatul instruirii, metode didactice folosite de către
profesor , cooperarea și provocarea subiecților, etc);
singurul în măsură să aprecieze gradul în care diferite aspecte ale instruirii
(sarcini de învățare, metode didactice, climatul clasei, etc.) prezintă potențial motivațional
este elevul printr -un demers de evaluare a acestuia;
submotivare sau demotiv area generează efecte negative sub aspectul
mobilizarii elevului pentru învățare și al randamentului scăzut;
eforturile de optimizare a motivației învățării trebuie îndreptate spre
dinamizarea instruirii (sarcini de lucru provocatoare, oportunități pentru învățarea prin
cooperare, metode activ -participative ș.a), fără a pierde din vedere scopurile, aspirațiile sau
interesele elevilor.
7.1.2. Ipotezele cercetării
În baza premiselor teoretice prezentate anterior, mi -am propus să organizez un
experiment ins tructiv -formativ care să permită o evaluare a factorilor care țin de contextul
instruirii , factori ce pot susține dezvoltarea motivației învățării disciplinelor tehnice a
elevilor.
Ipoteza generală în baza căreia a fost elaborat și desfășurat experimentul , este aceea
că aplicarea consecventă la clasă a strategiilor didactice ce se axează pe aplicații practice,
oferă un context al instruirii favorabil dezvoltării motivației învățării disciplinelor tehnice
de către elevi.
Această ipoteză a impus centrarea i nvestigației experimentle pe două coordonate:
proiectarea și desfășurarea lecțiilor folosindu -ne de aplicațiile practice;
122
monitorizarea efectelor pe care aceste lecții le induc în planul motivației
învățării.
Referitor la prima coordonată, se precizează că motivația învățării este în relație
directă cu două aspecte specifice : cu gradul implicării sau neim plicării elevilor în
desfășurarea activităților didactice și cu percepțiile elevilor privind conținutul și modul de
desfășurare al activităților din lecți i.
Rezultă o ipoteză specifică care poate fi exprimată astfel: activitățile didactice
proiectate și desfășurate pe baza aplicațiilor practice se dovedesc a fi motivante pentru
elevi numai în măsura în care aceștia au o percepție pozitivă asupra conținutulu i și modului
de desfășurare al acestora.
În ceea ce privește a doua coordonată, legată de monitorizarea efectelor pe care
aceste activități didactice le induc în planul optimizării motivației învățării, menționez că
acestea se concretizează în plan intelec tual prin creșterea randamentului școlar, în plan
afectiv prin trăirea satisfacției învățării și în plan formativ, prin dezvoltarea gândirii critice.
Așadar, putem desprinde o a doua ipoteză specifică: optimizarea motivației învățării în
contextul activită ților desfășurate pe baza aplicațiilor practice conduce spre efecte în planul
performanțelor școlare ale elevilor, efecte în plan formativ (obiectivitate în dezvoltarea
competenței de a colabora cu colegii în sarcini de învățare comune, de exprimare liberă
ș.a).
7.1.3. Instrumente folosite și grup țintă
Investigarea experimentală s -a realizat în contextul predări i disciplinei M2 –
Echipamente E lectrice, disciplină predată la două clase de-a X-a de liceu, care au același
domeniu de studiu, electric.
Lecțiile care au făcut obiectul investigației au fost cele prevăzute în planificarea
calendaristică, planificare realiz ată pe baza programei specifice disciplinei studiate.
Cercetarea s -a bazat pe strcutura deja consacrată a experimentelor pedgogice, ceea
ce înseamnă că în cazul clasei de control (clasa a X -a A) activitatea didactică s -a desfășurat
în mod obișnuit pe tot parcursul investigației experimentale fără a opera modificări, în timp
ce la cl asa experimentală (clasa a X -a B) activitatea didactică a fos t organizată în
concordanță cu ipotezele de lucru care au stat la baza investigației.
123
Cercetarea a cuprins 3 etape distincte: etapa de pre -test, etapa experimentală
propriu -zisă și etapa de post -test. Etapa de pre -test s -a desfășurat la sfârșitul semestru lui I
al anului școlar 2016 -2017 și a avut în vedere stabilirea gradului de compatibilitate
statistică între clasa experimentală și cea de control din perspectiva structurii motivației
învățării , a performanțelor obținute cât și a satisfacției învățării di sciplinei respective.
Etapa experimentală s -a desfășurat pe parcursul semestrului al II -lea al aceluiași an școlar
și a avut în vedere proiectarea și desfășurarea activităților didactice cu elevii în baza
variabilelor experimentale: cadrul de predare a fo st ales laboratorul de instalații electrice
iar stategiile didactice s -au bazat pe folosirea aplicațiilor practice. Activitatea clasei de
control s -a desfășurat fără folosirea acestor variabile. Etapa post -test s -a desfășurat la
sfârșitul semestrului II și a vizat analiza comparativă a evoluției elevilor sub aspectul
motivației și satisfacției învățării precum și a rezultatelor școlare obținute la această
disciplină.
Pe parcursul cercetării s -au folosit ca și instrumente de investigație următoarele:
chesti onare , teste de evaluare, prezentate în anexele lucrării.
7.2 Rezultate ale etapei pre -test , a etapei experimentale și a etapei
post-test
În etapa de pre -test s-au selectat clasele, cea experimentală și cea de control pe
criteriul omogenități i de nivel și compoziție și s -a studiat problematica învățării la
disciplina M2 prin aplicarea unui chestionar (Anexa 1). Pentru a ne asigura de criteriul
omogenității claselor, ne -am propus să comparăm staistic clasele din perspectiva
următoarelor dimensi uni:
natura motivației învățării determinată de structura motivelor care stau la baza
studierii disciplinei școlare în studiu;
performanțele obținute de elevi la disciplina M2, în ainte de perioada experimentală .
Pentru identificarea și compararea acestei d imensiuni am operat cu patru categorii
de motive:
motive cognitive – rezultate din nevoia de a înțelege disciplina, de a ști mai multe
despre aceasta, din provocarea intelectuală;
124
motive care vizează dorința de succes – dorința de a lua note cât mai mari, nevoia
de a lua notă de trecere;
motive social -afective – dorința de a fi protejat de profesor, de colegi, aprecierea
metodelor folosite în predare de către profesor, teama de profesor ș.a.;
motive funcționale – pregătirea pentru examenul de competențe pro fesionale,
pregătirea pentru profesie/angajare.
Subiecții s -au autoevaluat cu ajutorul chestionarului, în raport cu fiecare motiv din
această categorie pe o scală cu cinci trepte, de la ,,într -o foarte mică măsură’’ până la ,,într –
o foarte mare măsură’’. B aza pentru comparția între clasa experimentală și cea de control a
constituit -o media pe clasă calculată pentru fiecare categorie de motive.
Clase
XA –de control
XB – experimentală Motive
cognitive Motive
succes Motive
socio –
afective Motive
funcționale
X A (15 elevi) 3,80 3,20 3,42 3,83
X B (17 elevi) 3,75 3,35 3,60 3,95
Tabelul 19
Așa cum se poate observa din tabelul anterior, datele obținute pentru cele două
clase, de control și cea experimentală, nu diferă foarte mult. Se poate observa că valorile
cele mai mari sunt obținute pentru două categorii de motive, cele cognitive și cele
funcționale.
125
Figura 7.1 Medii categorii de motive pentru cele 2 clase etapa pre -test
Se poate observa din histograma anterioară că distribuția motivelor învățării în
cazul studierii disciplinei M2 pe cele patru categorii de motive : cognitive (3,75 la clasa
experimen tală, 3,80 la clasa de control), motive legate de succes (3,35 la clasa
experimentală, 3,20 la clasa de control), socio -afective (3,60 la clasa experimentală, 3 ,42 la
cea de control) și funcționale (3,95 și 3,83) nu înregistrează diferențe semnidicative din
punct de vedere statistic.
Un alt obiectiv al etapei de pre -test a fost de a analiza nivelul performanțelor atins
de elevii din clasa experimentală și cea de control la sfârșitul semestrului I la disciplina
M2. Se prezintă în tabelul următor media notelor elevilor din cele două clase.
Clase Media notelor ∆X
XA- de control 6,93 0,24
XB- experimentală 7,17
Tabelul 20
Comaprarea statistică a celor două cl ase (experimentală și de control) din punct de
vedere al performanțelor învățării se justifică deoarece performanța învățării reprezintă un
indicator al motivației.
00,511,522,533,54Mediile categoriilor de motive
X A (de control)
X B (experimentală)
126
Datele din tabel demonstrează faptul că performanțele elevilor din clasa
experimentală și cea de control sunt comparabile din punct de vedere statistic ceea ce
confirmă validitatea metodologică cercetării.
Figura 7.2 Media notelor la M2 la sfarșitul semestrului I
Distribuția mediilor este una normală pentru cele două clase. Difer ența dintre cele
două medii (0,2 4) este una nesemnificativă.
În etapa experimentală , obiectivul principal a constat în introducerea la nivelul
clasei experimentale a unor stategii didactice de lucru axate pe aplicații practice. Aceste
strategii au rolul de optimiza motivația învățării și implicit creșterea randamentului
învățării la disciplina vizată, Echipamente Electrice. Etapa experimentală s -a derulat pe
parcursul semestrului II al anului școlar 2016 -2017. Î n timp ce la clasa experimentală s -a
intervenit cu varia bile independente, la clasa de control situația a rămas neschimbată.
La clasa experimentală lucrurile s -au desfășurat în felul următor:
în cadrul lecțiilor s -au utilizat strategii active de predare -învățare folosindu –
se în mod consecvent aplicațiile pract ice;
pe parcursul activităților didactice elevii au fost implicați în cel puțin o
activitate de învățare prin cooperare (lucru în echipă);
produsele rezultate în urma activităților de învățare prin cooperare au fost
prezentate, comentat e în clasă cu ajutor ul elevilor;
pentru desfășurarea orelor s -a folosit laboratorul de instalații electice.
6,86,856,96,9577,057,17,157,2
Media notelor la M2XA – de control
XB – experimentală
127
Prin aplicarea diverselor metode de învățare prin cooperare, ocaziile de interacțiune
între elevi s -au înmulțit și prin urmare și angajamentul activ al acestora. Cuno așterea
colectivă a subiecților s -a dovedit a fi vastă și împărtășirea acestei cunoașteri a avut rolul
de a-i îmbogăți pe toți participanții. Un punct comun al metodelor de învățare bazate pe
aplicații practice, pe lucrul în echipă, este că accentul se pun e pe modalitatea în care
subiecții abordează și asimilează un anumit conținut. Dar și abilitățile sociale sunt
importante: munca în echipă, ascultarea activă, respectul pentru celălalt, întrajutorarea, au
fost în egală măsură stimulate prin folosirea acest or metode. Elevii au avut sentimentul
siguranței pentru că au fost alături de colegii lor cu care au interacționat. Chiar și elevii mai
puțin activi și -au adus contribuția la succesul grupului din care au făcut parte.
Succesul metodelor de învățare bazate pe cooperare, pe aplicații practice depinde în
mare măsură de abilitățile subiecților de a interacționa adecvat și eficient în grup, depinde
de atitudinea pozitivă față de munca în grup. Primul pas în încercarea de a introduce aceste
metode la clasă este de a-i pregăti pe elevi pentru această experiență, pentru munca în grup.
Este greșit de a presupune că ei știu cum să interacționeze cu colegii lor într -o manieră
constructivă. Acesta însemnă că ,,trebuie construite noi norme, reguli de comportament în
clasă, altele decât cele tradiționale care spun elevului că el trebuie să fie atent la ceea ce se
întâmplă în fața clasei, să nu dea sau să ceară sfaturi de la alți colegi în timp ce rezolvă o
sarcină de lucru, etc’’ (Cohen, E., 1994). Metodele folosite au ad us schimbări majore
acestor norme. În multe momente, interacțiunea elev -elev a luat locul interacțiunii elev –
profesor. Elevii au depins unii de alții, au fost răspunzători de rezultatele grupului și ale
colegilor. Lor li s -a cerut să se asulte, să se ajute unii pe alții, să ceară opinia colegilor, să
ofere celorlalți șansa de a vorbi, să -și aducă contribuția la succesul grupului.
Etapa de post -test a fost realizată la sfărșitul semestrului al II -lea al anului școlar
2016 -2017 și a urmărit efectele interve nției pedagogice la nivelul claselor experimentală și
de control din perspectiva următoarelor dimensiuni:
natura motivației învățării la elevi determinată de structura motivelor care
stau la baza studierii disciplinei M2 cuprinse în investigație;
performan țele obținute de elevi la disciplina M2 – Echipamente Electrice.
În scopul evidențierii acestor aspecte, elevii au completat un chestionar cu privire la
motivația și satisfacția învățării, similar cu cel aplicat la etapa de pre -test, cu deosebirea că
întrebările din chestionar au făcut trimitere la activitățile didactice desfășurate în semestrul
al II-lea.
128
Ca și în etapa de pre -test și în această etapă , datele pentru comparația între clasa
experimentală și cea de control a constituit -o media calculată pentru fiecare categorie de
motive. În tabelul de mai jos sunt reprezentate datele obținute :
Clase
XA –de control
XB – experimentală Motive
cognitive Motive
succes Motive
socio –
afective Motive
funcționale
X A (15 elevi) 3,95 3,65 3,40 3,80
X B (17 elevi) 4,40 3,55 3,95 3,90
Tabel 21
Figura 7.3 Medii categorii de motive pentru cele 2 clase etapa post -test
Datele prezentate în tabelul anterior demonstrează faptul că motivele cognitive au
devenit mult mai active în susținerea învățării la clasa experimenta lă. Considerăm că
diferența din punct de vedere statistic înregistrată la nivelul motivelor cognitive, diferență
ce indică o motivație cognitivă sporită la nivelul e levilor din clasa experimentală a apărut
ca efect a intervenției pedagigice. Strategiile d iadactice adoptate au stimulat și întreținut
dorința de cunoaștere a elevilor în raport cu disciplina studiată. Accentul pus pe înțelegerea
00,511,522,533,544,5Mediile categoriilor de motive
X A (de control)
X B (experiment)
129
informațiilor, pe prelucrarea lor, precum și provocarea elevilor în a rezolva diferite sarcini
de lucru au condus la aceste diferențe constatate între cele două clase.
O altă categorie de motive la care s -au înregistrat diferență între clasa
experimentală și cea de control au fost cele socio -afective. Aceste rezultate își găsesc
justificarea în promovarea unei atmosfer e de colaborare în lecțiile de la clasa
experimentală ca și în noutatea și gradul de atractivitate al strategiilor didactice folosite de
către profesor.
Un al doilea obiectiv al etapei de post -test a constat în studierea efectelor pe care
aplicarea consec ventă a strategiilor didactice bazate pe aplicații practice le -a avut asupra
performanțelor învățării la elevii care au făcut parte din clasa experimentală. Pentru a
verifica efectele ce țin de performnța școlară s -a comparat statistic diferența dintre not ele
obținute de elevii din clasa experimentală și cea de control la finalul semestrului al II -lea al
anului școlar 2016 -2017. Probele de evaluare au fost identice sub aspectul conținutului atât
pentru clasa experimentală cât și cea de control în vederea as igurării unei baze unitare de
apreciere a randamentului elevilor la disciplina analizată M2, Echipamente Electrice.
Clase Media notelor ∆X
XA- de control 7,50 0,80
XB- experimentală 8,30
Tebelul 22
Figura 7.4 Media notelor la M2 la sfarșitul semes trului I I
77,27,47,67,888,28,4
Media notelor la M2XA – de control
XB – experimentală
130
Rezultatele privind performanțele școlare ale elevilor din cele două clase,
experimentală și de contro l, sunt favorabile celor din prima categorie. Dat fiind faptul că la
nivelul etapei de pre -test subiecții din cele două clase prezentau rezulta te comparabile din
punct de vedere statistic, diferențele înregistrate sub aspectul performanțelor școlare la
finalul perioadei experimentale le interpretăm ca având loc pe fondul schimbărilor realizate
în planul demersului didactic prin aplicarea strategi ilor didactice bazate pe aplicațiile
practice și lucrul în echipă.
7.3 Concluzii
Experimentul instructiv -formativ întreprins a avut ca și obiectiv major optimizarea
motivației învățării la elevi prin folosirea stategiilor didactice bazate pe folosirea
consecventă a aplicațiilor practice și a lucrului în echipă. În etapa de pre -test s -a studiat
comparativ structura motivelor învățării și performanțele școlare ale elevilor din două
clase, una experimentală și una de control, la disciplina M2 – Echipamente E lectrice. Datele
obținute în această fază a cercetării au condus la concluzia că nu există diferențe
semnificative între elevii din clasa experimentală și cea de control.
Având această compatibilitte, s -a intervenit în semestrul al II -lea al anului școlar
2016 -2017, asupra stategiilor didactice adoptate la clasa experimentală, astfel derulându -se
etapa experimentală propriu -zisă.
În etapa de post -test s -au urmărit diferențele survenite la cele două clase aât din
punct de vedere al motivației învățării cât și din punct de vedere al performanțelor școlare.
Rezultatele obținute ne -au indicat niveluri superioare ale motivației și ale performanțelor
școlare la elevii din clasa experimentală așa cum se poate observa din tabelele și
histogramele de mai jos:
131
Clase
XA – de control
XB – experimentală Motive
cognitive Motive
succes Motive
socio –
afective Motive
funcționale
X A – Rezultate
sfârșitul sem.I 3,80 3,20 3,42 3,83
X A – Rezultate
sfârșitul sem.II 3,95 3,65 3,40 3,80
X B – Rezultate
sfârșitul sem.I 3,75 3,35 3,60 3,95
X B – Rezultate
sfârșitul sem.II 4,40 3,55 3,95 3,90
Tabelul 23
Figura 7.5 Motivația elevilor
22,533,544,55
Motive
cognitiveMotive succes Motive socio-
afectiveMotive
funcționale Media Rezultate privind motivația elevilor
XA-sfârșit SEM.I
XA -sfârșit SEM.II
XB -sfârșit SEM.I
XB -sfârșit SEM.II
132
Clase Media notelor la M2
sfârșitul SEM. I Media notelor la
M2 sfârșitul SEM.
II
XA- de control 6,93 7,50
XB- experimentală 7,17 8,30
Tebelul 24
Figura 7.6 Evoluția performanțelor școlare la clasele studiate
Media notelor celor 2 clase la
M2 la sfârșitul SEM.I Media notelor celor 2 clase la
M2 la sfârșitul SEM.II 6,93 7,5
7,17 8,3 Evoluția performanțelor școlare
XA (control) XB (experimentală)
133
Anexe
Anexa 1
Chestionar pentru investigarea motivației
I. Citește cu atenție afirmațiile de mai jos și încercuiește un număr ce exprimă cel mai
bine ceea ce simți sau crezi , utilizând scala de la 1 la 5, după modelul din tabel. Acest
chestionar nu este un test și din acest motiv nu există răspunsuri corecte sau greșite , ci doar
adevărate sau nu în ceea ce te privește.
Cu totul
nedevărat
pentru tine Neadevărat
pentru tine Nici
adevărat, nici
neadevărat Adevărat
pentru tine Cu totul
adevărat
pentru tine
1 2 3 4 5
A Crezi că școala este un
lucru important în viață 1 2 3 4 5
B A învăța este o prioritate
pentru tine ca elev 1 2 3 4 5
C Modulul 2, Echipamente
Electrice este d isciplina ta
preferată 1 2 3 4 5
D Înveți la M2 pentru că:
a) vrei să știi cât mai multe
despre acest domeniu 1 2 3 4 5
b) vrei să iei note cât mai
mari 1 2 3 4 5
c) vrei să înțelegi această
disciplină 1 2 3 4 5
d) vrei să -i întreci pe
colegii t ăi 1 2 3 4 5
e) vrei să fii apreciat de
către profesor 1 2 3 4 5
f) vrei să fii apreciat de
către colegi 1 2 3 4 5
g) este o materie
interesantă, îți place 1 2 3 4 5
h) te provoacă din punct
de vedere intelectual 1 2 3 4 5
i) îți place cum predă
profesorul 1 2 3 4 5
j) vrei să -i ajuți și pe
colegii tăi să învețe această
disciplină 1 2 3 4 5
k) îți este teamă de 1 2 3 4 5
134
profesor
l) vrei să iei notă de trecere 1 2 3 4 5
m) te ajută în viitoarea ta
profesie 1 2 3 4 5
n) alte motive; care? 1 2 3 4 5
II. 1. Citește cu atenție afirmațiile de mai jos și apreciază și precizează în ce
măsură exprimă comportamentul tău de învățare la disciplina M2, Echipamente Electrice.
Bifează în dreptul rubricii care exprimă cel mai bine frecvența acestui compor tament:
Întodeauna De cele mai
multe ori Uneori Rareori Niciodată
a) La orele de M2 ești
procupat să înțelegi ceea
ce se predă
b) Ți se întâmplă să nu
înțelegi informațiile din
timpul orelor pentru că te
gândești la altceva
c) Te simți plict isit la orele
de M2
d) Când înveți la M2 încerci
să stabilești legături între
ceea ce înveți și ceea ce
deja știi
e) Când înveți, te folosești
de notițele din clasă
pentru a descoperi ideile
principale
f) Folosești schițe, tabele,
grafice pentru a organiza
materialul pe care trebuie
să-l înveți
g) Când înveți la M2 repeți
și iar repeți informația
h) Când ceea ce înveți
devine dificil sau
plictisitor, reușești să
continui până termini
i) Consulți și alte surse de
informare în afară de
caiet
135
2. Ce faci când te confrunți cu dificultăți la învățătură sau când nu înțelegi ceva la
această disciplină?
a) ceri ajutorul profesorului;
b) ceri ajutorul colegilor;
c) încerci să te lămurești singur;
d) înveți pe de rost;
e) renunți;
f) alte reacții ………..
3. Când studiezi pentru această disciplină și cât timp acorzi studiului:
Când studiezi? Cât timp? (ore sau minute)
a) pe tot parcursul semestrului
b) în apropierea testelor
c) alte siuații………
4. Ce notă ai obținut la această disciplină în semestrul I?
a) sub 5; b) 5; c) 6; d) 7; e) 8; f) 9; g) 10.
5. Ce reprezintă pentru tine aceste rezultate?
a) un succes;
b) un insucces;
c) nici un succes, dar nici un insucces.
6. Ce influență au asupra ta aceste rezultate ?
a) te stimulează să înveți mai bine;
b) te lasă indiferent;
c) te demo bilizează;
d) te mulțumesc;
e) altele…………..
136
7. În ce măsură aspectele de mai jos se constitue în surse de satisfacție pentru tine:
Ai satisfacții la
disciplina M2 pentru
că:
a) la orele de M2 este o
atmosferă pozitivă și
favorabilă învățării
b) te atrag metodele de
predare pe care le
folosește profesorul
c) înveți lucruri care te
interesează
d) te implici activ în
desfășurarea lecțiilor
e) la ore ai posibilitatea
să-ți exprimi ideile,
opiniile ori de câte ori
este cazul
f) ai posibil itatea să
colaborezi cu colegii tăi
la sarcini de învățare
comune
g) ești pus în situația de
a gândi, de a reflecta
asupra subiectelor
abordate
h) obții rezultate pe
măsura efortului depus
i) profesorul este
obiectiv în evaluare
j) alte motive ……
137
Anexa 2
COLEGIUL TEHNIC „DIMITRIE LEONIDA” IAȘI
PROFESOR : COSTAȘ CĂTĂLIN MIHAI
MODULUL 2: ECHIPAMENTE ELECTRICE
CLASA A X -A A
PROGRAMA ȘCOLARĂ 4463/12.07.2010
AN ȘCOLAR 2016 -2017
PROIECT DIDACTIC
UNITATEA DE ÎNVĂȚARE: Instala ții electr ice de joasă tensiune
LECȚIA: Instalația de sonerie
TIPUL LECȚIEI : Lecție de formare a priceperilor și deprinderilor
DURATA LECȚIEI: 50 min
LOCUL DE DESFĂȘURARE : Laboratorul de instalații electrice
Competențe generale :
1. Utilizarea instalațiilor electrice de joasă tensiune ;
2. Reprezentarea schemelor electrice;
3. Montarea și utilizarea aparatelor de joasă tensiune.
Competențe specifice :
1. Indicarea categoriilor de instalații electrice de joasă tensiune ;
2. Explicarea rolului funcțional al componentelor și al insta lațiilor
electrice de joasă tensiune ;
3. Executarea manevrelor în diverse tipuri de instalații electrice de
joasă tensiune.
4. Utlilizarea terminologiei specifice.
Obiective operaționale :
O1. Să identifice elementele componete ale unei instalații de sonerie ;
O2. Să cunoască rolul funcțional al elementelor unei instalații de
sonerie;
O3. Să realizeze o instalație de sonerie după o schemă dată;;
O4. Să identifice domenii de utilizare a instalațiilor de sonerie ;
O5. Să cunoască importanța instalațiilor de aver tizare acustică și optică.
138
Metode și procedee de instruire:
Conversația catehetică și euristică;
Explicația;
Demonstarția, descoperirea;
Descrierea;
Observația.
Mijloace de învățământ
Caietul de notițe ;
Tablă, cretă
Panoplie instalație de sonerie;
Scule și dispozitive.
139
Desfășurarea detaliată a lecției
Nr.
crt. Evenimentele
instruirii.
Obiective/Con –
ținuturi Timp Activitatea profesorului Activitatea elevilor Metode /
Mijloace Evaluare
1.
Secvența
organizatorică
2
Se asigură condițiile n ecesare
desfășurării optime a lecției.
Face observații și recomandări, dacă este
cazul;
Verifică materialele care urmează să le
utilizeze în desfășurarea lecției.
Răspund întrebărilor
profesorului;
Pregă tesc materialele necesare
desfășurarii activității d idactice.
Conversația
Catalog / Pix
2.
Formarea de
priceperi și
deprinderi
30
Propune elevilor realizarea practică a
unei Instalații de sonerie.
Prezintă obiectivele lecției.
Reamintește pe scurt NTSM si PSI
speci fice laboratorului de instalații
Pun întrebări suplimentare
pentru a elimina eventualele
neclarități.
Își însușesc normele SSM și PSI.
Conversația,
explicația
Aprecieri
asupra
capacității de
a sistematiza
și actualiza
cunoștințele
însușite
140
O1
O2
O3
O4
electrice.
Reactualizează cunoștințele teoretice
necesare formării de priceperi și
deprinderi prin adresarea de întrebări și
notare a elementelor esențiale pe tablă.
Verifică dacă elevii cunosc elementele
componente ale une i instalații de sonerie
precum și rolul fiecărui element în parte.
Roagă un elev să scrie aceste elemente pe
tablă.
Asigură materialele necesare efectuarii
activității practice de către fiecare echipă
în parte.
Roagă un elev să deseneze schema unei
instal ații de sonerie.
Având elementele necesare unei instalații
de sonerie , fiecare echipă trebuie să
realizeze acea instalație după schema de
pe tablă.
Participă împreună cu profesorul
la reactualizarea cunoștințelor
teoretice.
Folosindu -se de sculele
corespunzătoare fiecărei operații,
elevii conectează în circuit
elementele componente ale unei
instalații de sonerie după schema
prezentată pe tablă.
Observația,
Descoperirea
Sonerie,
transforma –
tor
Siguranțe,
conductoare,s
onerie, buton
de acționare anterior
Observare
curentă
Evaluare
practică
141
3.
Analiza
rezultatului
activității
O5
5
După finalizarea lucrării de către fiecare
echipă , profesorul verifică instalația de
sonerie realizată și o conecteză la sursa
de tensiune.
Se verifică funcționarea acesteia prin
apăsarea bu tonului de acționare.
Elevii prezintă rezultatele
lucrării .
Rețin aprecierile și explicațiile
suplimentare. Evaluare
orală prin
aprecieri
asupra
capacităților
de a
sistematiza
conținuturile
4. Asigurarea feed –
back -ului 10 Prezintă pe scurt elementele esențiale ale
lucrării, apreciază rezultatele și
răspunsurile corecte.
Oferă elevilor un aritmogrif spre
rezolvare avand cuvântul cheie sonerie. Completează aritmogriful și îl
prezintă profesorului. Conversația,
explicația
Caiete de
notițe, pixuri Obser vare
curentă,
Evaluare
scrisă
5. Aprecierea
desfășurării lecției
și a formării de
priceperi și
deprinderi 3 Formulează aprecieri, observații și
recomandări cu privire la formarea de
priceperi și deprinderi corecte. Rețin aprecierile, observațiile și
recomandările.
Frontală,
Individuală
142
Bibliografie
1. Ioan Sorin Rancov, Cercetări privind creșterea randamentului instalațiilor electrice
fotovoltaice, Editura Politehnica, 2014;
2. Laurențiu Fara, Sisteme fotovoltaice, Editura MatrixRom, București 200 5;
3. Ioan Viorel Banu, Cercetări privind integrarea surselor fotovoltaice în rețelele electrice,
Editura Universitatea Tehnică, Iași 2015;
4. Mariana Moisă, Contribuții la studiul unor convertoare de putere performante pentru
surse regenerabile de energie , Editura Universitatea Tehnică, 2011;
5. Ionuț Răzvan Caluianu, Creșterea productivității energetice a panourilor fotovoltaice,
www.instal.utcb.ro;
6. Mugur Balan , Energii regenerabile , Cap. 5, Universitatea Tehnica din Cluj Napoca ,
2007;
7. Ioan Baciu, C orina Daniela Cuntan , Bella Gabor , The Study of the Electric Parameters
of an Autonomous Supply System with Photovoltaic Panel , Politechnica l University of
Timisoara , Timisoara Romania ;
8. Shahriar Bazyari, Reza Keypour, Shahrokh Farhangi, Amir Ghaedi, Kha shayar Bazyari,
A Study o n the Effects of Solar Tracking Systems on the Performance of Photovoltaic
Power Plants , 2013;
9. Răzvan Florin Pantelimon, Maricel Adam, Mihai Andrușcă, Cătălin Pancu ,
COMPARATIVE STUDY OF MAXIMUM POWER POWER POINT TRACKING
ALGORI THMS USED IN SOLAR BATTERY CHARGE CONTROLLERS , Faculty of
Electrical Engineering, Department of Power Engineering “Gheorghe Asachi” Technical
University of Iași ;
10. Răzvan Florin Pantelimon, Maricel Adam, Mihai Andrușcă, Cătălin Pancu , Aspects
regarding s olar battery charge controllers , Faculty of Electrical Engineering, Department of
Power Engineering “Gheorghe Asachi” Technical University of Iași ;
11. *** Assembly Instruction DEGER TOPtracker 40NT, 2014;
12. *** DEGER Product Guide, 2014;
13. Paul Hersch , Kenneth Zweibel, Basic Photovoltaic Principles and Methods, 1982;
14. *** Outback Power Sustem FLEXMAX 80 User Manual 2008;
143
15. Raport de monitorizare a funcționării sistemului de promovare a energiei electrice
produse din surse regenerabile în anul 2013 , ANRE 2014;
16. *** http://www.pveducation.org/pvcdrom/absorption -of-light;
17. *** Green Test – FTV 100, User’s manual, 2012;
18. *** FLEXnet DC User’s Guide, 2007;
19. *** FLEXpower ONE Installation Manual, 2009;
20. *** PCF85163 Real Time Clock/Calendar Product data sheet, 2007;
21. *** FX/VFX Series Inverter/Charger 3024E Installation Manual, 2008;
22. *** Fișa tehnică ”S istem fotovoltaic ENERED”, 2014 ;
23. The MathWorks, Inc, ,,Recorder Webinar -Model -Based Design for Power Solar
Sysetems’’, The MathWor ks, Inc, 2009 Available:
http://www.mthworks.com/webex/recordings/solar_111809/index.html ;
24. www. iluminat -ieftin.ro;
25. www.customer.ipelectric.ro;
26. Daniela Crețu, Dezv oltarea motivației învățării, Editura Psihomedia Sibiu, 2003
27. Liana Todor, Motivația – factor condițional al învățării, Editura Universității din
Oradea 2010;
28. Popenici, S., Fartusnic, C. (2009) Motivația pentru învățare. De ce ar trebui să le pese
copiilor de ea și ce putem face pentru asta, București, Didactica Publishing House;
29. Cocoradă, E., Psihologia învățării. Introducere in teoriile învățării, Editura Universității
Transilvania, Brașov, 2009
30. Cosmovici, Andrei, Iacob, Luminița, Psihologi e școlară, Editura Polirom, Iași, 1998
31. Constantin, T., Macovei, E. I., Orzan A., Nechita, V., Implicarea motivațională;
operaționalizare și primele studii de validare a unei scale standardizate, Analele Științifice
ale Universității „Alexandru Ioan Cuz a” din Iași, Psihologie , Editura Universității „Al. I.
Cuza”, Iași, 2008, Tomul XVII, pp. 5 -29
32. Cucoș, C (coord.) Psihopedagogie pentru exmenele de definitivare și grade didactice,
Polirom, 2009
33. Dămean D. , Roth M., Dimensiuni sociale ale șuccesului școlar: rolul școlii și
comunității în performanța școlară a elevilor, Universitatea Babeș -Bolyai, Cluj -Napoca,
Calitatea vieții , XX nr.1 -2, 2009, p.130 -140;
34. Pânișoară, Georgeta, Pânișoară, Ion Ovidiu, Motivarea eficientă – Ghid practic, Editura
Poliro m, Iași, 2005 .
144
DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE
Subsemnatul ………………………………………………………………………., având funcția
didactică de ……………………………………… la unitatea școlară…………….. …………………………….
…………………………………………….. ……….. declar pe pr opria răspundere că lucrarea cu titlul
…………………………………………………………………………………………… …………………………………..
……………………………………………………………………………. ………………………………………………….
…………………………………………………………… ……………………………………………………….. având
coordonator științific pe ………………………………………………………………… a fost elaborată
personal pe baza studierii bibliografiei de specialitate , a e xperienței personale și îmi
aparține în întregime. De asemenea nu am folosit alte surse decât cele specificate în
bibliografie, nu au fost preluate texte, date sau elemente de grafică din alte lucrări, fără a fi
citate și fără a fi precizată sursa preluări i, inclusiv în cazul în care sursa o reprezintă alte
lucrări ale candidatului.
Lucrarea nu a mai fost folosită în alte contexte de examen sau de concurs.
Data,
Semnătura candidatului,
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PE NTRU OBȚINEREA GRADULUI DIDACTIC I Conducător științific: Prof. Dr. Ing. Maricel Adam Candidat : Cătălin Mihai… [609274] (ID: 609274)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.