LUCRARE METODICO-ȘTIINȚIFICĂ PENTRU OBȚINEREA GRADULUI DIDACTIC I [303686]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ ,,GHEORGHE ASACHI’’ [anonimizat]-ȘTIINȚIFICĂ PENTRU OBȚINEREA GRADULUI DIDACTIC I

Conducător științific:

Prof. Dr. Ing. Maricel Adam

Candidat: [anonimizat] ,,Dimitrie Leonida’’ Iași

IAȘI, 2018

UNIVERSITATEA TEHNICĂ ,,GHEORGHE ASACHI’’ [anonimizat]. CREȘTEREA MOTIVAȚIEI ÎNVĂȚĂRII DISCIPLINELOR TEHNICE PRIN FOLOSIREA APLICAȚIILOR PRACTICE

Conducător științific:

Prof. Dr. Ing. Maricel Adam

Candidat: [anonimizat] ,,Dimitrie Leonida’’ Iași

Motto:

„ O dezvoltare durabilă răspunde cerințelor prezentului fără să compromită capacitățile generațiilor viitoare de a răspunde la ale lor.”

[anonimizat], 1987.

[anonimizat], [anonimizat] a viitorilor specialiști.

[anonimizat]. Explozia informațională cât și perfecționarea continuă a [anonimizat], 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.. [anonimizat], reflectate în imperativul asistării elevilor de a [anonimizat], [anonimizat]-învățare, o nouă relație a școlii cu comunitatea pe care o deservește.

Lucrarea este structurată pe două părți:

o parte științifică;

o [anonimizat].

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 tehnice 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 [anonimizat] a creșterii nivelului de poluare.

Folosirea energiei solare în scopul producerii energiei electrice prezintă unele avantaje:

[anonimizat];

diversitatea aplicațiilor;

nu produce poluare asupra mediului ambiant;

[anonimizat] 25 ani, perioadă de garanție de 20 ani a modulelor fotovoltaice;

[anonimizat], mai reduse față de conectarea la sistemul public;

frecvența defecțiunilor sistemului foarte redusă;

[anonimizat];

modularitate ridicată;

posibilitate de monitorizare a datelor;

posibilitatea conectării la sistemul electroenergetic.

În acestă parte a lucrării este prezentat și sistemul fotovoltaic existent la Facultatea 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 elemente 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 pentru învățare în creșterea randamentului școlar. Atât pentru cei care se află la catedră, pentru părinți sau pentru specialiștii din domeniul educației, motivația este cheia succesului în predare și învățare. De la Piaget la Gardner, teoreticienii mecanismelor învățării au subliniat faptul că motivația este fundamentul pe care se construiește succesul educațional. Este aproape un lucru comun astăzi că orice profesor interesat și responsabil trebuie să controleze cât mai bine un astfel de mecanism pentru a asigura condițiile unui parcurs școlar 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 consecventă 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 menținerea 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 pasionează și să găsească modalitățile cele mai potrivite de a le transforma în 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 stabilirea 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 consolidează mai ușor, devin mai eficiente.

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 savanții 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 electricianul 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 inginerii 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 instalate 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 surselor 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 acumulatoare sau baterii 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, trebuie 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 terestră 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 radiantă 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 intensitatea 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 radiația 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 sale (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 orientarea 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.

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 variază în funcție de direcția razelor solare față de planul orizontal, dar și de unele situații atmosferice, așa cum se prezintă în figura următoare:

Fig. 1.2 Variația densității solare în funcție de condițiile meteo

Principalele componente ale radiației solare 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 conversie 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.

datorită rotației Pământului 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 de celule fotovoltaice:

Siliciul este cel mai utilizat material 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 de 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 energia 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 straturi componente ale 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 iluminări.

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 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 siliciu (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 electromagnetice 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 cantității de material folosită 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 flexibilității 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 dintre cele mai noi tehnologii de fabricare a celulelor fotovoltaice. Celulele sunt în 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 proteja 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.

Fig. 1.4 Construcția unui modul fotovoltaic (a) și capsularea 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 fotovoltaice pentru încărcarea acumulatoarelor electrice, a căror tensiune este de 12-12,5 V. Astfel, în condiții de radiație standard UM 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 trebuie 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 structura 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 etilen vinil acetat EVA sau polivinil butirol PVB.

Fig. 1.5 Modul fotovoltaic

Pe piață există numeroase module de panouri fotovoltaice comerciale. Panourile fotovoltaice diferă după tipul celulelor fotovoltaice din componența modulelor, care transformă energia 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 puțin 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 importante 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 parametri 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 condițiile 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, numărul 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 realizat un compromis între menținerea unui cost scăzut și posibilitatea de a veni întâmpinarea necesităților de consum în perioadele cu radiație solară scăzută.

Din acest motiv se aplică următoarele procedee:

utilizarea surplusului de energie pentru activități 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 măsuri 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 acestor 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 chimică;

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:

acumulatoare cu Plumb

Sunt cele mai vechi 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 spongios 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 transport de electroni, iar în interiorul acumulatorului, un transport de ioni.

Reacțiile chimice care apar la electrozi sunt:

la anod:

Pb + SO4²¯ ––––––––––––––- PbSO4 +2e-

la catod:

PbO2 + SO4²¯ + 4H+ +2e- –––––––– PbSO4 + 2H2O

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 fotovoltaice, 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 un timp îndelungat și curenții de descărcare sunt mici.

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 este 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 europene, ca Germania, producerea și comercializarea unor astfel de acumulatori este pe cale de a fi interzisă. Acumulatoarele Ni-hidruri pot avea succes pe piață deoarece pentru aceeași capacitate ca cele Ni-Cd au greutate și dimensiuni mai reduse.

acumulatori 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.

acumulatori Zn-Br

Acestea sunt utilizate în aplicațiile fotovoltaice datorită simplității chimiei lor și a costurilor scăzute ale materialelor componente. Spre deosebire de celelalte tipuri de acumulatori, la acest tip, materialele active sunt stocate în două rezervoare externe. În timpul încărcării o soluție de electrolit ZnBr2 este circulată prin baterie, la anod se depune zinc (metal) iar la catod se înmagazinează brom (gaz). În timpul descărcării electrolitul transportă bromul de la catod spre anod având loc un proces invers încărcării.

Reacția chimică este:

Zn (solid) + Br2 (gaz) ––––––––––––––- ZnBr2 (lichid)

Aceste acumulatoare par soluția tehnică 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, ceea ce însemnă că pentru un acumulator cu patru elemente cu o tensiune nominală de 8V, încărcarea eficientă se face la o tensiune cuprinsă între 8,4V – 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 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 este 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 sarcină. 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 energie pentru alimentarea sistemului de iluminare, radio etc., toate acestea consumând o energie moderată și, în același timp, generatorul electric al mașinii înlocuiește energia folosită.

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 acid 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 convenabile 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 de 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 acumulatorului 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 este amestecat de gazele emanate, ceea ce ajută la egalizarea 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 acumulatoarele 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 măsurare 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 nivelului 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 curentului 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 încărcării.

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 individuale. 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 scurt, 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 capacității împărțită la 100.

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 funcționare, 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 permanentă 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 când intrarea convertorului c.c.–c.c. este o matrice fotovoltaică, cel mai bun randament poate 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 tranzistorul (comutatorul) SW este pornit (închis), curentul din matricea fotovoltaică poate circula numai prin intermediul bobinei L, în combinația paralel a condensatorului C și a sarcinii rezistive R, crescând tensiunea condensatorului. Atunci când tranzistorul 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 tensiunea la care este alimentat. Ca și în cazul convertorului coborâtor de tensiune, tranzistorul SW 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, temperatură 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 fotovoltaice. 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. Astfel, 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 iradiației. 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.

CAP.2. ASPECTE PRIVIND IMPLEMENTAREA 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 constituit un procent de 4% din emisiile totale de CO2, 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 păcate 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 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 rezervele 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 implementare, 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 acoperirea 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 epuiza 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 solare 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 regenerabile 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 ani, 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 depășea 170GW în anul 2014.

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

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 mediului, 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 locale 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 preconizează 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 anuale globale pentru montarea modulelor la unghi optim orizontal și vertical, se estimează ca România are un potențial important de energie solară din Europa .

2.2. Potențialul fotovoltaic al României

Harta solară a României cu suma anuală a iradiației globale 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). Valorile sunt prezentate în kWh/m2.

Figura 2.4 Harta solară și potențialul fotovoltaic al României

Harta Rețelei Electrice de Transport (RET) și a centralelor electrice fotovoltaice (CEF) , date în exploatare în anul 2017 este prezentată în figura 2.5:

Figura 2.5 Harta Retelei Electrice de Transport și a centralelor 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. Capacitatea 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 totale instalate pe tipuri de tehnologii a fost următoarea:

• 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 deșeurilor 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. Evoluția 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 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

Strategia economică a unei dezvoltări durabile impune în mod cert promovarea eficienței și 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 habitatului/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 viitorul 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 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.

CAP.3. SISTEMUL FOTOVOLTAIC 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 sunt 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 pe 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 tracker 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

Șirul 1 și Șirul 2 sunt 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), încapsulate într-o 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)

Toleranță Putere de vârf: 0 ±3%

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 Informatică Aplicată sunt montate 5 sisteme invertoare/ control încărcare baterii de tip FlexPowerONE, inclusiv 5 sisteme de acumulatoare însumând un număr de 14 baterii tip AGM de 12 V/ 220 Ah.

Figura 3.5 Sisteme integrate de conversie a energiei fotovoltaice

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)

Capacitatea de conectare 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 setate 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 VFX3024E 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 MATE2, HUB4, senzor temperatură baterii, MPPT FLEXmax80, monitorizare baterii FLEXnet DC și protecție la supratensiuni.

Caracteristici generale FP1-6 VFX3048E:

Invertor VFX3048E 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.

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 conversia curentului continuu în curent alternativ, asigurând calitatea frecvenței la 50 Hz, deci el face conversia tensiunii de la 24 sau 48 V cc, provenită de la sistemul de baterii la 230 V ca.

Invertorul integrat în sistemul FLEXpower One are ieșirea cu formă de undă sinusoidală pură, acesta cuprinde convertorul cc-ac, încărcătorul de baterii și comutatorul de transfer ac. Încărcătorul 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.

Figura 3.10 Conexiunile CC/ CA

Bornele de curent continuu preiau energia de la baterii pentru a face conversia 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 când 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 sau 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 slabe 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.

Intrarea cc trebuie să fie 230 V ca.

Figura 3.11 Conectarea în trifazat

Conectarea în trifazat

Pot fi conectate doar 3 unități FX, câte 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 invertoarelor VFX 3024E/3048E, unde pot fi vizualizate caracteristicile electrice și mecanice.

3.3.2. Instalarea

Invertorul trebuie să fie instalat 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 încărcare a bateriilor sunt programate cu ajutorul Outback MATE. Acestea constau în alegerea: tensiunii de absorbție, tensiunii flotante, tensiunii de egalizare și 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 încărcare. În figura de mai jos este prezentată secvența de încărcare a bateriilor.

Figura 3.12 Stările de încărcare ale bateriei

Încărcarea ,,masivă” (bulk)- invertorul folosește puterea din rețea la capacitate maximă pentru a ridica tensiunea bateriei la tensiunea de absorbție;

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;

Modul ,,silențios” (silent)- Acest prim mod succede ”Absorbția”, încărcarea este oprită, dar sistemul continuă să monitorizeze tensiunea bateriei;

Tensiune re-flotantă (re-float)- Invertorul permite scăderea tensiunii bateriilor până la nivelul ,,re-flotant” și începe modul de încărcare flotant;

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 menține bateriile încărcate la maxim;

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 perioada prestabilită. Invertorul continuă să treacă prin ciclul enumerat mai sus până la deconectarea acestuia de la sursa de curent alternativ.

3.4 Controller de încărcare FLEXmax 80

Figura 3.13 Controller-ul de încărcare FLEXmax 80

Controller-ul de încărcare 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 oferă 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 puterii (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.

FLEXmax 80 are curentul maxim de ieșire de 80A c.c (funcționare până la 40°C fără pierdere de putere în urma efectului 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 electrice, mecanice și căile de comunicare.

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.

Figura 3.14 Eficiență=f(Pintrare)

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 FLEXmax 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.

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 operare 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 dată 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 ciclul 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 încărcare 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 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. Această 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 bateriilor 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 ”Battery Equalize Volts” și ”Battery Equalize Time”.

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 convertor 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 încărcare 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 încărcare 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 diferite 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.

3.5. Unitate monitorizare baterii FLEXnet DC

FLEXnet DC colectează, 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 bilanțul de putere c.c din sistem.

Sistemul poate prezenta pe display-ul MATE informații referitoare la:

Starea curentă de încărcare a bateriilor

Energie produsă, consumată și înmagazinată în baterii în timp real

Energie produsă/ consumată pe durate de timp de până 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 sau a deconectării sistemului. MATE3 suportă accesul sistemului în intranet pentru monitorizare. În figura de mai jos este prezentată interfața de comunicare cu utilizatorul a dispozitivului MATE3.

Figura 3.19 Interfața MATE3

3.6.2 Sistem de comunicare HUB4

Sistemul HUB4 asigură conexiunea 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 încărcare la care este conectat.

3.7 Baterii de acumulatoare pentru stocarea energiei

În sitemul studiat se folosesc baterii 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 sistemele cu șirurile de panouri fix și orientabil pe o axă).

Figura 3.21 Bateria MONBAT ML220C

Bateriile ML220C folosesc o tehnologie AGM avansată, proiectate pentru aplicații în sistemele de energie regenerabilă.

Bateria dispune de caracteristicile:

Tehnologie 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

În figura de mai jos este reprezentată caracteristica de descărcare pentru intensități ale curentului de 25 și 11A

Figura 3.22 U=f(tdescărcare)

3.8. Sisteme de urmărire a poziției Soarelui

Sistemele de urmărire a poziției Soarelui (solar trackers) 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 Soarele răsare la est și apune la vest. Pe parcursul anului Soarele mai efectuează mișcarea nord-sud pe bolta cerească. Această variație a poziției Soarelui 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 diferite 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 înclinației 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 poziție 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 mișcătoare 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 panourile 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 sistemului 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 mereu cu poziția Soarelui pe cer în zilele ploioase și cu ceață). În acest situații sistemul profită la maxim de radiația solară difuză disponibilă.

Figura 3.23 Comparație între panourile cu control astronomic și cele cu detecție a radiației maxime

În sistemul 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

Modul cu orientare automată pe 2 axe DEGERtracker 3000NT

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 sistemelor 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 folosite 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 afișează 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, folosind sonda Pt100 (până la 80°C)

Temperatura panourilor solare, folosind sonda Pt100 (până la 120°C)

Calculul puterii teoretice disponibile

Tensiune cc, curent cc și putere livrată de panouri

Tensiune ca, curent ca și putere de ieșire invertor

Calculul indexului 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:

Figura 4.3 Display-ul și meniul principal al analizorului

Indică sistemul selectat din memoria analizorului;

Indică puterea nominală a instalației fotovoltaice;

Indică valoarea minimă a radiației solare pentru calculul performanței sistemului. Valoarea implicită este 600W/m2;

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 temeperaturii 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 odată 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.

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:

(4.1)

Pn- Puterea nominală a panourilor;

Gp- Radiația măsurată;

GSTC- Radiația în condiții de testare standard (Standard Test Conditions);

Pteor- Puterea teoretică disponibilă;

DC measures- Măsurătorile cc (curent și tensiune) ;

DC Power (kW)- Indică valoarea puterii cc măsurate la panou;

AC measures- Măsurătorile ca (curent și tensiune) ;

AC Power (kW)- Indică valoarea puterii ca măsurate la invertor;

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 necorespunzătoare a componentelor:

(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 Tpanou≤ 40°C) și Rfv2= 1- (Tpanou- 40)* |γ|/ 100 (dacă Tpanou≥ 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.

Rezultatele testului: Performanța sistemului fotovoltaic este determinată prin verificarea condițiilor de mai jos, rezultatul poate fi pozitiv (PASS) sau negativ (FAULT).

Panel Efficiency- Indică valoarea eficienței panourilor

(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.

Eficiența invertorului- Indică valoarea eficienței conversiei cc/ ca, ca și raport al puterii în cc și ca

(4.4)

Pca- putera activă ca (kW) produsă în sistemul fotovoltaic

Pcc- puterea cc (kW) produsă de sistemul fotovoltaic.

ERROR- Situații de eroare, în cazurile:

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).

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 traductorul conectat la echipament) la gol, acestea pot fi reglate prin potențiometru, pentru a elimina magnetizarea reziduală.

OFF- ON- LOST (meniul măsurătorilor la distanță)- Valorile ce pot apărea în această zonă a ecranului sunt:

OFF- În cazul în care analizorul 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 analizor 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 sistemului 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 programului 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 controller-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.

Figura 4.4 Schema bloc a montajului realizat

Pentru determinarea influenței tipului de consumator (sarcină) asupra performanțelor elementelor componente ale sistemului fotovoltaic s-a recurs la conectarea unei sarcini programabile la bornele unui modul fotovoltaic (formațiune de 4 panouri 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 mărimi 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.

Figura 4.5 Amplasarea senzorilor atmosferici

În figura de mai jos este prezentată schema bloc a montajului efectuat.

Figura 4.6 Montaj pentru determinarea influenței tipului/valorii sarcinii asupra componentelor sistemului fotovoltaic

Senzorul de radiație solară a fost amplasat pe panoul fotovoltaic, astfel încât să fie în același plan cu acesta. Senzorul pentru determinarea temepraturii panoului a fost amplasat pe spatele panoului fotovoltaic. Senzorul ce determină temperatura ambientală a fost lăsat liber pe teritoriul parcului fotovoltaic.

Sarcina programabilă a fost setată pentru operarea în curent alternativ și funcționarea cu putere constantă. Sarcina a fost reglată treptat pe diferite nivele 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:

(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 fotovoltaic (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 Smodul FV x Eficiența modul FV (W) (4.8)

unde:

Gp = Radiația solară măsurată;

Eficiența modul = 15,33%.

Date experimentale necesare determinării eficienței controllerului (pentru diferite valori pozitive ale factorului de putere):

Tabelul 1

Tabelul 2

Tabelul 3

Tabelul 4

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.

Figura 4.7 Eficiența controllerului (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% pentru un sistem de 48V și curent de 80A. Eficiența controllerului are o formă ascendentă pentru un factor de putere de 0,9.

Date experimentale necesare determinării eficienței controllerului (pentru diferite valori negative ale factorului de putere):

Tabelul 6

Tabelul 7

Tabelul 8

Tabelul 9

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 determinarea 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 corespunzător, pentru măsurători în curent alternativ.

Figura 4.8 Schema bloc a montajului pentru determinarea eficienței convertorului

Eficiența invertorului se calculează cu relația:

(4.9)

Date experimentale necesare determinării eficienței invertorului (pentru diferite valori pozitive ale factorului de putere):

Tabelul 10

Tabelul 11

Tabelul 12

Tabelul 13

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) = Pe MPPT ± P bat – puterea de intrare în invertor;

Psarcină (W) – puterea sarcinii care se consideră egală cu puterea de ieșire a invertorului.

Figura 4.9 Eficiența 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 decât cea dată de producători (92%).

Date experimentale necesare determinării eficienței invertorului (pentru diferite valori negative ale factorului de putere):

Tabelul 15

Tabelul 16

Tabelul 17

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.

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 constituie 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 echipamente 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 monitorizarea parametrilor caracteristici unui sistem fotovoltaic (curenți, tensiuni atât pe partea de ca, respectiv cc, temperaturi, iradiație luminoasă etc.) în vederea evaluării eficienței acestuia. În acest scop au fost realizate 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 echipamentelor studiate. Diferențele dintre rezultatele obținute și datele oferite de producător pot fi cauzate de erorile mijloacelor de măsurare, nerespectarea întocmai a instrucțiunilor de măsurare, numărul mic de măsurători efectuate și evaluarea bazată pe un număr redus de situații de funcționare.

CAPITOLUL 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 activitate 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 declanșatoare 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 transformă 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 informaționale 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:

„Motivația este ceea ce energizează, direcționează și susține un comportament” (Steers și Porte, apud Saal, Knight, 1988, p. 256)

Motivația se referă la factorii interiori individului, care stimulează și canalizează comportamentul în legătură cu un scop” (Huffman, Vernoy, Williams, 1991, p381)

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)

Totalitatea mobilurilor interne ale conduitei, fie că sunt înnăscute sau dobândite, conștientizate sau neconștientizate, simple trebuințe fiziologice sau idealuri abstracte (Roșca, 1976)

Putem spune așadar că motivația este un concept fundamental în psihologie și în genere în științele despre om, exprimând 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 declanșator) 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 dintre om și mediul ambiant. Acceptând 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 situații 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 fenomenului 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 trebuie 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 ale 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 implicată 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, ierarhizarea 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. Motivația va dispune de o intensitate, forță propulsivă cu atât mai ridicată asupra conduitei persoanei, cu cât, în același subansamblu 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 dezvoltării umanității. Această teză a fost pe larg dezbătută la nivel academic și decizional, fiind ulterior preluată în practica unor organizații internaționale. De altfel Organizația Națiunilor Unite a realizat cu ajutorul acestei paradigme comparații, clasamente și analize globale, în încercarea de a explica diferențele existente între națiunile lumii referitor la ritmul de dezvoltare.

Această abordare la nivel macro subînțelege un adevăr ce este valabil și la nivelul micro: nu poate 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. Fiecare 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 răscruce, în care constatăm 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 motivației 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, atât 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 tehnologii de informare și comunicație în procesul de predare/învățare, o nouă relație a școlii cu comunitatea pe care o deservește etc.

Generațiile trecute ne-au lăsat proverbul „ai carte, ai parte”, un îndemn direct pentru tineri pentru a-și canaliza energiile 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 educațional românesc?

Răspunsul 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 abandonului școlar, lipsă de disciplină și acte de violență, comportamente incompatibile cu disciplina școlară, diminuarea autorității cadrelor didactice etc. Din păcate, cauzele care conduc la această abundență a fenomenelor negative sunt superficial sau deloc 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 acestuia. Pe unele dintre ele școala le poate influența în mod pozitiv sau negativ în timp ce în fața altora nu poate interveni. Prin intermediul mass-media publicul larg remarcă deseori unilateral diferite aspecte din viața școlii. Predomină judecățile de valoare bazate pe impresii și experiențe personale, nu pe date sau cercetări solide. Au fost discuții referitoare la motivația 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 și excepție, între medie și procent. O minimă informare a supra a ceea ce presupune o cercetare cu eșantion reprezentativ la nivel național 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 românească, „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 dintr-un oraș sunt premianți la olimpiada internațională de chimie, ar trebui să credem că toți elevii din orașul respectiv sunt foarte buni la chimie! „Olimpicii” au, de regulă, un profil special, atât în ceea ce privește mediul lor de proveniență, cât și din punctul de vedere al pregătirii lor speciale, complet diferită de parcursul școlar normal al unui elev, prin alocarea unor echipe speciale de profesori, ore separate, pregatire individualizată etc. Pe scurt, acești elevi nu reflectă nivelul general și nici realitățile 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 motivației 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 și puterea de influență în această arie astfel încât la 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, profesioniste, 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 motivație ajunge să nu-și realizeze propriul potențial de învățare.

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 identificat 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 instinctului 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 tindea să ajungă la enumerarea a 10000 de instincte, teoria a fot intens criticată ulterior.

Teoria lui H. Murray(1964)

Autorul oferă o enumerare a tipurilor de motive astfel (Murray, 1964, apud Pânișoară, 2005) :

Supunere (degradare) – supunere pasivă față de 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 cooperarea 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 diminuarea 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 acțiuni pentru distracție, fără scopuri ulterioare;

Rejectare – respingere-separare de o persoană antipatică, excluderea, abandonarea obiectelor, persoanelor inferioare;

Sensibilitate – senzualitate – căutarea plăcerilor senzoriale;

Sexualitate – cultivarea relațiilor 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)

Teoria lui Maslow (1943)

Pentru Maslow „motivația 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 seturi 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 – organizarea 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, independență 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 trebuințe (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).

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 ;

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 nevoilor de autoîmplinire de , 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 nevoie de la un nivel mai înalt nu este satisfăcută atunci poate deveni mai 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 sute 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 evenimente 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 muncă:

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 asociate 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 unor 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 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 putere – 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 și 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 realizare – 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 stabilite. 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 gratificării, 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.

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 schimb. 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 selectarea 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:

valența (valoarea rezultatelor) reprezintă satisfacția anticipatică 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 motivat 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 relația 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

Figura 5.1 Modelul simplificat al teoriei expectanței după Lowler și Porter

3.Teoria fixării obiectivelor

Locke, in propus o teorie motivațională bazată pe fixarea obiectivelor cunoscută sub 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 le 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 privința 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 raportare 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 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 explicat 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 care 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 motivației 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 în 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 promova clasa sau evitarea conflictelor cu părinții. În continuare se va prezenta o sinteză a tipurilor de 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 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 fascinante. 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 înțelegere, 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 fizice 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 relații 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 aceștia 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 aceleași temeri, este un factor mobilizator; importanța acestuia apare în situații de competiție, de concurs, de „luptă” 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. Motivele 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 considerată 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 aceea 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 influenței 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 ariei 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 motive putem sublinia importanța strategiilor care vizează oferirea unui suport social 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 săptămânii”), 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 controlului 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 persoanele 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 din 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 expertului 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 posedarea 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 sau 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 motiv 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 profesorului. 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 noastre cotidiene, căci, în grade diferite, o găsim la toți oamenii. Ființa umană tinde să se aventureze într-un demers exploratoriu atunci când este plasată într-un mediu necunoscut. Asfel, comportamentul este în mod semnificativ ghidat de curiozitate, iar factorul 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, curiozitatea 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 intensitate 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 acțiunii 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 diferite: 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 performează 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 deosebită 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 toate eforturile pentru atingerea scopurilor. Cei cu o 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 ar 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 curajul 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 depinde 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 colegii, 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 cu 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 Horner, 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 principiul 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 exclus din grup va prima în fața dorinței de realizare personală, școlară.

b. Axa cognitiv- afectiv

b. 1. Motivele cognitive

„Ideile pot fi extrem de motivatoare” (Davidoff, apud Pânișoară, 2005, p. 112); în unele cazuri, studiile în domeniu avansează chiar 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 fenomen 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 exemplu 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 procesului 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 spune:”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 genunchi 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 mesaj. 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.

Motivarea afectivă presupune o determinare a activității, a satisfacerii trebuințelor în urma impulsionării bazate pe elemente ale afectelor, pe sentimente, pe emoții; 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 să 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 supraveghetor. 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 element 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 frecventează 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 eliminarea 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 amenințării 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 interzice alteia să facă un lucru, acțiunea acesteia 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 comportamentul 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 partea 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 căpăta 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 propriilor interese și plăceri. Comportamentele motivate intrinsec sunt cele conduse 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 cărți 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 acționeze 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 motive 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 performanțe 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.

Pe acest 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 elevului 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 sentiment 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 descoperă 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 repete, 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 imediat (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 școlare 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 atingerea 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 elevul 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 sarcinii școlare începe să fie minim, iar realizarea sarcinii nu mai intră în 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 cel 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 mobilizând 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 solicitările 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 tipuri 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 prietenilor 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 copiilor.

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 muncă 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 motivați de curiozitate, plăcerea de a lucra și a se exprima prin ceea ce fac; pot fi atât de 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;

Factorul „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 sunt 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 negativă 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 consolidare 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 model 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, motivația 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 activități. 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 funcție de acestea pentru o mai buna mobilizare și implicare 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 importanța acordată educației ca sistem, fie că este vorba despre importanța educației 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 succesul 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 nevoii 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 abordăm 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 abordăm în lucrare, nu atât prin prisma unor experiențe personale limitate sau a unor judecăți subiective mai mult sau mai puțin emoționale.

Un studiu realizat în anul 2005 în cadrul Institutului de Științe ale Educației, intitulat „Motivația învățării și reușita socială”, reflectă prin datele strânse la nivel național unele 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 analizează 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. Chestionarele au fost completate de elevi după ce au fost asigurați de 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 alegerilor 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 își 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 atfel 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 exprimă sunt adoptate de copil în propria scală valorică. În această lucrare se evidențiază 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 modelului 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 învățare 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 reprezentarea 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, personaje care reprezintă ceea ce este de evitat 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 trăsături, valori și atribute pe care majoritatea tinerilor le-ar vrea transpuse în propria viață.

Sursa: ”Motivația învățăriii și reușita socială”, București: ISE, 2005

Figura 5.2 Distribuția opțiunilor privind modelul ales

Fără a intra foarte mult în detaliile 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 personal. 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 respondenți îi consideră a fi oamenii care merită admirați, care îi pot inspira în construirea propriei identități. Foarte intersante sunt și rezultatele cercetării cu privire la motivele acestor alegeri. După cum se reflectă în tabelul preluat din lucrarea menționată, 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, și notorietatea.

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 domenii), 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 care sunt motivele care au stat la baza alegerilor care se plasează pe ultimele locuri, pe pozițiile care au fost considerate cel mai puțin importante.

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 viața 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 determinant în succesul modelului ales (sau nu pot aprecia această influență) și identifică 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 reprezintă 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 român 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.).

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 și a adulților, 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 succesului social în România se plasează în categoria minoritară, iar școala ca instituție 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 societatea 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 abandon 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 reprezintă 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 gimnazial. 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 românească. 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 abordării 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 rămâne pentru țara noastră o opțiune.

Un alt studiu, elaborat de Institutul de Știinte ale Educației, releva: ”Studiile TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study, este un studiu comparativ internațional care se concentrează pe evaluarea performanțelor elevilor la matematică) 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!) slabe 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 periodicitate 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 Romania 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 – judecă emoțional și consideră că dacă propriul copil este competent să scrie și să citească la sfârșitul școlii elementare și manifestă interes pentru școală și învățare, problematica scăderii performanțelor 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 și analizat științific date care în fond reflectă aceeași 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 individuală, 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 rezultate slabe sau abandonează școala 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 victime ale unor abuzuri, se confruntă cu diferite dificultăți de învățare 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 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 situație 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 motivaționali. Din păcate, nici părinții, 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: „Deși 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 eșuează în respectarea 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 rând, elevi.

5.4 Factori de inflență 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.

Motivația în sens generic are un vedere modalitatea de 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, achiziția 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 urmărite etc.). Prin urmare, se încearcă să se răspundă 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 școlar

Putem reformula, întrebându-ne simplu: „Care sunt principalele 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 membrilor 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 – există înzestrări 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, descurajarea, frica/anxietatea, dezamăgirea. În abordarea noastră, urmărind sugestiile lui Viau (2004) cele mai importante 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 externi 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 eșecuri.

Motivația pentru învățare deprinsă sau inhibată în familie?

Influența familiei este covârșitoare asupra interesului elevului pentru învățare, în general și pentru învățarea în context școlar, în particular. Sub această influență, un copil poate fi 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 deosebit de important de motivare însă, în egală măsură, pot să influențeze negativ deschiderea unui copil pentru studiu.

Situația socio-economică modestă a familiei poate reprezenta o barieră importantă în menținerea motivației pentru învățare, afectând negativ 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 obținerea 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 condițiile necesare activităților școlare. Acest lucru indică faptul că resursele sunt o condiție necesară însă nu și suficientă pentru asigurarea motivației elevilor. Părinții sunt însă deseori prizonierii prejudecății că bunăstarea materială poate compensa orice altă intervenție pentru asigurarea motivației școlar e și devin fără reacție 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 depresiune 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 doresc ca aceștia să le ofere o securitate afectivă, teoriile atașamentului (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 privind 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 dezvolta fundamentul 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 tendința 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 și mai puțin 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 suprafața 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, respect 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 deținut.

După cum indică 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 satisfacții tuturor celor implicați în acest proces (părinți, cadre didactice, specialiști), ei învățând și transformându-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 pe 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 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 interesat 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 condamnat 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 natură cognitivă și, uneori, tehnică.

Pierdem astfel dimensiunea socio-afectivă și, odată cu ea, dimensiunea motivațională: devine primordial ca o lecție să asigure succesul. Distincția 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 șansa 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, particularitățile 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, contactul 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 într-o clasă putem spune că predomină o logică maniheistă de tip elev 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 rațională 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 activitățile 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 discipline (de timp, de efort) și să obținem 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 negativ 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.

CAPITOLUL 6. MODALITĂȚI DE CREȘTERE A MOTIVAȚIEI ELEVILOR

6.1. Strategii practice de sporire a motivației

Atunci când copilul nu este motivat de școală, părinții 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 performanțelor 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 de 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 copilul în direcția dorită: părinții, fiind prea ocupați cu sarcinile serviciului așteaptă de la școală să rezolve problemele copilului iar școala este uneori sub presiunea multitudinii de sarcini de predare, administrative, alocare a atenției și resurselor pentru o mulțime de copii care vin cu o multitudine de probleme și așteaptă ca părinții 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 tocmai 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 și responsabilități în școală. Părintele încredințează școlii propriul 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 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 rezultate 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 comunicare 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 altă 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 pozitivă, 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 interesul copilului.

În general, principalele lucruri pe care părinții le așteaptă, sunt ca școala să:

Ofere sprijin și căi practice de atingere a scopurilor educaționale (pe termen scurt – note, comportamente dezirabile – sau pe termen lung: reușita la teste, examene și dezvoltarea 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 procesul educativ și să lămurească aspectele care prezintă interes pentru familie.

Ofere copilului siguranță în sala de clasă și pe terenul școlii, atât 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.

Ofere o varietate de stiluri de predare adaptată modurilor diferite de învățare, specificului clasei și elevului.

Manifeste respect și interes față 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 părinții:

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 sarcina 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 școlar.

Beneficiile pentru părinți includ:

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 cunoașterii 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.

Dezvoltarea 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 învăța dar care nu au condus la efectele așteptate. Deseori, animați de cele mai bune intenții, afectăm 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 cel 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 și perfect aplicabilă în contextul timpului 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 conștientizate 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 inconștient 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 anumit moment, comportamentul copilului/adolescentului se poate orienta spre modalitațile de obținere a obiectelor dorite, chiar dacă aceste comportamente sunt în conflict cu obiectivele învățării.

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, iar – 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 putea 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 învățare.

Recompensele materiale creează o motivație de tip extrinsec, care dacă nu este dublată de întărirea 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 la 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 care 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 extrem de solicitantă, dificilă, care implică un efort continuu și o mare responsabilitate. În această relație care are ca miză tocmai modul în care se formează copilul, nu există poziții superioare și inferioare, nu există numai drepturi, ci și responsabilități clare, de ambele părți.

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 rezultatele 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 și 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, este vorba de un gest reprobabil. Cadrele didactice au informat părinții, care au luat imediat măsura pedepsirii copilului. A fost întrebat elevul ce crede despre această situație, 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 și 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 experiența 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 prietenii care greșesc asemănator, copiii nu fac decât să distrugă intenția educativă a pedepsei. Prin acest mecanism, ei devin imuni la pedepse, care apar ca 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 nici 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, acceptabil 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 aceste situații.

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 subordoneză 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 multiplele 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 experimentală 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 urmare, 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, 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 demotivarea 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 instructiv-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 investigației experimentle pe două coordonate:

proiectarea și desfășurarea lecțiilor folosindu-ne de aplicațiile practice;

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 neimplicării elevilor în desfășurarea activităților didactice și cu percepțiile elevilor privind conținutul și modul de desfășurare al activităților din lecții.

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 conținutului 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 intelectual 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 activităților 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 predării disciplinei M2 – Echipamente Electrice, 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 realizată 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 clasa experimentală (clasa a X-a B) activitatea didactică a fost organizată în concordanță cu ipotezele de lucru care au stat la baza investigației.

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 semestrului 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 disciplinei 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 fost 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: chestionare, 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 omogenității 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 dimensiuni:

natura motivației învățării determinată de structura motivelor care stau la baza studierii disciplinei școlare în studiu;

performanțele obținute de elevi la disciplina M2, înainte de perioada experimentală.

Pentru identificarea și compararea acestei dimensiuni 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;

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 profesionale, 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’’. Baza pentru comparția între clasa experimentală și cea de control a constituit-o media pe clasă calculată pentru fiecare categorie de motive.

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.

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 experimentală, 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.

Tabelul 20

Comaprarea statistică a celor două clase (experimentală și de control) din punct de vedere al performanțelor învățării se justifică deoarece performanța învățării reprezintă un indicator al motivației.

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. Diferența dintre cele două medii (0,24) 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. În timp ce la clasa experimentală s-a intervenit cu variabile 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 practice;

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, comentate în clasă cu ajutorul elevilor;

pentru desfășurarea orelor s-a folosit laboratorul de instalații electice.

Prin aplicarea diverselor metode de învățare prin cooperare, ocaziile de interacțiune între elevi s-au înmulțit și prin urmare și angajamentul activ al acestora. Cunoașterea 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 pune 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 acestor 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 adus 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 intervenției 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;

performanțele 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.

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 :

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 experimentală. Considerăm că diferența din punct de vedere statistic înregistrată la nivelul motivelor cognitive, diferență ce indică o motivație cognitivă sporită la nivelul elevilor din clasa experimentală a apărut ca efect a intervenției pedagigice. Strategiile diadactice adoptate au stimulat și întreținut dorința de cunoaștere a elevilor în raport cu disciplina studiată. Accentul pus pe înțelegerea 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 atmosfere 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 consecventă 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 notele 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 asigurării unei baze unitare de apreciere a randamentului elevilor la disciplina analizată M2, Echipamente Electrice.

Tebelul 22

Figura 7.4 Media notelor la M2 la sfarșitul semestrului II

Rezultatele privind performanțele școlare ale elevilor din cele două clase, experimentală și de control, sunt favorabile celor din prima categorie. Dat fiind faptul că la nivelul etapei de pre-test subiecții din cele două clase prezentau rezultate 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 strategiilor 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 Electrice. 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:

Tabelul 23

Figura 7.5 Motivația elevilor

Tebelul 24

Figura 7.6 Evoluția performanțelor școlare la clasele studiate

Anexe

Anexa 1

Chestionar pentru investigarea motivației

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.

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 comportament:

Ce faci când te confrunți cu dificultăți la învățătură sau când nu înțelegi ceva la această disciplină?

ceri ajutorul profesorului;

ceri ajutorul colegilor;

încerci să te lămurești singur;

înveți pe de rost;

renunți;

alte reacții ………..

Când studiezi pentru această disciplină și cât timp acorzi studiului:

Ce notă ai obținut la această disciplină în semestrul I?

sub 5; b) 5; c) 6; d) 7; e) 8; f) 9; g) 10.

Ce reprezintă pentru tine aceste rezultate?

un succes;

un insucces;

nici un succes, dar nici un insucces.

Ce influență au asupra ta aceste rezultate?

te stimulează să înveți mai bine;

te lasă indiferent;

te demobilizează;

te mulțumesc;

altele…………..

În ce măsură aspectele de mai jos se constitue în surse de satisfacție pentru tine:

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: Instalații electrice 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 :

Utilizarea instalațiilor electrice de joasă tensiune ;

Reprezentarea schemelor electrice;

Montarea și utilizarea aparatelor de joasă tensiune.

Competențe specifice :

Indicarea categoriilor de instalații electrice de joasă tensiune ;

Explicarea rolului funcțional al componentelor și al instalațiilor electrice de joasă tensiune ;

Executarea manevrelor în diverse tipuri de instalații electrice de joasă tensiune.

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 avertizare acustică și optică.

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.

Desfășurarea detaliată a lecției

Bibliografie

1. Ioan Sorin Rancov, Cercetări privind creșterea randamentului instalațiilor electrice fotovoltaice, Editura Politehnica, 2014;

2. Laurențiu Fara, Sisteme fotovoltaice, Editura MatrixRom, București 2005;

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, Corina Daniela Cuntan, Bella Gabor, The Study of the Electric Parameters of an Autonomous Supply System with Photovoltaic Panel, Politechnical University of Timisoara, Timisoara Romania;

8. Shahriar Bazyari, Reza Keypour, Shahrokh Farhangi, Amir Ghaedi, Khashayar Bazyari, A Study on 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 ALGORITHMS 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 solar 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;

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 ”Sistem fotovoltaic ENERED”, 2014;

23. The MathWorks, Inc, ,,Recorder Webinar-Model-Based Design for Power Solar Sysetems’’, The MathWorks, 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, Dezvoltarea 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, Psihologie 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 Cuza” 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 Polirom, Iași, 2005 .

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE

Subsemnatul ………………………………………………………………………., având funcția didactică de ……………………………………… la unitatea școlară……………………………………………

………………………………………………………. declar pe propria răspundere că lucrarea cu titlul ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… având coordonator științific pe ………………………………………………………………… a fost elaborată personal pe baza studierii bibliografiei de specialitate, a experienței 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 preluării, 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,