Predarea Invatarea Notiunilor Stiintifice
Predarea – invatarea notiunilor stiintifice
Argument
Capitolul I. Formarea noțiunilor științifice în învățământul primar
I.1 Noțiuni empirice și noțiuni științifice – delimitări conceptuale
I.2 Procese psihice implicate în formarea noțiunilor științifice
I.3 Specificul predării-învățării noțiunilor științifice la elevii din ciclul primar (particularități de vârstă ale școlarului mic
Capitolul II. Aspecte generale ale predării –învățării disciplinelor din domeniul științelor naturii
II. 1 Finalități și conținuturi ale științelor naturii
II. 2 Orientări privind predarea-învățarea științelor naturii
Capitolul III. Predarea-învățarea noțiunilor științifice prin învățarea experiențială
III.1 Învățarea experiențială (caracteristici, principii, etape)
III. 2 Importanța învățării experiențiale în însușirea noțiunilor științifice
III. 3 Metode specifice și complementare învățării experiențiale
III.3.1 Metode specifice învățării experiențiale
III.3.1. 1 Observarea
III.3.1. 2 Experimentul
III.3.1. 3 Problematizarea
III.3.1. 4 Învățarea prin descoperire
III.3.1. 5 Știu/ vreau să știu/ am învățat
III.3.1 6 Studiul de caz
III.3.1. 7 Metoda lucrărilor practice
III.3.2 Metode complementare învățării experiențiale
III.3.2. 1 Explicația
III.3.2. 2 Demonstrația
III.3.2. 3 Conversația euristică
III.3.2. 4 Modelarea
III.3.2. 5 Jocul didactic
III.3.2. 6 Brainstormingul
III.3.2. 7 Proiectul
III.3.2. 8 Excursia, drumeția și vizita cu rol didactic
Capitolul IV. Sugestii pentru activități de asimilare a noțiunilor științifice prin învățare experiențială
Concluzii finale
Anexe
Bibliografie
ARGUMENT
"Spune-mi și voi uita, arată-mi și îmi voi aminti, implică-mă și voi învăța." – proverb chinezesc
Trăim astăzi într-o societate a cunoașterii, în care omul este asaltat de un volum enorm de informație, ce crește exponențial și care se perimează într-un ritm alert.
În acest context, sistemul de învățământ este cel care îți reconfigurează permanent finalitățile, conținuturile, metodologiile didactice și resursele, adaptându-le atât noilor nevoi ale societății și ale individului, cât și noilor date ale cunoașterii umane.
În privința conținuturilor învățării, se pune tot mai acut problema criteriilor de selecție a acestora din valorile culturale ale omenirii (știința, cultura și practica), respectiv criterii filosofice, criterii logico-științifice și criterii psiho-pedagogice.
În interiorul unei științe, cunoștințele nu au același grad de generalitate. Ele sunt organizate sub forma unei piramide:
Fig. 1Piramida cunoștințelor din cadrul unei discipline, apud Victoria Gheorghe,
Suport de curs, FPSE, anul II
La baza acestei piramide se află fapte, evenimente, date (mai multe, modificate sub impactul exploziei informaționale), iar pe măsură ce urcăm către vârf, ajungem la conținuturile generale, abstracte (legi, teorii, principii), care mai mult se reorganizează sub impactul exploziei informaționale. Prin urmare, dacă dezvoltarea științei este mai dinamică la nivel inferior, iar la nivel superior cunoștințele au o valabilitate îndelungată, în obiectele de învățământ vor fi selectate acele informații semnificative care conduc la cunoașterea adevărurilor științifice ce au valabilitate pe perioade mai îndelungate.
Informațiile esențiale din fiecare domeniu al cunoașterii sunt selectate atât în vederea integrării lor în structuri mai complexe, precum competențele, cât și în vederea dezvoltării unei gândiri structurate și a aplicării în practică a acestora.
Acele informații esențiale din diferite domenii ale cunoașterii sunt definite ca fiind noțiuni. Ele reflectă caracterele generale, esențiale și necesare ale unei clase de obiecte.
Formarea noțiunilor în școală presupune parcurgerea unui traseu ce implică experiența perceptivă, formarea reprezentărilor, operațiile gândirii, memoria, limbajul și imaginația.
Se observă așadar, că formarea noțiunilor are un caracter procesual, în care gândirea are rolul central. La școlarul mic, gândirea se află în stadiul operațiilor concrete, adică parcurge traseul de la concret la abstract, de la particular la general, operând așadar cu raționamente de tip inductiv.
Dacă în teoriile clasice ale învățării elevii erau receptori pasivi de informație, în teoriile mai noi se observă creșterea rolului activ al elevului în procesul cunoașterii. Acest lucru se realizează printr-o reconfigurare a strategiilor didactice în cadrul cărora elevul devine un mic cercetător, fiind antrenat în activități de investigare și cercetare directă a fenomenelor.
Între aceste teorii mai noi ale învățării se află și cea a învățării experiențiale, propusă de David Kolb, conform căreia cunoașterea este un proces de transformare a experienței. Noul model oferă o perspectivă integratoare, holistă asupra învățării care combină experiența, percepția, cogniția și comportamentul. Astfel, se constată că acest model este în concordanță cu procesul psihic de conceptualizare, cu specificul gândirii la clasele primare, cât și cu viziunea holistă asupra lumii.
În lucrarea de față ne-am propus să realizăm o cercetare a modului în care acest model al învățării poate fi aplicat în formarea noțiunilor din domeniul științelor naturii, întrucât acesta, prin specificul său, necesită interacțiunea cu mediul înconjurător, observarea caracteristicilor, a legităților, a regularităților, deci, în ultimă instanță experiență. Considerăm că acesta este prin excelență un domeniu care nu ar trebui abordat prin transmiterea seacă de cunoștințe, ci prin implicarea activă a elevului cu toate resursele sale intelectuale și sufletești în procesul de investigare a mediului înconjurător, asigurând astfel o învățare temeinică și de lungă durată, formarea unei motivații intrinseci, dar și educarea în spiritul respectului și al dragostei față de natură.
Lucrarea oferă o generoasă trecere în revistă a elementelor teoretice asimilabile temei (conceptul de noțiune științifică, procese psihice implicate în conceptualizare, specificul formării acestora la vârsta școlarului mic, principalele noțiuni științifice din domeniul științelor naturii, descrierea teoriei învățării experiențiale și a metodelor didactice specifice și complementare acesteia), dar mai ales oferă sugestii concrete de aplicare a acestei teorii în asimilarea unor noțiuni științifice din domeniul vizat. Astfel, lucrarea se dorește a fi o invitație adresată cadrelor didactice în vederea aplicării acestui model al învățării la propria clasă.
I.1 Noțiuni empirice și noțiuni științifice – delimitări conceptuale
Trăind într-un mediu complex, omul ar putea fi repede copleșit de multitudinea și diversitatea stimulilor ori a situațiilor pe care le întâlnește. Pentru a se adapta acestei realități, subiectul uman recurge la categorizarea obiectelor, reducând astfel mediul la categorii ușor de procesat. Categorizarea sau clasificarea vizează instituirea de clase care includ un grup de obiecte sau stimuli, pe baza unei similarități fizice sau funcționale. Despre aceste elemente se spune că sunt membri/elemente ale clasei respective. De pildă, diverse tipuri de mere sunt grupate în aceeași categorie pe baza unor caracteristici fizice sau perceptive asemănătoare: formă, gust, culoarea sâmburilor etc. Elementele clasei „plante medicinale” nu sunt atât de asemănătoare sub aspect fizic, cât mai ales sub aspect funcțional: îndeplinesc funcții similare: de a vindeca ori ameliora bolile ce afectează sănătatea omului. O categorie capătă o anumită etichetă lingvistică în limbajul natural – un termen sau o perifrază. Această „carcasă lingvistică” nu este însă identică cu reprezentarea cognitivă sau mintală a unei categorii. (M. Miclea, 2003, p. 145). De exemplu, un copil își poate însuși încă de la trei ani cifrele (cuvintele sau simbolurile grafice), dar abia mai târziu înțelege conceptul de număr natural.
Potrivit logicii tradiționale, proiecția mintală a unei categorii este noțiunea sau conceptul său.
Noțiunea științifică este „acea entitate informațională internă care integrează determinanții (însușiri) semnificative, esențiale, necesare, comune unui număr mai mare sau mai mic de obiecte (fenomene) reale sau imaginare”(Golu M., 2002, p. 398).
Logica a pus în evidență două determinații principale ale noțiunii: volumul și sfera. Prin volum se desemnează conținutul noțiunii, respective numărul de note pe care le cuprinde(mamifere marine, de mari dimensiuni etc.). Prin sferă se exprimă întinderea noțiunii, respective numărul obiectelor sau mulțimilor de obiecte asupra cărora se aplică noțiunea dată (în exemplul de mai sus, toate speciile de balene și toate exemplarele aferente.) Cele două determinații se află într-un raport invers: cu cât volumul este mai mare (conținutul mai bogat în însușiri), cu atât sfera este mai restrânsă, noțiunea respectivă aplicându-se unui număr mai mic de obiecte (mulțimi) și invers.
Cercetările efectuate de A. Șvacikin (1937), sub îndrumarea lui L. S. Vîgotski, (apud M. Golu, 2002, p. 398) au demonstrat că până să ajungă la stadiul noțional propriu-zis, gândirea trebuie să parcurgă o serie de etape intermediare:
1. etapa pre-noțională (domină în mod absolut imaginile senzoriale)
2. etapa complexelor noționale (se pun împreună, în aceeași categorie, pe baza unei însușiri accidentale, obiective calitativ diferite- lucruri și ființe, de exemplu
3. etapa pseudonoțională (îngustarea sferei noțiunii până la a cuprinde un singur obiect)
4. etapa noțiunilor concrete
5. etapa noțiunilor abstracte
Stadialitatea formării noțiunilor reflectă și este simetrică stadialității formării operațiilor gândirii. Noțiunea, odată elaborată, se include în structura de conținut stabilă a gândirii, oferind un material de lucru calitativ superior pentru blocul operațiilor. Spunem astfel, că noțiunea are un caracter informațional-operațional, întrucât pe lângă prezența celor doi determinanți (volum și sferă), noțiunea implică posibilitatea formulării unei judecăți (adică pot spune ce este sau ce nu este ceva, pe baza definiției unei noțiuni), a evocării unei imagini și, totodată, pe cea a efecturii unor operații mentale specifice. De exemplu, elevul care și-a însușit noțiunea de număr natural, va fi capabil nu doar să asocieze un număr de elemente dintr-o mulțime cu un anumit simbol scris, să-l citească, să-l includă într-un șir de numere, ci va ști să efectueze și calcule aritmetice cu acesta (să le adune, să le scadă etc.).
Tipuri de noțiuni (M. Zlate, 1999, p. 244)
Noțiunile se află la diverse niveluri de constituire, ocupând locuri diferite în sistemul intelectual al individului. Ele se pot clasifica astfel:
după calea de formare și conținutul lor:
– empirice ( noțiuni naturale);
– științifice (noțiuni formale/ artificiale).
după gradul de generalitate:
– individuale;
– particulare;
– generale.
după existența sau inexistența unui corespondent concret, imediat, în realitatea înconjurătoare:
– concrete;
– abstracte (concepte);
Noțiunile empirice (spontane, cotidiene) sunt formate pe căi neorganizate, nesistematizate, ca urmare a experienței ori a relațiilor cotidiene de comunicare între copil și adult și au, de aceea, un conținut la fel de neorganizat și accidental. Deci, țin de procesul comunicării interumane, dar și de cel al învățării spontane, latente. Ele sunt saturate de diferite tipuri de experiențe ale individului: de experiența lui practic-intuitivă și de cea operantă. Au un caracter fragmentar. În conținutul lor intră însușirile neesențiale, accidentale, restrictive ale obiectelor și fenomenelor, însușirile concrete, particulare, locale, cele dependente de contiguitate și covarianță și nu de necesitate. Din această cauză sunt limitate și cu efecte adeseori nefavorabile asupra cunoașterii: duc fie la îngustarea, fie la lărgirea nepermisă a sferei noțiunilor. Noțiunile empirice sunt puternic individualizate, sunt „îmbibate” cu experiențele anterioare specifice fiecărui ii va ști să efectueze și calcule aritmetice cu acesta (să le adune, să le scadă etc.).
Tipuri de noțiuni (M. Zlate, 1999, p. 244)
Noțiunile se află la diverse niveluri de constituire, ocupând locuri diferite în sistemul intelectual al individului. Ele se pot clasifica astfel:
după calea de formare și conținutul lor:
– empirice ( noțiuni naturale);
– științifice (noțiuni formale/ artificiale).
după gradul de generalitate:
– individuale;
– particulare;
– generale.
după existența sau inexistența unui corespondent concret, imediat, în realitatea înconjurătoare:
– concrete;
– abstracte (concepte);
Noțiunile empirice (spontane, cotidiene) sunt formate pe căi neorganizate, nesistematizate, ca urmare a experienței ori a relațiilor cotidiene de comunicare între copil și adult și au, de aceea, un conținut la fel de neorganizat și accidental. Deci, țin de procesul comunicării interumane, dar și de cel al învățării spontane, latente. Ele sunt saturate de diferite tipuri de experiențe ale individului: de experiența lui practic-intuitivă și de cea operantă. Au un caracter fragmentar. În conținutul lor intră însușirile neesențiale, accidentale, restrictive ale obiectelor și fenomenelor, însușirile concrete, particulare, locale, cele dependente de contiguitate și covarianță și nu de necesitate. Din această cauză sunt limitate și cu efecte adeseori nefavorabile asupra cunoașterii: duc fie la îngustarea, fie la lărgirea nepermisă a sferei noțiunilor. Noțiunile empirice sunt puternic individualizate, sunt „îmbibate” cu experiențele anterioare specifice fiecărui individ. Se caracterizează și prin totala lipsă de ierarhizare a însușirilor reflectate și prin fragilitatea conținutului lor (generalizările prezente în ele sunt labile, dovedindu-și la cea mai mică situație conflictuală sau critică șubrezia, incapacitatea de a se păstra în formă inițială). Ca urmare a repetării, a utilizării frecvente, noțiunile empirice capătă un grad de automatizare, de rigidizare, transformându-se într-un fel de deprinderi intelectuale ce pot fi reactualizate și folosite, dar nu și explicate. Cu toate limitele subliniate mai sus, noțiunile empirice îndeplinesc un mare rol în cunoaștere: sunt instrumente de comunicare și înțelegere eficientă între copil și adult (datorită valorii lor practico-operatorii); sunt singurele mijloace intelectuale accesibile copilului, cel puțin până la o anumită vârstă.
Noțiunile științifice sunt produsul căilor organizate, sistematice, dirijate conștient de adult sau de procesul de învățământ, iar la vârste mai înaintate, de însuși individul implicat în procesul învățării și cuprind în conținutul lor esențialitatea obiectelor și fenomenelor, însușirile obiective și necesare, legitățile acestora, invarianții, recunoscute ca atare la momentul dat al cunoașterii umane. Ele uzează de limbaje specializate proprii diferitelor domenii ale cunoașterii, nu pot fi contrazise sau puse la îndoială și exercită un efect de autoritate.
Așadar, deosebirile dintre conceptele științifice și cele empirice țin de conținutul acestora, de relația lor cu alte concepte, dar și de modul de formare. Astfel, informația cuprinsă în volumul conceptelor științifice este esențială, structurată, organizată, însușirile nu sunt separate, ci sunt integrate în totalități informaționale bine sudate.
Cuprinzând condensări și corelări ale notelor definitorii ale obiectelor și fenomenelor, conceptele științifice facilitează formularea definițiilor. Definițiile nu sunt altceva decât concepte explicitate, desfășurate. Schema de definire a unei noțiuni variază în funcție de scopul urmărit și de criteriul adoptat. În accepțiunea logicii, o definiție veritabilă este doar aceea care se poate realiza prin genul proxim și diferența specifică (de exemplu, “Omul este un animal rațional.”, “Mamiferul este un vertebrat care naște pui vii, pe care îi hrănește cu lapte.”). În practică însă, nu este întotdeauna ușor și posibil să dăm definiții; în mod frecvent recurgem la definiții enumerativ-descriptive (“Liliacul este un mamifer nocturn, care zboară, care are corpul acoperit cu blană, care se orientează și comunică prin ultrasunete, care stă agățat în timpul zilei cu capul în jos și care trăiește de obicei, în grupuri mari, în peșteri.”), funcționale (“Stiloul este un instrument cu care scriem”), genetice (“Ploaia este ce rezultă din condensarea norilor”), de compoziție (“Alama este un amestec de cupru și zinc.”), iar alteori relația cu concretul este atât de puternică, încât în dicționar, alături de definiție, apare și imaginea respectivului obiect, așa cum se întâmplă în cazul noțiunilor din sfera biologiei.
Conceptele științifice nu sunt izolate, ci dimpotrivă, sunt interdependente și ierarhizate în ceea ce Vîgotski reprezenta sub forma piramidei noțiunilor sau profesorul Mircea Miclea sub forma rețelelor semantice descrise pe larg în lucrările sale.
Andrei Cosmovici, în lucrarea sa, “Psihologie generală”, consideră că noțiunile științifice încorporează două categorii de relații semantice:
relații de predicație, referitoare la caracteristicile conceptului (de exemplu, că balena naște pui vii, respiră prin plămâni, trăiește în oceane etc.)
relații de subordonare, privind raportul noțiunii cu altele mai generale (balena este mamifer, vertebrat, animal).
Astfel, noțiunile nu sunt dispuse la întâmplare, ci se ordonează și ierarhizează sistemic, alcătuind ceea ce se cheamă piramida noțiunilor.. Aceasta este structurată pe verticală după criteriul gradului de generalitate, iar pe orizontală după criteriul coordonării semantice modale. Spre baza piramidei sunt dispuse noțiunile cu sfera cea mai mică și volumul cel mai mare: noțiuni individuale, iar pe măsură ce se urcă spre vârful piramidei, noțiunile au sfera din ce în ce mai mare și volumul din ce în ce mai mic – noțiuni particulare, generale, iar la vârful piramidei se plasează noțiunile cu gradul cel mai înalt de generalitate posibil – categoriile supraordonate (de exemplu, “existență”, “materie”, “realitate”). Atunci când organizarea în interiorul piramidei este bună, gândirea se mișcă liber, cu ușurință și coerență, atât de la individual/particular spre general/categorical, cât și în sens invers, de la categorical spre particular și individual. De asemenea, mișcarea ei se realizează optim și pe orizontală, în limitele aceluiași nivel ierarhic integrat, stabilindu-se între noțiunile respective raporturi de coordonare, de complementaritate. Buna funcționalitate logico-semantică în interiorul sistemului noțional este o premisă esențială a eficienței instrumental-cognitive a gândirii.
Specific piramidei noțiunilor ori rețelelor semantice este fenomenul de inferență, care constă în atribuirea tuturor atributelor definitorii clasei respective (deci și ale claselor supraordonate), oricărui nou obiect inclus în respectiva categorie.
Noțiunile științifice sunt transformatoare în activitatea practică a omului: ele îi permit să facă predicții, să interpreteze și în ultimă instanță să-și eficientizeze activitatea practică.
Conceptele științifice, spre deosebire de cele empirice, sunt organizate, sistematice dirijate conștient de către adult prin procesul de predare-învățare-evaluare sau pe parcursul întregii vieți, de însuși individual implicat în actul învățării.
Fig. 3 Schemă / rețea semantică ( M. Zlate, 1999, p. 249)
Caracteristicile celor două categorii de concepte, implicit de cunoaștere, lasă impresia opoziției lor. În realitate, atât genetic, cât și funcțional ele se află într-o permanentă unitate și continuitate. Gândirea debutează cu empiricul, dar nu rămâne la el, ci trebuie să facă saltul la științific. Empiricul joacă în raport cu științificul rol de premisă, de punct de pornire, de factor facilitator care deschide și pregătește operațional însușirea științificului, dar și de piedică dacă nu este depășit (adeseori noțiunile empirice sunt atât de înrădăcinate, atât de puternice în mintea copilului, încât ele întârzie sau împiedică formarea celor științifice, sau le elimină instalându-se în locul lor). La rândul lui, științificul folosește, suplimentează, restructurează, reconsideră sau, când este cazul, corijează și înlătură empiricul. Influențele sunt, așadar, reciproce.
Din punctul de vedere al relației cu imaginea, noțiunile pot fi clasificate în noțiuni concrete (care se opt ilustra printr-o imagine; de exemplu, noțiunea de câine) și noțiuni abstracte (nereprezentabile: nu ne putem imagina absolutul, libertatea, infinitul etc.).Acestea mai sunt numite și concepte. Andrei Cosmovici atrăgea atenția asupra faptului că în cazul noțiunilor concrete, nu putem confunda imaginea cu noțiunea: eu îmi reprezint o casă, nu casa în general. Noțiunea de om se referă la tot felul de oameni: de rasă albă, neagră sau galbenă, înalți sau scunzi, prietenoși sau agresivi etc. Suntem conștienți de ceea ce îi este omului caracteristic, dar și de diferențele posibile. Imaginea este concretă, singulară, înțelesul îi este mai mult restrâns și doar uneori este necesară raționamentului, rezolvării problemelor complexe.
În privința claselor de obiecte reprezentate prin noțiunile concrete, există uneori tendința reprezentării lor mentale printr-un exemplar întâlnit frecvent în viața cotidiană, numit prototip. Andrei Cosmovici atrăgea atenția asupra faptului că acesta constituie o posibilă sursă de erori, întrucât încercările elevului de a clasifica o categorie, un individ, se bazează de obicei pe compararea cu atributele prototipului și nu pe o analiză a aspectelor esențiale. Din acest motiv, copilul ar putea considera delfinul ca fiind pește, întrucât nu seamănă cu vaca sau cu câinele, care pentru el sunt prototipuri pentru mamifer. (Andrei Cosmovici, Luminița Iacob, 2005, p. 169).
Importanța noțiunilor științifice
Așadar, datorită noțiunilor științifice pe care le deține, omul:
realizează o cunoaștere aprofundată, științifică a lumii în care se află;
comunică mai ușor cu ceilalți;
ajunge la înțelegerea unor noi noțiuni și concepte, doar făcând legătura între alte concepte însușite anterior;
memorează mai ușor, întrucât conceptele “ung roțile memoriei”, făcând-o mai eficientă;
gândește într-un mod mai eficient;
interpretează în mod diferit noile date ale realității;
face predicții cu privire la noi obiecte, incluzându-le în anumite categorii, sporind astfel eficiența acțiunilor ulterioare;
se obișnuiește să nu se grăbească în a judeca o anumită situație, un eveniment după aparența sa imediată, ci să distingă aparența de esență, esențialul de neesențial;
își formează o concepție realist-naturalistă despre lume și viață.
I.2 Procese psihice implicate în formarea noțiunilor științifice
Prin experiența noastră perceptivă cunoaștem obiecte și fenomene individuale. Prin procesul de gândire generalizăm această experiență, generalizare care se fixează în noțiuni.Acestea sunt apoi fixate în memorie. Activitatea gândirii prin care se ajunge la noțiuni se numește conceptualizare. Aceasta este „capacitatea de abstractizare a însușirilor unei clase de obiecte ce sunt apoi încorporate într-o imagine sau idee-concept, de asemenea, capacitatea de a sesiza atributele distinctive ale unei clase de obiecte” (M Zlate, 1999). Luis D'Hainaut diferențiază conceptualizarea științifică de conceptualizarea în cadrul învățării școlare, pe care o definește ca o operație cognitivă în care obiectul activității celui educat este un constituent al unei clase (unul dintre elementele sale, numele său, criteriul său de definire), iar produsul este clasa (reprezentată prin unul sau mai multe dintre elementele sale, prin numele clasei sau prin criteriul care o definește), fapt ce se realizează prin operatori ca: structura de atribute ale clasei, definiția sau algoritmul de identificare. D. Ausubel considera însă, că în cadrul activității școlare este mai potrivit termenul de asimilare a noțiunilor. (apud V. Negovan, 2005)
Luis D'Hainaut menționează două modalități de conceptualizare: conceptualizarea sintetică sau extensivă (gruparea în același ansamblu și sub aceeași denumire a obiectelor diferite, aparținând aceleiași clase) și conceptualizarea analitică sau comprehensivă (decuparea dintr-o clasă mai largă a unui subansamblu, plecând de la un criteriu de definire sau de la un algoritm de identificare) (D'Hainaut, 1981, apud V. Negovan, 2005).
Procesul de formare a noțiunilor debutează cu datele oferite de senzații, percepții și reprezentări, care sunt apoi prelucrate cu ajutorul operațiilor gândirii (analiza, sinteza, comparația, generalizarea, abstractizarea, particularizarea și concretizarea), al limbajului, al memoriei, al atenției și chiar al imaginației.
Așadar formarea noțiunilor debutează cu receptarea optimă a datelor lumii concrete, a mulțimii de obiecte. Ea este posibilă prin intermediul mecanismelor psihice senzoriale (senzația și percepția.). Senzația, „ca primă formă de psihic, reproduce în creierul uman însușirile simple ale obiectelor și fenomenelor care acționează direct asupra organismului.” (Zlate, 1999, 38). În funcție de analizatorul care le receptează, senzațiile pot fi vizuale, auditive, gustative, olfactive, cutanate (tactile și termice). Informațiile separate despre proprietățile fizice ale stimulilor sunt integrate și codificate în imagini perceptive. Percepțiile sunt procese psihice senzoriale care conțin totalitatea informațiilor despre însușirile concrete ale obiectelor și fenomenelor, în condițiile acțiunii directe a acestora asupra analizatorilor. Percepțiile nu sunt o simplă sumă de senzații, întrucât reflectă o imagine unitară a stimulului, fiind surprinse interrelațiile complexe dintre însușirile principale și detalii. Îmbogățirea experienței perceptive depinde de concentrarea atenției, în funcție de scopul urmărit, asupra anumitor elemente (reflectarea clară, integrală și precisă a obiectului percepției și vagă, lacunară a celorlate obiecte aflate în câmpul perceptiv), folosirea unui bogat material intuitiv, explorarea acestuia cu ajutorul tuturor analizatorilor care pot oferi informații relevante pentru respectiva clasă de obiecte și realizarea de activități practice. Tinca Crețu (2004), enumeră modalitățile în care poate fi evidențiat obiectul percepției de către profesor: stimularea interesului elevilor de a descoperi aspectele definitorii ale acestuia, conturarea specială, contrastul cromatic și folosirea indicatorilor verbali.
Dacă explorarea perceptivă este insuficientă, atunci și produsele acesteia vor fi sumare, confuze, nediferențiate, eronate. Putem deduce de aici, că „acțiunea este nu numai mijloc de realizare a percepției, ci elementul ei constitutiv fundamental”. (Zlate, 1999, 94). Prin urmare, este de dorit ca profesorii să faciliteze realizarea cât mai multor acțiuni cu obiectele: sesizarea formei, mărimii, măsurare, desompunere, recompunere, modelare, transformare, însoțite de verbalizarea și interpretarea observațiilor realizate. Prin învățare perceptivă se formează spiritul de observație, adică acea capacitate de a surprinde cu ușurință, rapiditate și precizie ceea ce este slab, ascuns, aparent nerelevant, dar semnificativ pentru scopurile urmărite.
Experiența perceptivă și extensia acesteia prin învățare permit crearea unui repertoriu bogat de reprezentări mentale (reprezentări), fundamentul pe baza cărora se vor dezvolta noțiunile (produse ale gândirii). „Reflectarea și cunoașterea obiectului în absența lui, dar cu condiția ca acesta să fi acționat cândva asupra organelor de simț, poartă denumirea de reprezentare”. (Zlate, 1999, p.184). Elaborarea imaginii mentale a obiectelor presupune: participarea latentă a analizatorilor, implicarea mecanismelor verbale, procedee specifice de comparare, selectare, accentuare, condensare, restructurare a informației perceptive inițiale. Implicarea limbajului stimulează organizarea reprezentărilor, iar memoria contribuie la întipărirea și actualizarea selectivă. Bogăția și varietatea repertoriului de reprezentări mentale își pun amprenta asupra formării noțiunilor, înțelegerii semnificației cuvintelor noi, oferind în același timp un suport intuitiv pentru formarea raționamentelor și rezolvarea de probleme. De exemplu, elevii înțeleg noțiunea de „lanț trofic”, pornind de la reprezentările pe care le au despre plante și animale. Dacă repertoriul reprezentărilor este sărac, atunci vor apărea confuzii sau dificultăți în rezolvarea de probleme.
Informațiile obținute prin mecanismele psihice senzoriale, stocate în memoria elevului, sunt apoi prelucrate cu ajutorul mecanismelor psihice superioare: gândirea, memoria și imaginația. Gândirea permite trecerea de la aparențe la esențe, de la aspectele legate de formă la cele de conținut, de la individual, concret, la categorial, de la analitic la sintetic sau de la general la particular. Ea este procesul cognitiv „care, prin intermediul abstractizării și generalizării coordonate în acțiuni mentale, extrage și prelucrează informații despre relațiile categoriale și determinative, în forma conceptelor, judecăților și raționamentelor.” (T. Crețu, 2004, p. 90)
Operațiile fundamentale ale gândirii au așadar, un rol central în activitatea de conceptualizare. Acestea presupun un act de transformare a informațiilor, de relaționare și prelucrare, combinare și recombinare a schemelor și noțiunilor, în vederea obținerii unor cunoștințe noi sau a rezolvării unor probleme.
Analiza și sinteza sunt operații corelative. Astfel, în timp ce analiza presupune dezmembrarea mintală a obiectului în elementele sau părțile sale componente, în vederea determinării însușirilor esențiale, a semnificației sau rolului fiecărui element în cadrul întregului, sinteza, pornind de la elementele sau însușirile date izolat, reconstruiește mintal obiectul. „Dacă analiza permite delimitarea esențialului de neesențial, a necesarului de întâmplător, sinteza corelează dependențele obiectului pentru a ajunge în final la redarea acestuia ca întreg, a legilor lui de organizare, de mișcare și de evoluție.” (M. Zlate, 1999, p. 256)
Abstractizarea și generalizarea sunt alte două operații corelative, ale gândirii, strâns legate de analiză și de sinteză, de altfel, continuări sau exprimări ale lor în plan mental.Abstractizarea presupune selectarea și reținerea unor însușiri sau relații esențiale și comune unei clase de obiecte, ce vor fi implicate în noțiuni și concepte, și neglijarea altora, variabile, neesențiale. Este o formă superioară a analizei, căci devine selectivă, pe baza unor criterii de relevanță. Acestea nu sunt întotdeauna palpabile, evidente, de aici și dificultatea demersului inductiv de formare a noțiunilor.Generalizarea înseamnă ridicarea în procesul cunoașterii de la însușirile concrete, particulare, către însușiri din ce în ce mai generale (latura intensivă), fie extinderea însușirilor unui obiect asupra unei întregi categorii (latura extensivă). Este operația de trecere de la individual-concret la general sau categorial.
Comparația este o operație a gândirii implicată ca premisă sau ca mijloc în toate celelalte. A compara, înseamnă a stabili mintal asemănările și deosebirile esențiale dintre obiecte și fenomene, pe baza unui criteriu.
Concretizarea logică este mai mult decât ilustrarea unei teze sau a unei legi cu un exemplu. Ea este, conform lui M. Zlate „o continuare a drumului cunoașterii, o urcare spre alte piscuri- spre concretul logic, o reinterpretare și o regîndire a punctului de plecare și nicidecum o simplă reîntoarcere la el. (…) Concretizarea logică are tocmai rolul de a câștiga ce s-a pierdut prin abstractizare, adică interdependența și corelația aspectelor obiectului.” (1999, p. 261)
Procesarea informației noi sau a celei deținute anterior se realizează prin raționamente inductive, raționamente deductive sau prin raționamente analogice. Raționamentele inductive pornesc de la particular, concret și eterogen și ajung la general, abstract și omogen. Cele inductive sunt inversul celor deductive, iar raționamentele analogice realizează înțelegerea unui fenomen, a unei noțiuni, pe baza analogiei, a asemănării cu un fenomen ori noțiune cunoscută deja elevului.
În domeniul etapelor sau descrierii mecanismelor conceptualizării, teoriile sunt pe cât de variate, pe atât de contradictorii. Reținem pentru uzul în cadrul procesului didactic, abordarea empiristă, abordarea raționalistă, etapele formării acțiunilor mintale formulate de P. I. Galperin și modelul atributelor definitorii formulat de Eysenk și Keane.
Abordarea empiristă a conceptualizării sugerează prezentarea unei mari varietăți de exemple din clasa respectivă de obiecte, utilizând atât imagini cât și descrierea verbală a acestora, astfel ca elevii să sesizeze că atributele comune și relevante ale acestora rămân constante, în timp ce atributele lor nerelevante se schimbă. Procedeul întâmpină însă diverse inconveniente: atributele relevante nu sunt întotdeauna ușor de perceput, gradul de asemănare sau de deosebire prea mare împiedică realizarea comparației între obiecte, lipsa orientării prin enunțarea atributelor definitorii, poate duce la un demers cognitiv haotic și cronofag și nu pot fi însușite astfel decât noțiunile concrete. Această abordare a învățării conceptelor este potrivită în cazul noțiunilor din sfera științelor naturii, îndeosebi a conceptelor cu un grad scăzut de generalitate. Se apelează în această situație la raționamente de tip inductiv.
Pentru raționaliști însă, conceptele sunt definite printr-un triplet de ansambluri:
ansamblul situațiilor de referință care dau sens conceptelor
ansamblul invarianților operatori care sunt constitutivi conceptelor;
ansamblul sistemelor simbolice care permit simbolizarea conceptelor
Fig. 4 Reprezentarea formării conceptelor (apud M. Zlate, 1999, p. 299)
Între aceste planuri există nenumărate interacțiuni. Evoluția apare ca urmare a considerării unor proprietăți și relații din ce în ce mai complexe, din coordonarea câmpurilor separate, din diferențierea lor. „Un asemenea cadru teoretic permite de a înțelege de ce formarea conceptelor este atât de dificilă. Ea implică articulații și puneri în corespondență între trei registre de funcționare care pentru subiect nu se impun întotdeauna.” (Wiel-Barais, apud. M. Zlate, 1999)
Conform modelului formulat de Galperin, etapele formării acțiunii mentale (sau a noțiunii) sunt următoarele:
Familiarizarea cu sarcina învățării este etapa în care, pe baza modelului acțiunii și indicațiilor referitoare la acțiunea materială se constituie „fundamentul obiectiv al acțiunii” sau „baza de orientare a acțiunii”;
Execuția sau realizarea acțiunii presupune desfășurarea acțiunii în plan extern, material fiind o etapă premergătoare a interiorizării (dobândirea semnificației sarcinii);
Transferul acțiunii în planul vorbirii sau al limbajului extern cu voce tare, fără sprijinul pe materialul cu care s-a operat în executarea acțiunii;
Acțiunea în planul limbajului intern pentru sine
Etapa interiorizării acțiunii materiale în acțiune mintală sau a desfășurării acțiunii în limbajul interior. (Galperin, 1975)
Acest model de conceptualizare este utilizat cu precădere în învățarea conceptelor matematice (număr natural, operații cu numere naturale).
Modelul atributelor definitorii formulează premisa potrivit căreia un concept poate fi caracterizat printr-un număr de atribute definitorii, iar când aceste atribute sunt descoperite și asimilate de subiect, asistăm la formarea conceptului. Eysenck și Keane au formulat postulatele acestui model:
înțelesul unui concept poate fi redat printr-o listă de atribute intercorelate;
atributele sunt elemente de bază, atomii necesari construirii blocurilor de concepte;
fiecare atribut este necesar și toate la un loc suficiente pentru a defini un concept;
în virtutea existenței acestor atribute, membrii conceptului sunt clar definiți, în sensul că se știe cu precizie cine este și cine nu este membrul unei categorii;
toți membrii unui concept sunt egal reprezentativi;
când conceptele sunt organizate într-o ierarhie, definirea unui concept mai specific presupune acordarea tuturor atributelor conceptului supraordonat (o pisică va avea toate atributele mamiferelor).
Acest model este urmat mai cu seamă în cazul noțiunilor cu un grad ridicat de generalitate. Astfel, se recomandă:
focalizarea atenției elevilor asupra atributelor definitorii sau prototipale ale exemplelor și nonexemplelor (cazurilor care intră în categoria desemnată de conceptul respectiv și a celor care nu intră);
prezentarea unor exemple reprezentative (prototipale) memorabile pentru respectiva clasă de obiecte;
prezentarea cât mai multor exemple și nonexemple de obiecte care intră în clasa desemnată de concept și din cât mai variate zone ale cunoașterii senzoriale;
clasificarea unei mari varietăți de noi exemple căutate și găsite de elev, după cât mai multe criterii (care sunt și atribute definitorii ale acelor obiecte);
clasificarea unei mari varietăți de exemplu/nonexemplu foarte asemănătoare (diferite printr-un singur atribut)ale obiectelor din clasa de obiecte desemnate de concept;
crearea unei taxonomii a conceptelor relaționate (Hamilton, Ghatala, 1994, apud. M. Zlate, 1999)
Gândirea utilizează în această situație raționamente de tip deductiv, adică pornește de la general și abstract (definiție, teoremă, lege) și ajunge la particular și concret (exemplu concret).
Sintetizând recomandările formulate de diferiți psihologi români (P. Popescu-Neveanu, Al. Roșca, M. Golu, T. Crețu ), putem enumera condițiile psihologice ale formării noțiunilor:
recursul la fondul de reprezentări, noțiuni empirice și noțiuni științifice care sprijină înțelegerea noii noțiuni;
asigurarea unei bune orientări în sarcină, elevii concentrându-se asupra însușirilor definitorii pentru categoria de apartenență a noțiunilor care trebuie asimilate;
folosirea de material intuitiv suficient, variat și relevant și organizarea explorării perceptive a acestuia (observarea, manipularea acestuia, transformarea lui);
formarea unui fond de reprezentări pe baza căruia să se realizeze abstractizările și generalizările necesare asimilării noțiunilor;
reactualizarea informațiilor, definițiilor, regulilor (experiența cognitivă) care au legătură cu conținutul noțiunilor care trebuie învățate;
verbalizarea rezultatelor procesărilor inițiale ale informațiilor, pentru a fi evidențiate însușirile relevante ale noțiunilor;
sintetizarea rezultatelor într-o definiție, care unifică într-o unitate informațională toate prelucrările realizate;
integrarea noțiunilor noi în sistemul celor asimilate anterior, surprinzându-se legăturile pe orizontală și pe verticală, prin reprezentarea grafică sub forma unei scheme;
aplicarea definiției pentru discriminarea exemplelor de nonexemple;
emiterea de judecăți cu privire la clasa de obiecte sau fenomene exprimate de noțiunea nou-asimilată (este sau nu este ….deoarece …….); se poate realiza concomitent cu pasul anterior;
aplicarea noțiunilor predate la rezolvarea unor probleme practice;
Acestea vor fi însă adaptate în funcție de specificul disciplinei de învățământ, al categoriei de vârstă ale elevilor, al nivelului cunoștințelor anterioare ale elevilor.
I.3 Specificul predării-învățării noțiunilor științifice la elevii din ciclul primar (particularități de vârstă ale școlarului mic)
Odată cu debutul școlarității, învățarea devine principala activitate a copilului. În cadrul acesteia are loc și învățarea conceptelor științifice.
După teoria lui J. Piaget, „copilul își poate însuși anumite concepte dacă posedă structurile psihice corespunzătoare.“(1971) În legătură cu această afirmație, psihologul american J. S. Bruner arată că însăși învățarea are rol fundamental în constituirea structurilor psihice pe care le evidențiază școala lui Piaget. Bruner arată că „orice subiect poate fi predat efectiv într-o manieră intelectuală corectă, oricărui copil la orice nivel de dezvoltare, dacă este prelucrat adecvat posibilităților de înțelegere a acestuia”(1970). Așadar este necesar ca fiecare cadru didactic să cunoască foarte bine particularitățile psiho-individuale ale elevilor pentru ca mai apoi să aleagă cele mai potrivite strategii didactice.
Pornind de la aceste aspecte, este necesar ca în proiectarea activităților de învățare a conceptelor la vârsta școlară mică să se ia în considerare principalele caracteristici ale dezvoltării psihice specifice nivelului de dezvoltare 6/7-10/11 ani.
Vârsta școlară se constituie ca un stadiu nou, calitativ superior, bazat pe achizițiile anterioare, pe experiența cognitivă a copilului pe care o valorifică și restructurează, în funcție de noile dominante psihofizice și noile solicitări ale mediului.
Perioada de la șapte la doisprezece ani, afirma H. Wallon, este aceea în care obiectivitatea înlocuiește sincretismul. Saltul este posibil datorită descentrării eului, ceea ce permite o desubiectivizare a lumii. Prin învățarea de tip școlar, copilul intră în sfera inteligibilului, a raționalului în raporturile sale cu mediul.
Este perioada în care continuă să se dezvolte toate formele de sensibilitate (vizuală, auditivă, tactilă, chinestezică etc.), precum și toate formele complexe ale percepției: spațiul, timpul, mișcarea. Sub influența sistemului de solicitări determinat de activitatea școlară, percepția își diminuează caracterul sincretic, sporind în precizie, volum, inteligibilitate. Crește acuitatea discriminativă față de componentele obiectului perceput; se formează schemele logice de interpretare ce intervin în analiza spațiului și timpului perceput.
Acum trebuie realizate obiective importante ale învățării perceptive, precum: dezvoltarea sensibilității și a activității discriminative a analizatorilor; însușirea unor criterii și procedee de explorare – investigare a câmpului perceptiv (vizuală, tactilă, auditivă), ordinea de relevare a însușirilor; formarea unor structuri perceptive, cum sunt cele corespunzătoare cifrelor, literelor, semnelor convenționale. Astfel, pe această bază, ca urmare a relației strânse pe care elevul o realizează cu activitatea, cu limbajul și cu gândirea are loc trecerea treptată de la formele simple, spontane, superficiale ale perceptiei la cele complexe și la observație. Acest lucru nu se poate face, cel puțin la începutul perioadei decât sub îndrumarea profesorului. Cu toate acestea, în mica școlaritate percepțiile spațiale mai păstrează o notă de situativitate, iar aprecierea timpului mai înregistrează unele erori legate, mai ales, de subapreciere a duratei intervalelor scurte (P. Golu, 1992).
Reprezentările suportă modificări importante atât sub raportul sferei și conținutului, cât și în ceea ce privește modul lor de producere și funcționare. Astfel, are loc o creștere și diversificare a fondului de reprezentări, datorită faptului că școala depășește sursa reprezentată de experiența de viață și asigură condițiile de formare a unor reprezentări legate de cunoștințele școlare. De la caracterul difuz, contopit, nediferentiat, nesistematizat reprezentările devin mai precise, mai clare, coerente, sistematice. Sub acțiunea învațării și prin intermediul funcției reglatorii a limbajului, devin posibile evocarea cu mai multă ușurință a fondului de reprezentări existent, generarea de noi reprezentări, combinarea, înlănțuirea lor sau, dimpotrivă, descompunerea acestora în componente cu care poate opera în contexte variate (desen, compunere, povestire).
Prin transformarea și recombinarea reprezentărilor sau a componentelor acestora pot fi create noi imagini, reprezentarea contribuind astfel la realizarea altor procese cognitive superioare, precum imaginația și gândirea. Deoarece dezvoltarea capacității de reprezentare merge în direcția creșterii elementului generalizator, demersul didactic trebuie sa stimuleze capacitatea elevului de a evoca și dirija voluntar reprezentările sale în funcție de sarcina de rezolvat, dată prin instrucțiunile verbale sau de scopul fixat prin limbaj intern.
Profesorul trebuie să acorde atenție specială formării reprezentărilor pentru că acestea continuă să aibă un important rol în activitatea de învățare a elevilor. Înțelegerea numeroaselor fenomene din natură se realizează prin mijlocirea reprezentărilor. Fenomenele observate și reprezentate devin mijlocul de explicare a unor fenomene mai complicate. De exemplu, formarea norilor este explicată prin observarea fenomenelor de evaporare și condensare care au loc într-o oală în care fierbe apă. Reprezentările au un rol foarte important în însușirea noțiunii de număr – în activitatea didactică, folosindu-se reprezentări ale obiectelor, persoanelor, cum ar fi bețisoare, bile, păpuși etc.
În însușirea și înțelegerea știintelor naturii ori a geografiei folosirea reprezentărilor ocupă un loc important. Astfel, reprezentări numeroase și bogate stau la baza formării și dezvoltării noțiunii de “plantă”, de “animal sălbatic/ domestic”, “animal erbivor /carnivor” etc. Reprezentările cu privire la plantele medicinale/ industriale, la lucrările agricole, la evoluția vremii ș.a. îmbogățesc unghiul de perspectivă asupra naturii. Elevul din clasele a III-a și a IV-a se apropie de înțelegerea noțiunii de “corp” sau “substanță”, pe baza a foarte multe reprezentări cu privire la elemente importante ale naturii, cum sunt apa, aerul, solul, proprietățile lor, modul în care interacționează și se transformă.
Cu alte cuvinte, reprezentările devin tot mai variate și pot fi treptat desprinse de obiecte, ceea ce îi dă copilului independența de a opera cu obiecte noi. În procesul învățării, copilul operează frecvent cu scheme și imagini ce facilitează transmiterea unor informații. Pe baza acestora se vor forma simbolurile și conceptele. Văzută în acest fel, reprezentarea constituie veriga de legătură între concret și abstract. Odată schema însușită, copiii o pot aplica în diverse contexte – ei știu că numărul 24 rămâne neschimbat, indiferent dacă el este 10+14 sau 23+1.
După opinia psihologilor, dezvoltarea gândirii constituie principalul salt calitativ al școlarității mici, gândirea intuitivă cedând locul gândirii operatorii, procedeele intuitive, empirice ale preșcolarității fiind înlocuite cu construcțiile logice, mediate și reversibile. Operațiile mintale se formează prin interiorizarea acțiunilor externe, prin medierea limbajului extern și a celui intern. Caracteristica principală a operatiei logice este reversibilitatea, adică posibilitatea folosirii concomitente a sensului direct și invers, a anticiparii rezultatului, efectuării unor corecții, toate acestea desfășurându-se pe plan mintal. Totodată, gândirea școlarului mic își subordonează percepția, nu mai este condusă de aceasta și dobândește caracter rational: copilul nu se mai multumește să facă doar afirmații, ci caută argumente pentru a le susține, este sensibil la erori și contradicții, vrea să controleze felul în care a rezolvat problemele etc.
Psihologia genetică, (J. Piaget) a demonstrat că la această vârstă, copilul este capabil să surprindă fenomene inaccesibile simțurilor, trecând dincolo de aspecte1e concrete de mărime, formă, culoare etc., și desprinzând ceea ce este identic, constant, permanent, invariabil în obiecte și fenomene. Se formeaza astfel ideea de invarianță, adică de conservare a unor caracteristici (cantitate, greutate, volum), după cum urmează: la 7 – 8 ani copiii admit conservarea substanței, către 9 ani recunosc conservarea greutății, iar la 11-12 ani, conservarea volumului.
În această perioadă, copiii încep să clasifice, să includă obiectele după anumite însușiri esențiale în categorii și clase (baza formării noțiunilor). Includerea în clase mai relevă și ideea că un anumit obiect sau persoană pot aparține cel mult unei clase. Pentru înțelegerea corectă a noțiunilor și a relațiilor dintre acestea, este necesar ca școlarul mic să să sesizeze că una și aceeași noțiune utilizează unele dintre însușirile sale definitorii în cazul unei anumite relații și alte însușiri definitorii în cazul altor relații evocate. De exemplu, aceeași persoană, mama cuiva, este concomitent și soția altcuiva și, evident, în ambele situații, femeie. “Această cerință de relaționare a însușirilor noțiunilor la contextul și obiectivele date se ajustează abia spre 10 ani, devenind activă” (U. Șchiopu, E. Verza, 1995, p. 175)
Altă caracteristică a cogniției școlarului mic o constituie posibilitatea creării de serii – aranjarea în serie a obiectelor în funcție de mărime, grosime, culoare etc.
Operațiile acestui stadiu sunt "concrete" deoarece, deși se desfășoară pe plan mintal, ele se realizează asupra unor conținuturi concrete, fiind legate încă de acțiunea obiectuală. Grupările de operații se perfecționează prin generalizarea unor date furnizate de situații concrete, intuitive, ele prefigurând grupul operațiilor formale, achiziție a stadiului urmator : "…toate aceste transformări solidare sunt, în realitate, expresia unui același act total, care este un act de decentrare completă, sau de conversiune integrală a gândirii. Ea nu mai pornește dintr-un punct de vedere particular al subiectului, ci coordonează toate punctele de vedere distincte într-un sistem de reciprocități obiective." (J. Piaget, 1965, p. 185-186).
Gândirea devine cauzală, adică poate anticipa efectele pe care le pot avea diverse acțiuni ori fenomene asupra celor cu care interacționează. Așadar, raționamentul care domină gândirea școlarului mic este de tip inductiv, acesta căpătând în timp, sub influența învățării școlare, mai multă rigoare.
Unitățile cognitive cu care lucrează gândirea școlarului mic sunt la început noțiunile empirice, dar apoi în școală se însușesc cele științifice elementare. Uneori, se poate întâmpla ca noțiunile empirice să creeze dificultăți în constituirea noțiunilor științifice, fapt ce face necesară o restructurare a conținutului noțiunilor empirice prin intermediul asimilării noțiunii științifice corespunzătoare. De exemplu, mulți elevi din clasele primare, consideră conopida (inflorescență) drept fruct; doar o lămurire concretă a evoluției inflorescenței, ca și a caracteristicilor ei de apariție face ca noțiunea de buchet de conopidă să fie scoasă din categoria fructelor, să fie trecută în categoria florilor, și în același timp, noțiunea de floare să se restructureze complet (caracteristicile florii nu constau în mirosul, culoarea și forma specială, ci în faptul că floarea este organul de înmulțire al plantei). Această confuzie a notelor definitorii ale unei noțiuni (floarea, în exemplul dat mai sus) este destul de frecventă la clasele primare, întrucât gândirea școlarului mic încă operează cu noțiuni empirice, în care notele secundare (mai vizibile) sunt de multe ori considerate mai importante decât cele definitorii (de multe ori, mai puțin vizibile). Tocmai aici intervine rolul profesorului, care trebuie să conducă procesul observării și analizei datelor perceptive, conducând atenția elevului către acele note semnificative.
Dezvoltarea cunoștințelor și a sistemului conceptual creează o anumită corelație între real-posibil și imposibil în procesul cunoașterii definitorii. Astfel, școlarii mici ajung să manifeste independență și suplețe în gândire, iar către finalul perioadei dau dovadă chiar de spirit critic. Aceast progres la nivel cognitiv este favorizat și de dezvoltarea limbajului, a controlului voluntar asupra conduitei, a creșterii stabilității atenției și nu în ultimul rând, de apariția curiozității epistemologice, ceea ce conduce, dacă elevul are parte de o învățare activă, la trecerea de la motivația extrinsecă, la cea intrinsecă.
Spre sfârșitul acestui stadiu apar diferențiat și individualizat manifestări ale stadiului preformal, simultan cu menținerea unor manifestări intelectuale situate la nivelul operațiilor concrete.
Având în vedere cele precizate se poate aprecia că procesul de predare-învățare a noțiunilor la clasele primare trebuie să pornească de la efectuarea unor acțiuni concrete care se structurează și se interiorizează, cu ajutorul limbajului și al operațiilor gândirii, devenind ulterior, operații logice, abstracte.
Sintetizând, asimilarea conceptelor în ciclul primar are loc în primul rând prin acțiune și prin reflecție, presupunând următoarele operații:
1. Receptarea care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale: identificarea de termeni, relații, procese; observarea unor fenomene, procese; perceperea unor relații, conexiuni; nominalizarea unor concepte, relații, procese; culegerea de date din surse variate; definirea unor concepte.
2. Prelucrarea primară (a datelor) care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale: compararea unor date, stabilirea unor relații; calcularea unor rezultate parțiale; clasificări de date; reprezentarea unor date; sortarea-discriminarea ; investigarea, explorarea; experimentarea.
3. Algoritmizarea care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale: reducerea la o schemă sau model; anticiparea unor rezultate; reprezentarea datelor; remarcarea unor invarianți;
4. Exprimarea care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale: descrierea unor stări, sisteme, procese, fenomene; generarea de idei, concepte, soluții; argumentarea unor enunțuri; demonstrarea.
5. Prelucrarea secundara (a rezultatelor) care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaționale: compararea unor rezultate, date de ieșire, concluzii; calcularea, evaluarea unor rezultate; interpretarea rezultatelor; analiza de situații; relaționări între diferite tipuri de reprezentări, între reprezentare și obiect.
6. Transferul care poate fi concretizat prin următoarele concepte operaționale: aplicarea; generalizarea și particularizarea; integrarea; verificarea; optimizarea; transpunerea; negocierea; realizarea de conexiuni complexe; adaptarea și adecvarea la context.
(Suport de curs ICOS , 2013, p. 19, 20)
II. 1 Finalități și conținuturi ale științelor naturii
În cadrul învățământului primar disciplinele din domeniul științelor naturii propun finalități, conținuturi și un demers metodologic care țin seama atât de particularitățile psihice ale școlarului mic, cât și de organizarea mediului natural și social. Astfel, începând cu anul școlar 2004-2005, la clasele a III-a și a IV-a, a fost revizuită programa școlară pentru disciplina Științe ale naturii, ce reprezenta, parțial, o continuare a disciplinei Cunoașterea mediului, din clasele I și a II-a, iar începând cu anul școlar 2012-2013, în cazul ciclului achiziții fundamentale (clasele: pregătitoare, I și a II-a), are loc o integrare a disciplinelor școlare tradiționale, atât la nivelul obiectivelor, a conținuturilor, cât și a metodologiei matematicii și cunoașterii mediului într-o nouă disciplină numită Matematica și explorarea mediului.
Programa disciplinei Matematică și explorarea mediului este elaborată potrivit unui nou model de proiectare curriculară, centrat pe competențe. Din perspectiva disciplinei de studiu, orientarea demersului didactic pornind de la competențe permite accentuarea scopului pentru care se învață și a dimensiunii acționale în formarea personalității elevului, cu alte cuvinte, se deplasează accentul de pe “ce învățăm?” către “de ce învățăm?”.
Competențele sunt ansambluri structurate de cunoștințe, abilități și atitudini dezvoltate prin învățare, care permit rezolvarea unor probleme specifice unui domeniu sau a unor probleme generale, în contexte particulare diverse.
Competențele generale vizate la nivelul disciplinei Matematică și explorarea mediului jalonează achizițiile de cunoaștere și de comportament ale elevului pentru întregul ciclu primar. Iată care sunt acestea:
1. Utilizarea numerelor în calcule elementare
2. Evidențierea caracteristicilor geometrice ale unor obiecte localizate în spațiul înconjurător
3. Identificarea unor fenomene/relații/ regularități/structuri din mediul apropiat
4. Generarea unor explicații simple prin folosirea unor elemente de logică
5. Rezolvarea de probleme pornind de la sortarea și reprezentarea unor date
6. Utilizarea unor etaloane convenționale pentru măsurări și estimări
Competențele specifice sunt derivate din competențele generale, reprezintă etape în dobândirea acestora și se formează pe durata unui an școlar. Pentru realizarea competențelor specifice, în programă sunt propuse exemple de activități de învățare care valorifică experiența concretă a elevului și care integrează strategii didactice adecvate unor contexte de învățare variate. Vom extrage, spre exemplificare, competențele specifice corespunzătoare competenței generale 3: Identificarea unor fenomene/relații/ regularități/structuri din mediul apropiat, a competenței generale 4: Generarea unor explicații simple prin folosirea unor elemente de logică și a competenței generale 5: Rezolvarea de probleme pornind de la sortarea și reprezentarea unor date.
Conținuturile învățării se constituie din inventarul achizițiilor necesare elevului pentru alfabetizarea cu elemente de bază ale celor două domenii integrate. Astfel, ele sunt grupate pe următoarele domenii:
– Numere
– Figuri și corpuri geometrice
– Măsurări
– Date
– Științele vieții
– Științele Pământului
– Științe fizice
Se observă ordonarea conținuturilor în primul rând după criteriul “cercurilor concentrice”, adică noțiunile însușite într-o clasă anterioară sunt reluate în anul următor, adâugându-se noi elemente și conexiuni ale acestora, dar în subsidiar apare și criteriul liniar, adică apar noțiuni noi, dar care se bazează într-un fel sau altul pe cele însușite în anii anteriori. Iată un exemplu corespunzător domeniilor Științele vieții, Științele Pământului și Științele fizicii, extras din programa școlară pentru Matematică și explorarea mediului:
Studiul disciplinei Matematică și explorarea mediului, început în clasa pregătitoare, se continuă până în clasa a II-a, urmărind o dezvoltare progresivă a competențelor, precum și a celorlalte achiziții dobândite de elevi, prin valorificarea experienței specifice vârstei elevilor, prin accentuarea dimensiunilor afectiv-atitudinale și acționale ale formării personalității elevilor.
La clasele a III-a și a IV-a, disciplina Științe ale naturii propune o abordare interdisciplinară a științelor naturii, operând-se cu noțiuni din sfera biologiei, a chimiei și a fizicii, între care se realizează multiple conexiuni.
Prin intermediul acestui curriculum, elevii sunt îndrumați să-și dezvolte cunoașterea de la explorarea și investigarea lumii înconjurătoare către reprezentarea unor lumi mai îndepărtate și mai cuprinzătoare, parcurgând calea de la cunoștințe preștiințifice (subiectivate) la înțelegerea și experimentarea unor legi universale, deci obiective, prin care omul transformă natura în beneficiul său, la asumarea răspunderii pentru limitarea efectelor acțiunii sale asupra echilibrului natural.
Prin studiul Științelor naturii sunt urmărite obiectivele ciclului curricular de dezvoltare care vizează printre altele:
observarea și interpretarea proceselor naturale care au loc în mediu;
înțelegerea impactului proceselor naturale asupra activităților umane și al activităților umane asupra mediului;
investigarea și interpretarea interdependențelor în și între sisteme biologice, fizice și chimice;
formarea unor atitudini și comportamente de protejare a mediului înconjurător.
Competențele ce se urmăresc a fi formate prin curriculum-ul disciplinei Științe ale naturii se referă la comunicare, studiu individual, înțelegerea și valorificarea informațiilor tehnice, relaționarea în mediul natural și social. La acestea se adaugă atitudini precum: grija față de sănătatea proprie, a celorlalți și față de cea a mediul natural, interesul pentru aprecierea și argumentarea logică, curiozitatea și preocuparea față de fenomenele din mediu, independența gândirii, creativitatea.
Astfel, obiectivele-cadru ale disciplinei Științe ale naturii sunt:
Înțelegerea și utilizarea în comunicare a unor termeni și concepte specifice științelor naturii
Formarea și dezvoltarea capacităților și abilităților de experimentare și explorare / investigare a realității, folosind instrumente și procedee specifice
Dezvoltarea interesului și a responsabilității pentru menținerea unui mediu natural echilibrat, propice vieții
Bineînțeles că atingerea acestor obiective este realizată prin îndeplinirea obiectivelor de referință care sunt formulate în programă pentru fiecare an de studiu.
În scopul formării acestor competențe și atitudini, sunt valorificate cunoștințe privind mediul natural, individul, grupul de indivizi, relațiile dintre indivizi și dintre aceștia și mediu, fenomene și interacțiuni specifice din mediu, modificări ale mediului ca urmare a intervenției omului.
(extras din Programa școlară pentru disciplina Științe ale Naturii pentru clasele a III-a și a IV-a, 2004, 2005).
II. 2 Orientări privind predarea-învățarea științelor naturii
Cele două discipline din cadrul științelor naturii promovează o viziune holistă asupra lumii, adică urmărește ca elevii să observe, să perceapă, să exploreze lumea ca un întreg, cu diferite elemente componente, între care au loc procese și fenomene caracteristice, pe care elevul încercă să le înțeleagă în cadrul unui demers bazat pe acțiune. Holismul înseamnă „ireductibilitatea întregului la părțile lui componente, superioritatea (nu neapărat cantitativă) a ansamblului față de suma părților și viziunea integrală și integrată asupra obiectelor, fenomenelor și proceselor studiate.” (Lucian Ciolan, 2008, p.117) Acest demers este motivat atât de particularitățile psihice cognitive ale școlarului mic, de organizarea mediului natural și de faptul că în viața reală, pentru rezolvarea diferitelor probleme, omul trebuie să realizeze o integrare a cunoștințelor din diversele domenii specifice disciplinelor școlare.
Un curriculum integrat presupune „construcția unui mediu curricular care va capacita cel mai bine elevii să relaționeze cu sens experiențele lor școlare între ele, cu cele din afara școlii și cu propriile nevoi și interese.” (Encyclopedia of World Problems and Human Potential. Union of International Associations, apud L. Ciolan, 2008)
Altfel spus, integrarea înseamnă stabilire de relații clare de convergență între cunoștințele, capacitățile, competențele, atitudinile și valorile care aparțin unor discipline școlare distincte.
Curriculumul integrat prezintă următoarele caracteristici:
combinarea și punerea în relație a obiectelor de studiu;
stabilirea de relații între concepte, fenomene și procese din domenii diferite;
corelarea rezultatelor învățării cu situațiile din viața cotidiană;
centrarea pe activități integrate, de tipul proiectelor;
principiile organizatoare ale curriculumului sunt unitățile tematice, conceptele sau problemele;
flexibilitatea în gestionarea timpului școlar și în gruparea elevilor;
maximizează utilizarea timpului de învătare pentru „împrumuturile” dintr-o arie spre a fi utilizate ca suport în alta.
În sprijinul curriculumului integrat s-au formulat următoarele argumente:
acoperirea rupturilor dintre discipline;
sinergia câmpurilor disciplinare, atât la nivelul cercetării științifice, cât și la nivelul curriculumului;
construirea, prin educație, a unor structuri mentale dinamice și capabile să sprijine deciziile cele mai bune;
rezolvarea de probleme.
încurajarea comunicării și a relațiilor interpersonale prin valorificarea valențelor formative ale sarcinilor de învățare în grup;
transformarea cadrului didactic în factor de „sprijin”, „mediator” și „facilitator”, precum și diminuarea funcției sale de „furnizor de informații”;
profunzimea, trăinicia și reactivarea rapidă a cunoștințelor, generate de perspectiva integrată asupra cunoașterii, prin intensificarea relațiilor dintre concepte, idei, practici și teme abordate în școală și în afara ei;
abilitatea metodologică a cadrelor didactice pentru integrarea curriculară: coordonare între temele abordate clasic și cele realizate integrat, concept și proceduri ce pot fi relaționate, proiectarea demersului didactic.
Integrarea curriculară are însă loc pe mai multe niveluri: monodisciplinaritate, multidisciplinaritate, interdisciplinaritate și transdisciplinaritate. Acestea răspund la întrebarea „Cât de profundă este integrarea?”.
Fig. 5 Treptele integrării curriculare (după Lucian Ciolan, 2008, p. 120)
Monodisciplinaritatea este centrată pe obiecte de studiu independente și pe specificitatea acestora. Aceasta presupune acțiunea de a aborda un proiect sau de a rezolva o problemă din perspectiva unei singure discipline.
Avantaje:
creșterea relevanței predării prin îmbogățirea activităților de învățare și prin stimularea realizării de legături între conținuturi;
creșterea eficienței învățării;
schimbarea percepției celui care învață despre disciplina respectivă.
Multidisciplinaritatea presupune abordarea unei teme / probleme din perspectiva mai multor discipline independente, fără a altera structura acestora.
Avantaje:
încurajează realizarea de planificări corelate, care presupun corelarea predării conținuturilor la diverse discipline;
permite elevilor să realizeze legături între conținuturile diverselor discipline;
contribuie la o mai bună înțelegere a unor teme / probleme care nu pot fi lămurite integral în cadrul unei discipline.
Interdisciplinaritatea promovează o viziune asupra cunoașterii și o abordare a curriculumului care aplică în mod conștient metodologia și limbajul din mai multe discipline, pentru a examina o temă centrală, o problemă.
Spre deosebire de multidisciplinaritate, care presupune o simplă corelare a disciplinelor, interdisciplinaritatea presupune o intersectare a diferitelor arii curriculare.
Interdisciplinaritatea presupune interacțiunea deschisă între anumite competențe sau conținuturi interdependente, proprii mai multor discipline.
Avantaje:
încurajarea pedagogiilor active și a metodologiilor participative (învățarea prin cooperare, învățarea pe bază de proiecte);
permite colaborarea directă și lucrul în echipă între specialiștii mai multor discipline;
contribuie la crearea unor structuri mentale și acțional-comportamentale flexibile și integrate, cu mare potențial de transfer și adaptare.
Transdisciplinaritatea reprezintă gradul cel mai elevat și mai complex de integrare a curriculumului, mergând deseori până la fuziune, care duce la apariția unor noi câmpuri de investigație, la proiecte integrate sau programe de cercetare ce valorizează o nouă paradigmă.
“Abordarea integrată a curriculumului specifică transdisciplinarității este centrată pe viața reală, pe probleme importante, semnificative, așa cum apar ele în context cotidian și așa cum afectează viața oamenilor. Competențele și conținuturile se integrează în jurul unor probleme, iar întrebarea ce orientează demersul transdisciplinar este: Cum îi putem învăța pe elevi să fie cetățeni mai buni în viitor?.” (L. Ciolan, 2008, p. 130)
Abordarea transdisciplinară plasează în centrul experiențelor de învățare interesele, nevoile și problemele reale ale elevilor și ale societății, astfel încât dezvoltarea personală integrală și responsabilizarea socială a acestora devin obiective supraordonate ale învățării, care fac irelevante disciplinele ca structuri curriculare.
L. Ciolan (2008) atrăgea atenția asupra faptului că nivelurile integrării curriculare, chiar dacă sunt diferite din multe puncte de vedere, sunt totuși complementare. Progresia din punct de vedere al integrării, nu implică vreo ierarhizare valorică. Nu există în sine un nivel optim al integrării curricular. Acest nivel și tipul adiacent de integrare vor fi determinate de o serie de variabile, cum ar fi: scopul integrării, tipul de curriculum cu care se lucrează, obiectul integrării, nivelul de competență în domeniu a profesorilor, gradul de pregătire a elevilor, de resursele materiale și temporale etc.
Indiferent de nivelul de integrare la care se situează o experiență de învățare sau alta, proiectarea integrată a curriculumului și în consecință a procesului de predare-învățare se centrază pe principiul învățării prin cercetare/investigație și prin descoperire, principiu bazat pe o viziune holistă și constructivistă asupra celui ce învață și asupra lumii înconjurătoare.
Astfel, elevul este stimulat să cunoască lumea din jur, iar prin prisma acestei cunoașteri să acționeze asupra sa și a mediului natural și social. Prin urmare, obiectivele disciplinei Științe ale naturii trec dincolo de sfera cunoștințelor obiectuale și procedurale, ajungând în sfera comportamentelor și atitudinilor. Acestea se regăsesc într-o serie de aspecte ale învățării, vizate de practica pedagogică:
observarea atentă a mediului și a relațiilor dintre componentele acestuia;
citirea corectă și conștientă a enunțului unei situații-problemă;
înțelegerea și explicarea fenomenelor naturale observate sau evidențiate;
secvențializarea etapelor de desfășurare a acestora;
construirea și interpretarea unor diagrame, tabele și scheme grafice care ilustrează rezultatele unor experimente;
inițierea și realizarea creativă a unor investigații, pornind de la tematica propusă;
formarea obișnuinței de a utiliza diverse tipuri de reprezentări, pentru rezumarea, clasificarea și prezentarea concluziilor unor experimente;
formarea deprinderii de a anticipa evoluția fenomenelor studiate, pornind de la condițiile existente.
introducerea conținuturilor utilizând moduri variate de antrenare a gândirii elevilor;
solicitarea unor corelații intra- și interdisciplinare, care să determine realizarea de transferuri de cunoștințe;
antrenarea elevului în situația de a decide asupra unor sarcini de lucru adecvate, situației-problemă expuse;
formarea deprinderii elevilor de a utiliza independent manualul și alte surse de informație, operând prin analiza pe text, interpretarea unor conținuturi;
organizarea unor activități de învățare diferențiată care să permită desfășurarea sarcinilor de lucru în ritmuri diferite;
sugerarea unui algoritm al învățării, prin modul de ordonare a sarcinilor.
Metodele și tehnicile de predare precum și practicile pedagogice alese în funcție de ritmul de învățare și de particularitățile psiho-individuale ale elevilor trebuie să fie esențial centrate pe universul copilului. Învățarea trebuie să se dezvolte în mod natural pornind de la ce știe elevul către descoperirea varietății naturii și a fenomenelor, pe cale experimentală. O învățare eficientă va da posibilitatea copilului să experimenteze, să redescopere natura printr-un contact direct cu aceasta, să reflecteze asupra celor observate, să exprime verbal și simbolic concluziile, să stabilească relații între fenomenele observate și să le aplice în contexte practice. În aceste condiții, rolul profesorului se schimbă, el devenind ghid, colaborator și facilitator al învățării.
Un demers didactic este cu atât mai reușit cu cât elevul capătă independență în demersul de investigare a realității, prin însușirea unor demersuri procedurale specifice cercetării științifice.
Prezentăm mai jos, comparativ pe clase, o listă a procedurilor științifice propuse de programele școlare pentru clasele a III-a și a IV-a:
Includerea clasei pregătitoare în învățământul general și obligatoriu implică o perspectivă nuanțată a curriculumului la acest nivel de vârstă. Este necesară o abordare specifică educației timpurii, bazată în esență pe stimularea învățării prin joc, care să ofere în același timp o plajă largă de diferențiere a demersului didactic, în funcție de nivelul de achiziții variate ale elevilor.
III.1 Învățarea experiențială (caracteristici, principii, etape)
Învățarea este de obicei explicată ca fiind: un act sau o experiență a unei persoane care învață; cunoștințe sau abilități însușite prin instruire sau studiu; sau modificarea unei tendințe comportamentale prin experiență.
Se observă în ultima vreme o preocupare intensă atât a teoreticienilor, cât și a practicienilor din sfera educației, în vederea eficientizării învățării.
Iată câteva dintre caracteristicile unei învățări autentice (L. Ciolan, 2008, p. 229-233), referindu-ne aici mai cu seamă la învățarea de tip școlar ori la cea specifică adultului:
Se realizază prin explorare – explorarea nemijlocită a unor realități interesante, acționarea directă asupra acestora, culegerea de informații, creează motivația și sentimentul de implicare și coproducere a învățării; ea răspunde curiozității ființei umane și nevoii ei de a acționa;
Acțiunea este urmată de reflecție – timpul și modul de dirijare a discuțiilor interactive în cadrul grupurilor este esențial pentru generalizarea și internalizarea concluziilor asupra celor observate;
Se apelează la exercițiu sau joc – acestea produc interacțiune și participare, creează un climat relaxat, dar antrenant;
Se realizează conexiuni, cu lumea reală (viața) și cu celelate cunoștințe deținute deja, ceea ce facilitează înțelegerea, memorarea și motivația învățării;
Învățarea este stadială și ciclică – presupune reluarea cunoștințelor anterioare între care se realizează conexiuni la un nivel mai înalt, ajungându-se astfel la obținerea de noi cunoștințe, care sunt integrate în sistemul celor anterioare, ce sunt astfel reorganizate;
Învățarea este socială – dezvoltarea personală prin învățare capătă sens și semnificație doar prin raportare la și exprimare în plan social; crește motivația învățării, elevii învățând unii de la alții;
Învățarea este semnificativă pentru participanți, ceea ce presupune ancorarea acesteia în lumea reală sau imaginară a celui care învață, nu a celui care predă…
Învățarea este orientată/ghidată de cadrul didactic devenit facilitator al experiențelor de învățare, de mediator între cel care învață și noua cunoaștere, oferind repere clare și relevante (întrebări provocatoare, indicii), dar păstrând totodată provocarea și misterul care să dea motivații;
Învățarea este dialogată, coordonatorii activităților de învățare dovedind disponibilitate pentru dialog, pentru discuții, pentru clarificări, oferind timp, atenție, respect elevilor săi;
Învățarea este integrată în două sensuri: a învăța integrat prin diversitatea tipurilor de solicitări (emoționale, cognitive, interacționale și acționale), dar și a integra rezultatele așteptate sle activităților de învățare (valori și atitudini, cunoștințe, competențe și comportamente)
Procesul didactic este mai eficient atunci când se ține seama de utilizarea tuturor stilurile individuale de învățare, pe care le au elevii prezenți în clasă, deși din punct de vedere statistic, eficiența fiecărui stil de învățare se prezintă astfel:
… din ceea ce citește
… din ceea ce aude
… din ceea ce vede și aude, în același timp
… din ceea ce spune
… din ceea ce spune, făcând un lucru la care reflectează și care îl interesează.
Fig. 6 Piramida învățării
Așadar, învățarea devine eficientă mai cu seamă atunci când îl provocăm pe elev să acționeze și să reflecteze asupra fenomenelor observate!
Teoria învățării experiențiale oferă o viziune fundamental diferită asupra procesului de învățare față de teoriile behavioriste sau teoriile mai implicite ale învățării (bazate pe o epistemologie idealistă) care accentuează rolul metodelor tradiționale.
Învățarea experiențială a fost consacrată conceptual de către David Kolb în 1984. Autorul numește astfel această teorie a învățării pentru două motive: unul ar fi că este inspirată de teoria lui Dewey, Lewin și Piaget, iar altul ar fi de a sublinia rolul esențial pe care experiența îl joacă în procesul de învățare. Teoria învățării experiențiale se diferențiază astfel de alte teorii cognitiviste – care accentuează în principal importanța însușirii, manipulării, reamintirii unor simboluri abstracte – sau behavioriste care neagă importanța conștiinței individului și a experienței sale subiective în procesul de învățare. Noul concept nu trebuie privit (Kolb, 1984) ca o alternativă la teoriile behavioriste și cognitiviste, ci ca o perspectivă integratoare holistă asupra învățării care combină experiența, percepția, cogniția și comportamentul.
Modele care au stat la baza construirii teoriei învățării experiențiale
Modelul cercetare- acțiune al lui Lewin
Conform acestui model, învățarea este facilitată eficient dacă aceasta începe cu experiența prezentă, urmată de colectarea de date și observații despre experiență. Datele sunt ulterior analizate, iar concluziile acestei analize sunt apoi utilizate de actori în experiență pentru a le modifica comportamentul și alegerea unor noi experiențe. Astfel, învățarea este concepută ca un ciclu compus din patru stadii:
1. Experiența concretă imediată – bază pentru observație și reflecție;
2. Observație și reflecție;
3. Formarea conceptelor abstracte și generalizărilor;
4. Testarea implicațiilor conceptelor în noi situații.
Acest model a fost valorificat de Kolb în construirea teoriei învățării expriențiale pentru două aspecte:
1. subliniază importanței experienței concrete pentru validarea conceptelor abstracte. Prin raportarea la experiența personală, persoana care învață asigură un sens personal, subiectiv, viu al conceptelor abstracte și în același timp oferă un punct de referință public, concret pentru validarea și testarea conceptelor create în procesul de învățare.
2. cercetarea – acțiune se bazează pe procesele de feedback. Feedbackul prezent în învățarea socială și în procesul rezolvării de probleme oferă o bază pentru un proces continuu al acțiunii orientate către scop și pentru evaluarea consecințelor acestei acțiuni. Lewin considera că ineficiența proceselor se datorează în final lipsei unor procese de feedback adecvate, unui dezechilibru între observație și acțiune.
Scopul acestui model este de a integra cele două procese – al acțiunii și al observării efectelor acesteia pentru a genera un plus de învățare.
Modelul învățării la J. Dewey
Modelul propus de Dewey este similar modelului lui Lewin, cu deosebirea că evidențiază mai explicit modul în care învățarea transformă impulsurile, sentimentele și dorințele în acțiuni cu scopuri mai înalte. Formarea scopurilor, conform lui Dewey (1938), este o operațiune intelectuală complexă ce implică:
1. observarea condițiilor înconjurătoare,
2. cunoașterea a ceea ce s-a întâmplat în condiții similare în trecut, cunoaștere obținută în parte din amintiri, din lecturi, din informații, sfaturi, atenționări primite de la cei care au o experiență mai largă,
3. judecata, care înseamnă punerea împreună a ceea ce este observat și a ceea ce este aflat de la ceilalți pentru a crea un sens. Un scop diferă de un impuls sau de o dorință prin aceea că se prevăd consecințele acțiunii date fiind anumite condiții prezente.
Problema crucială a educației este (Dewey, 1938) de a obține amânarea acțiunii imediate până când intervin observația și judecata. Anticiparea consecințelor acțiunii trebuie să se împletească cu dorința și impulsul pentru a determina acțiunea.
Modelul învățării experiențiale după Dewey poate fi reprezentat ca un ciclu de patru stadii: impuls, observație, cunoaștere, judecată. Procesul învățării integrează la Dewey experiență, concepte, observații, acțiune. Impulsul experienței dă ideilor forță, iar ideile dau impulsului direcție. Amânarea acțiunii imediate este necesară pentru ca observația și judecata să intervină, iar acțiunea este esențială pentru realizarea scopului.
Teoria lui Piaget asupra învățării și dezvoltării cognitive
Pentru Piaget, dezvoltarea cognitivă presupune trecerea de la cunoașterea concretă la cunoașterea abstractă, construită, de la un mod de cunoaștere activ egocentric, la un mod de cunoaștere interiorizat reflectiv. Procesul de învățare (Piaget, 1970) are loc într-un ciclu de interacțiuni între individ și mediu, concepție similară celor construite de Lewin și Dewey. În termenii lui Piaget, cheia învățării este interacțiunea reciprocă a proceselor de acomodare a conceptelor sau schemelor la experiență și de asimilare a evenimentelor și experiențelor din lume în conceptele și schemele existente. Învățarea sau adaptarea inteligentă are loc prin tensiunea echilibrată a celor două procese.
Caracterizarea modelului învățării experiențiale, propus de David Kolb
Învățarea experiențială este definită de Kolb ca proces în care cunoașterea este creată prin transformarea experienței.
Învățarea are trei componente:
Cunoștințe – concepte, fapte, informație și experiența anterioară;
Activități – cunoștințe aplicate la evenimentele curente, în desfășurare;
Reflecție – gândire axată pe analiza și evaluarea propriilor activități și a contribuției acestora la dezvoltarea personală.
Învățarea are loc într-un câmp de tensiune format din patru etape care, în opinia lui Kolb, sunt așezate în mod ciclic. Noțiunea de cerc al învățării se situează în mijlocul teoriei, în care se presupune că în timp ce învață, elevii trec prin cele patru etape ale cercului învățării.
Fig. 7 Cercul Kolb al învățării (sursa: violetamodoran.blogspot.com)
Experiența concretă – constituie atât activitatea inițială, cât și faza producerii de date a ciclului învățării experiențiale. La ciclul primar, există o serie întreagă de activități de învățare care pun la dispoziția elevilor experiențele din care aceștia pot extrage informații pe care să le prelucreze, să le generalizeze și să le aplice in viitor. Activitățile individuale sau de grup folosite pentru a facilita etapa experienței concrete includ:
observarea;
experimentul;
studii de caz;
filme și diapozitive;
problematizarea;
proiectul;
vizita;
excursia.
Analiza- aceasta este o etapă crucială în ciclul învățării experiențiale, în care indivizii discută cu ceilalți experiențele specifice pe care le-au avut în cadrul primei faze. Aceasta poate avea loc individual, în grupuri mici de lucru sau cu întreaga clasă. Elevii fac schimb de reacții cognitive referitoare la activitățile în care au fost angajați și depun un efort de reflecție personală, interioară și abstractă, împărtășită grupului din care fac parte. Rolul profesorului ca facilitator este foarte important în decursul acestei faze a învățării experiențiale. Acesta trebuie să fie pregătit să ajute elevii să judece critic experiența lor, să exprime observațiile, să analizeze, să compare, să sintetizeze cele observate, să facă corelații între ceea ce au observat și experiențele ori cunoștințele anterioare. Pe scurt, rolul profesorului este acela de a ajuta elevii să conceptualizeze experiențele astfel încât aceștia să aibă date concrete pe baza cărora să extragă concluzii și să generalizeze. Prelucrarea stabileste contextul pentru faza următoare a ciclului învățării experiențiale, ”generalizarea”. Deci, orice experiență avută în etapa anterioară, fie ca este vorba de observare, experiment, filme, jocuri, experiențe pe teren, etc. trebuie prelucrată. Aceasta înseamnă că elevii trebuie să aibă timp să reflecteze asupra acestor experiențe, că ei au încredere să-și exprime opiniile și sentimentele în legătură cu cele constatate, că profesorul este cel care îndrumă, provoacă, încurajează, articulează opiniile exprimate în această etapă, fără a dezvălui rezultatul la care vor ajunge, ci păstrând acea notă de mister, care să mențină viu interesul elevilor. Astfel, activismul exterior din prima etapă, devine “activism interior”, psihic, mintal.
Tehnicile folosite în facilitarea fazei de prelucrare a datelor sunt:
discuții în grup pe marginea tiparelor și temelor recurente care apar ca rezultat al experienței individuale;
identificarea și analizarea datelor;
raportarea;
feedback-ul;
branstorming-ul
conversația euristică
Philips 66. etc
Generalizarea – în această fază se trag concluzii din tiparele și temele identificate. Se identifică trăsături comune, esențiale, se formulează definiții și legi. Activitățile folosite pentru a facilita procesul de generalizare:
rezumarea celor învățate în propoziții concise sau generalizări;
grupul va discuta și va cădea de acord asupra definițiilor, conceptelor, termenilor și propozițiilor cheie;
Aplicarea – acțiunea practică mijlocește o confruntare directă cu situații reale, concrete, creează prilejul aplicării sau valorificării creatoare a experienței însușite. Cunoștințe, noțiuni, principii, legi pot fi transferate în noi contexte, în condițiile impuse de noile situații-problemă care urmează a fi rezolvate. În felul acesta, acțiunea practică poate să confere o anumită certitudine și credibilitate cunoștințelor și ideilor însușite și, în același timp, să favorizeze dezvoltarea capacității de anticipare, de apreciere a valabilității practice a soluțiilor, dezvoltarea capacității de a lua decizii viabile pe baza procesării informațiilor achiziționate.
Tehnici și activități folosite pentru a facilita etapa aplicării:
reacții individuale și de grup la întrebarea : “Cum ați putea folosi cele învățate astăzi în viața de zi cu zi?”.
aplicații practice în care să utilizeze conceptele, cunoștințele procedurale însușite în urma etapelor anterioare ale învățării experiențiale;
Etapele prezentate se află într-o strânsă interdependență, aflate într-o continuă derulare ciclică. Realizarea unei experiențe concrete reprezintă o sursă a cunoașterii, însă învățarea nu se limitează la acțiunea concretă. Experiența concretă fără nicio reflexie nu va produce nicio schimbare sau dezvoltare a perspectivei (va reprezenta doar puțin din aceasta) fapt ce explică importanța următoarelor etape în opinia lui Kolb. Aceste lucruri sunt în concordanță cu presupunerea învățării prezentată ca fiind un proces continuu. Kolb scoate în evidență faptul că învățarea este un proces și nu un rezultat care se bazează pe experiență. Experiențele joacă un rol important în acest proces, astfel “învățarea este procesul prin care cunoașterea este creată prin intermediul transformării experienței” (Kolb, 1993).
III. 2 Importanța învățării experiențiale în însușirea noțiunilor științifice
Comparând etapele asimilării unei noțiuni științifice în școală și etapele învățării experiențiale propuse de David Kolb, observăm cu ușurință unele suprapuneri:
învățarea începe cu experiența practică, cu manipularea obiectelor, clasificarea acestora, acțiunea asupra lor;
urmează activitatea de reflectare asupra celor observate, prin analiză, comparație, sinteză;
generalizarea presupune formularea unei legi, teorii, reguli, noțiuni;
toate acestea vor fi validate prin utilizarea lor în noi contexte de aplicare.
Pe de altă parte, învățarea specifică științelor naturii are drept scop nu doar asimilarea unor noțiuni, ci și însușirea unor procedee științifice de cunoaștere a fenomenelor și formarea unor atitudini de protejarea a mediului înconjurător. Aceste scopuri nu se realizează separat, ci se întrepătrund în cadrul lecțiilor, condiționându-se reciproc.
În felul acesta, se evită cunoașterea de dragul cunoașterii, formalismul în învățare, lipsa de motivație, de implicare, învățarea experiențială oferind o serie de avantaje:
• asigură o implicare activă a elevului;
• se bazează pe experiențele lor;
• asigură un dialog activ între profesor și elev, dar și în cadrul grupului de elevi;
• implică reflecția activă (învățarea este eficientă după ce reflectăm asupra situației la care am participat);
• învățarea începe cu ideile și conceptele elevului; nu există un "profesor" care să citească din cărți;
• experiențele personale și dezvoltarea personală sunt valorizate;
• evaluarea este considerată a fi o experiență de învățare pe care elevii învață să o aplice pe ei înșiși;
• învățarea experiențială este organizată în jurul experienței – experiențele anterioare ale elevilor sunt luate în considerare încă din faza de proiectare a lecției;
• învățarea este centrată pe fiecare persoană în parte;
• este o învățare bazată pe percepție, nu pe teorie – învățarea experiențială stimulează abilitățile elevilor de a motiva și explică un subiect, din perspectivă proprie;
realizează multiple conexiuni cu viața reală și cu ceea ce cunoaștea deja elevul;
învățarea este socială, deoarece elevii învață unii de la alții, dialogul este deschis, elevii au încredere în ceilalți și se simt valorizați;
În concluzie, învățarea experiențială îndeplinește aproape toate condițiile unei învățări autentice, așa cum au fost ele identificate de Lucian Ciolan, (2008), și asigură asimilarea noțiunilor științifice, integrându-le în sistemul lor de cunoștințe și utilizându-le în activitățile lor practice.
III. 3. Metode specifice și complementare învățării experiențiale
III.3.1 Metode specifice învățării experiențiale
Metoda didactică reprezintă un ansamblu de procedee și mijloace integrate la nivelul unor acțiuni implicate în realizarea obiectivelor pedagogice concrete ale activității de instruire proiectată de cadrul didactic.
Metoda didactică ține de sistemul condițiilor externe ale învățării, respectiv de acele elemente care fac ca învățarea să devină eficientă și să impulsioneze formarea și dezvoltarea celui ce învață.
Sintetizând mai multe definiții date de diferiți pedagogi, profesorul George Văideanu arată că metoda reprezintă calea sau modalitatea de lucru:
selecționată de cadrul didactic și pusă în aplicare la lecții și în activitățile extrașcolare;
care presupune colaborarea dintre cadrul didactic și elevi, participarea elevilor la descoperirea soluțiilor, distingerea adevărului și erorii;
care se folosește în numeroase variante și procedee selecționate, combinate și utilizate în funcție de nivelul și trebuințele sau interesele elevilor în vederea asimilării temeinice a cunoștințelor;
care ajută cadrul didactic să exprime conținuturile învățării.
Factorii de care depinde alegerea unei metode de învățare pot fi sintetizați astfel:
Fig. 8 – Factorii care determină alegerea unei metode de învățare
Metoda se aplică printr-o suită de operații concrete, numite procedee. Procedeul didactic reprezintă o secvență a metodei, un simplu detaliu, o tehnică mai limitată de acțiune, o componentă sau chiar o particularizare a metodei. O metodă apare ca un ansamblu corelat de procedee considerate a fi cele mai oportune pentru o situație dată de învățare.
Învățarea experiențială se bazează pe experiența proprie sau a celor din jur, presupunând reflectarea asupra acesteia, generalizarea unor aspecte esențiale și aplicarea acesteia în viața elevului, contribuind la dezvoltarea personală a acestuia. Prin urmare, putem vorbi de metode specifice acestei paradigme a învățării: observarea sistematică și independentă, experimentul, învățarea prin descoperire, studiul de caz, problematizarea și activitățile practice.
Observarea
Una dintre principalele sarcini ale activității școlare este aceea de a ajuta în mod concret elevul să cunoască și să înțeleagă bogăția de aspecte ale mediului celui mai apropiat în care el trăiește, să ducă o viață plenară în acest cadru. Din acest motiv, pedagogia modernă pune un mare accent pe acele căi care permit cunoașterea lumii înconjurătoare, a faptului real și viu, a relațiilor dintre obiecte și fenomene. Între acestea, observarea constituie una dintre metodologiile specifice, cele mai indicate de explorare a mediului.
Așadar, observarea este „o metodă de explorare a realității care asigură baza intuitivă a cunoașterii prin percepția primordială și formarea de reprezentări despre obiecte și însușirile caracteristice ale acestora. În același timp, se consideră că educația științifică trebuie să înceapă prin dezvoltarea spiritului de observație, capacitate pe care elevii trebuie să o dovedescă și să o dezvolte, întrucât va deveni un instrument important de cunoaștere și, implicit, de adaptare la mediu.” (Cerghit Ioan, 1997, p. 159)
„Observarea prezintă marele avantaj că favorizează o percepție polimodală, obținută prin canale multisenzoriale, iar datele obținute sunt supuse reflecției personale, subiectul nemaifiind obligat să urmeze neapărat cursul gândirii adultului. Astfel, prin proprie experiență cognitivă, el află citind din marea Carte a naturii (nu numai din manuale) că adevărurile științifice sunt rodul unui laborios proces de cercetare, că știința însăși se dezvoltă, că cei care o slujesc nu fac decât să se apropie de adevărul căutat.” (Cerghit Ioan, 2006, p. 199). Observația răspunde nevoii firești a copilului de a explora mediul, constituind pentru el o „știință din experiență”, nu una primită de-a gata.
În studiul unui proces sau fenomen al naturii prin observare, elevii trebuie învățați:
să intuiască (să perceapă) activ aspecte ale realității luate în studiu, cu scopul extragerii de noi cunoștințe;
să culeagă datele într-o formă adecvată: verbală, grafică, sub formă de tabel, înregistrări video, fotografii;
să explice și să interpreteze datele culese din perspectiva sarcinii de cunoaștere propuse, realizând legătura cu experințele și cu sistemul de cunoștințe anterioare;
să exprime prin mijloace diferite cunoștințe noi, să fie în stare să le integreze corect în sistemul de noțiuni asimilate anterior, să le raporteze la o idee, la anumite principii, etc.
Folosind observarea, elevii percep activ și selectiv, prin activitate independentă, individuală sau/și în grup sistemele studiate de disciplina științe ale naturii. Această metodă reprezintă una dintre căile specifice de predare și învățare a științelor naturii, cu o valoare deosebită în explorarea și descoperirea de către elevi a lumii.
După gradul de dirijare, se deosebesc:
observația sistematică, realizată sub stricta supraveghere a profesorului; este, de regulă, de scurtă durată;
observația independentă, realizată autonom de către elev, dar urmărind totuși planul dat de profesor, pentru a evita lipsa de organizare în prelucrarea datelor ori deplasarea atenției către aspecte secundare ale fenomenelor observate; acest tip de observație se realizează mai cu seamă în cazul observațiilor de lungă durată.
După durată, se deosebesc:
observări de scurtă durată, care nu depășesc intervalul unei lecții (40-45 de minute); au ca scop observarea directă a caracteristicilor unor viețuitoare într-o anumită etapă a dezvoltării lor ori a caracteristicilor unei componente a mediului ( a solului, a apei etc.); acestea pot avea loc în sala de clasă ori în grădina școlii;
observări de lungă durată, în cadrul cărora pot fi urmărite transformările mai importante care au loc în înfățișarea și modul de viață al viețuitoarelor, de exemplu, ciclurile evolutive ale unor plante, schimbarea anotimpurilor, metamorfoza unor insecte ori a broaștelor etc.; pot avea loc la colțul viu al clasei, în grădina școlii, în parc sau în grădina elevilor.
observări repetate ale unor procese și fenomene în cadrul experimentelor în care se verifică o ipoteză: de exemplu, condițiile de încolțire a semințelor.
Elevul învață prin explorare perceptivă, iar calitatea explorării perceptive este influențată de calitatea procesului de observare în care este implicat. Eficiența acțiunii didactice este dată de modul în care observarea este organizată de către cadrul didactic, întrucât depinde de respectarea anumitor cerințe:
plecarea de la o problemă apărută în cursul activității concrete de învățare sau a practicii desfășurate, după care urmează să se discute problema în comun, până când ea devine clară; astfel, se formulează obiectivele și sarcinile concrete de urmărit, avându-se grijă ca elevii să conștientizeze pe deplin ceea ce caută să afle;
în funcție de natura fenomenelor observate se pot stabili și anumite criterii sau anumiți indicatori de observare (de exemplu, cu câți milimetri cresc zilnic plantele, ce cantități de apă cad zilic, valoarea temperaturii zilnice etc.)
stabilirea materialului (eventual, procurarea) care se va folosi pentru efectuarea observației, a locului și a formelor de organizare a elevilor;
elaborarea unor fișe pe care să fie înscrise sarcinile de lucru și care să permită în același timp și consemnarea rezultatelor obținute, realizându-se astfel condițiile unei cunoașteri sistematice și consecvente;
pe parcursul observării, elevii recurg la operații diverse: de identificare, de discriminare, de comparație, de ordonare și de clasificare;
în partea finală, organizarea de discuții care să ajute elevii să analizeze cele observate, să reflecteze asupra acestora, astfel încât să ajungă la generarea de noi cunoștințe, făcând legătura cu sistemul cunoștințelor anterioare;
prezentarea, într-o formă orală sau scrisă, a rezultatelor și concluziilor la care s-a ajuns.
pe cât posibil, noile achiziții trebuie valorificate în cuprinsul unor noi activități instructive, practice;
Metoda observării, verigă esențială în cunoașterea prin acțiune a lumii, se află într-o strânsă corelație cu alte metode, pe prim plan fiind experimentul de laborator, care nu poate fi aplicat decât folosind observarea independentă, care devine astfel procedeu al experimentului.
Observarea organismelor, a proceselor și fenomenelor reprezintă deseori premise ale punerii de probleme și ale rezolvării acestora de către elevi. Prin urmare, atât prin fișa de observare, cât și prin discuțiile ce preced, însoțesc și urmează actului observării, trebuie să se realizeze asimilarea corectă a noțiunilor științifice, dar și dezvoltarea operațiilor gândirii logice. Observarea „dezvoltă la elevi obiectivitatea, spiritul de rigoare și de precizie, elemente componente ale spiritului științific; cultivă capacitatea de a observa lucrurile și fenomenele cu ochi de cercetător, adică de a le privi din unghiuri diferite de vedere, de a-și pune întrebări și probleme și de a încerca să răspundă la ele prin căutări de soluții, de a se apropia de fapte în mod propriu, de a tălmăci și interpreta așa cum îl îndeamnă propria lui cugetare, independentă și creatoare.” (Cerghit Ioan, 2006, p. 199)
Pentru a accentua valoarea formativă a observării, învățătorul poate combina elemente de problematizare cu cele de conversație euristică. Treptat, elevii vor fi capabili să explice cauzele unor schimbări observate, să interpreteze modificări, să prezinte în forme variate și să valorifice rezultatele observării dirijate. Explicația are rol de dirijare a observării spre scopul propus, copiii comunică rezultatele explorării evidențiind elementele semnificative ale obiectului observat. Astfel, se fixează și se valorifică rezultatele acțiunii de observare la nivel perceptiv și se pot introduce elemente specifice limbajului științific în forme accesibile. Limbajul științific este, în acest caz, un mijloc de întărire și sistematizare a observării perceptive și favorizează discriminări noționale.
Exemplul 1:
Clasa: a IV-a / Disciplina: Științe ale naturii
Subiect: Creșterea și dezvoltarea plantelor
Obiectiv operațional: să descrie etapele creșterii și dezvoltării plantelor, pe baza observațiilor realizate
Materiale și ustensile: semințe de grâu, de porumb și de fasole, vase de sticlă, vată umedă, lupă, riglă gradată, aparat foto și fișă de observație
Situația de învățare: elevii pun la încolțit, pe vată umedă, boabele de grâu, de fasole și de porumb, în vase separate; așază vasele într-un loc călduț; udă periodic fiecare vas și notează, apoi fotografiază zilnic ceea ce observă; după 20 de zile prezintă în fața colegilor observațiile realizate, sub forma unui raport.
Exemplul 2:
Clasa: I / Disciplina: Matematică și explorarea mediului
Subiect: Calendarul naturii
Obiectiv operațional: să descrie transformările care au loc în natură, pe parcursul mai multor anotimpuri, utilizând procedee și mijloace științifice
Materiale și ustensile: lupă, riglă gradată, termometru, pluviometru, aparat foto și fișă de observație
Situația de învățare: Elevii vor primi fișe de observație, pe care le vor completa pe parcursul întregului an cu date privind starea vremii, viața plantelor, a animalelor și a omului.
Datele consemnate în table vor fi corelate cu fotografii și înregistrări video. Fiind o observare de lungă durată, profesorul verifică și discută periodic cu elevii transformările observate. La final, se face un raport privind schimbările observate, concluziile extrase și generalizările care se impun.
Experimentul
Ca metodă de instruire, experimentul implică activități de provocare, reconstituire și modificare a unor fenomene și procese, în scopul studierii lor. De aceea, a mai fost numită și “observare provocată”. Astfel, elevii realizează etapizat următoarele operații:
Observă fapte și /sau analizează date, informații etc.
Identifică și formulează o problemă;
Observă materialele și indicațiile de lucru;
Efectuează experimentul/experimentele;
Observă urmările modificărilor efectuate;
Consemnează observațiile efectuate;
Formulează concluziile;
Comunică răspunsul întregii clase și profesorului;
Primesc un feedback atât din partea cadrului didactic, cât și al colegilor;
Generalizează concluziile sub forma unor definiții, proprietăți, legi etc.
Experimentul de laborator cu scop de investigare sau cercetare îi pune pe elevi în situația de a explora nemijlocit mediul înconjurător, de a descoperi proprietăți și relații între componentele mediului etc
Lecția care se realizează pe baza experimentului cu scop de cercetare devine astfel o lecție de descoperire, organizată cu ajutorul fișelor de lucru sau al instrucțiunilor scrise pe tablă.
Dintre avantajele experimentelor le amintim pe următoarele:
reproduc fenomenele în procesualitatea lor;
se pot repeta de mai multe ori, în cazul în care condițiile necesare reproducerii fenomenelor respective sunt întrunite;
implică activ elevul în procesul de învățare, punându-l în ipostaza de mic cercetător, care acționează, observă, analizează și generalizează observațiile efectuate, contribuind astfel la dezvoltarea operațiilor gândirii;
dezvoltă spiritul de observație și raționamentul inductiv, suscită curiozitatea științifică și stimulează imaginația creatoare, cultivă interesul pentru intuiție și experiență personală, pasiunea pentru o activitate experimentală independentă;
asigură învățarea temeinică, cunoștințele obținute prin acțiune, fixându-se mult mai bine în memoria de lungă durată;
asigură legătura noțiunilor științifice cu lumea concretă;
contribuie la dezvoltarea unor trăsături de caracter precum inițiativa, răbdarea, perseverența, curiozitatea și rigoarea științifică, obiectivitatea, plăcerea de a învăța etc.
Exemplu:
Clasa: a IV-a / Disciplina: Științe ale naturii
Subiect: Creșterea și dezvoltarea plantelor
Obiectiv operațional: să identifice factorii de mediu necesari încolțirii semințelor
Materiale și ustensile: semințe de fasole, vase de sticlă, vată umedă, lupă, riglă gradată, aparat foto și fișă de observație (Anexa 1)
Situația de învățare:
Elevii pun la încolțit boabe de fasole în șase vase de sticlă, cărora le asigură ulterior condiții diferite; astfel, un vas este scos afară, unde este frig (este iarnă), alt vas este acoperit cu o cutie de carton, alt vas nu va avea apă, iar alt vas nu va avea pământ, ci vată, un vas fi închis ermetic, iar un alt vas va avea toate condițiile necesare încolțirii: apă, căldură și aer. Astfel, fiecare dintre dintre cele cinci vase va avea toate condițiile necesare, cu excepția unui singur factor. Un singur vas va avea toți factorii necesari. Prin observarea modului în care evoluează încolțirea semințelor din fiecare vas și prin compararea datelor, copiii au ajuns la concluzia că semințele nu au nevoie de lumină ori de sol fertil pentru a încolți (așa cum au presupus inițial), ci au nevoie doar de apă, căldură și aer. Ceilalți doi factori de mediu (lumina și fertilitatea solului, sunt necesari după încolțirea seminței, în momentul în care planta începe să se hrănească prin procesul de fotosinteză).
Astfel, pornind de la o discuție contradictorie în clasă, prin intermediul experimentului, elevii au descoperit factorii de mediu necesari încolțirii plantelor.
Problematizarea
Integrată în ansamblul metodelor active, problematizarea orientează activitatea de învățare a elevilor prin faptul că îi conduce în rezolvarea unor situații conflictuale, reale sau aparente, între cunoștințele dobândite anterior și noile informații despre fenomenul studiat.
Un prim aspect privind aplicarea acestei strategii euristice în predarea științelor naturii îl constituie stabilirea unor aspecte ale realității care pot fi investigate de către elevi cu ajutorul înscenării unor situații conflictuale între cunoștințele însușite deja de elevi și informațiile noi ce urmează a fi descoperite. Profesorul trebuie să aibă în vedere așadar, faptul că nu orice întrebare devine problemă, ci numai aceea care trezește în mintea elevilor o contradicție neașteptată, o tensiune, o incertitudine, o uimire, adică se creează o “disonanță cognitivă”, care le stimulează interesul, le mobilizează capacitățile psihice și îi determină la o atitudine activă până la găsirea soluției.
Întrebarea problematizantă devine astfel momentul de pornire în învățarea prin descoperire, în care elevii întreprind demersuri de investigare a realității în corelație cu sistemul cunoștințelor anterioare, care se realizează fie prin activități interactive (conversație euristică, dezbatere, brainstorming), fie prin metode de cercetare specifice științelor naturii (observare, experiment).
Eficiența problematizării crește dacă sunt respectate următoarele condiții:
să ofere elevilor un minimum de informații prezentate în anumite corelații, dependențe, cerute de problemă;
să cuprindă cunoștințe dobândite anterior de elevi care să le permit soluționarea problemei date;
să se înscrie în zona “proximei dezvoltări”, adică să nu fie nici prea ușoară, pentru că își pierde caracterul conflictual, nici prea grea, pentru a nu-i demobiliza pe elevi.
Marele avantaj al problematizării este acela că mobilizează toate resorturile interioare ale elevului, care caută să elimine zona de nesigurață indusă prin întrebarea problematizantă, prin găsirea unor soluții, care apoi sunt validate prin aplicarea în situații noi. “Obișnuindu-i pe elevi cu un astfel de mod de lucru, se urmărește ca aceștia să ridice ei înșiși problema și să încerce rezolvarea acesteia prin activitate independentă (personală), pe grupe sau /și colectivă.” (Sanda Fătu, 2005, p. 66)
Exemplu:
Clasa: a IV-a / Disciplina: Științe ale naturii
Subiect: Mișcarea corpurilor
Obiectiv operațional: să definească starea de mișcare a corpurilor prin raportare la întrebarea problematizantă
Situația de învățare: După observarea unui joc de fotbal, se inițiază o discuție cu elevii în urma căreia concluzionează că mingea se află în mișcare datorită forței de împingere a sportivilor participanți la joc. Profesorul le adreseză apoi elevilor următoarea întrebare: “Un călător așezat pe scaun într-un autobuz aflat în mișcare, este în stare de mișcare sau este în stare de repaus?”. Prin discuțiile provocate de această întrebare, elevii sesizează că față de case, de copaci etc. călătorul se află în mișcare, întrucât se află în autobuz, în timp ce față de obiectele din autobuz ori față de șofer, călătorul se află în stare de reapaus, întrucît nu își schimbă poziția față de aceștia. Astfel, ajung la concluzia că un corp este în mișcare dacă își schimbă poziția față de un punct de reper.
Învățarea prin descoperire
Constituie o modalitate de lucru prin care elevii sunt puși în situația de a descoperi noi cunoștințe, reconstituind printr-o activitate proprie drumul elaborării cunoștințelor. Importanța utilizării acestei metode rezidă în faptul că elevii sunt puși în rolul unui mic cercetător care observă, analizează, clasifică, ordonează, transformă, extrage noi cunoștințe prin generalizare și abstractizare, prin reflecție și integrare în sistemul cunoștințelor anterioare.
Stimulând elevul să se confrunte cu fapte și fenomene care pentru el constituie noutăți, învățarea prin descoperire are o deosebită valoare formativă prin faptul că asigură cunoașterea căilor, metodelor și tehnicilor de investigare a realității.
În utilizarea învățării prin descoperire în studierea științelor naturii, trebuie respectate anumite condiții:
descoperirea să aibă ca punct de plecare o problemă, o întrebare;
se desfășoară conform unui plan (dat de profesor ori elaborat de către elevi sub îndrumarea profesorului);
descoperirea, în funcție de nivelul de dezvoltare cognitivă al elevilor și de complexitatea problemei, să se desfășoare prin eforturi proprii, individual sau în grupe mic;
rezultatele obținute de fiecare elev sau echipă să fie analizate și sistematizate, generalizate și abstractizate cu întreaga clasă. (Todor Virginia, 1981, p. 52-53)
Rolul profesorului în această situație este de a provoca, de a organiza și de a facilita procesul descoperirii, având grijă să nu le dezvăluie elevilor nimic din ceea ce ar putea descoperi singuri, păstrând astfel acel element de mister adus în atenția elevilor inițial și oferindu-le acestora satisfacția de a ajunge singuri la noi cunoștințe.
În practica instruirii, se utilizează tipuri de descoperiri, care se îmbină în moduri variate, în funcție de specificul problemei abordate ori de specificul dezvoltării intelectuale a elevilor:
descoperiri inductive (au la bază raționamente de tip inductiv);
descoperiri deductive (au la bază raționamente de tip deductiv);
descoperiri transductive (au la bază raționamente prin analogie).
În procesul de predare-învățare a științelor naturii la clasele primare, nivelul dezvoltării intelectuale a elevilor, dar și specificul conținutului acestei discipline, impun utilizarea cu precădere a învățării prin descoperire inductivă. Aceasta se întemeiază pe raționamentul inductiv și constă în analiza, compararea, clasificarea unor obiecte și fenomene particulare, în vederea extragerii generalului, esențialului, necunoscut de către elevi.
Prin această formă de învățare elevii pot să formuleze independent elemente definitorii ale noțiunilor și să stabilească unele relații între obiectele și fenomenele realității.
Descoperirea deductivă este folosită îndeosebi la clasele mari, dar poate fi folosită și la clasele a III-a și a IV-a, dacă nivelul clasei permite acest lucru. Se pornește de la general, esențial, iar elevii sunt puși în situația de a descoperi valabilitatea elementelor de generalitate prin observarea, analizarea, compararea și cercetarea unor cazuri particulare concrete.
Etapele unei lecții bazate pe descoperire deductivă (de exemplu, la clasa a III-a, lecția Corpuri cu viață) sunt:
enunțarea de către profesor a caracteristicilor viețuitoarelor;
ca problemă, elevii sunt solicitați să argumenteze caracteristicile enunțate;
descoperirea argumentelor se face de către elevi pe baza observării și cercetării unui material didactic corespunzător;
pentru evaluarea rezultatelor se discută observațiile făcute de elevi și se confirmă/infirmă valabilitatea concluziilor.
Descoperirea prin analogie (descoperirea transductivă) se bazează pe asemănarea care există între diferite sisteme sau elemente ale acestora, ceea ce le dă elevilor posibilitatea să formuleze, sprijinindu-se pe cunoașterea fenomenelor analoage, ipoteza de lucru și să verifice (când aceasta se impune), precum și să descopere trăsături necunoscute ale acestor sisteme. Descoperirea prin analogie se poate aplica în predarea comparativă a noțiunilor referitoare la sisteme cu structuri și funcții asemănătoare; de exemplu, alcătuirea corpului uman, pe baza datelor din lecția despre alcătuirea corpului unui animal, studiul stării solide prin analize pe baza caracteristicilor stărilor gazoase și lichide, circuitul apei în natură, pe baza asemănării cu fenomenele de evaporare și condensare care au loc într-o oală în care fierbe apă etc.
Avantajele învățării prin descoperire sunt:
asigură condițiile unei activități intelectuale intense, care contribuie la dezvoltarea unei motivații intrinseci;
rezultatele descoperirilor se constituie în achiziții trainice;
contribuie la însușirea unor procedee și metode euristice de investigare a realității;
Învățarea prin descoperire și învățarea prin problematizare sunt metode care se pot îmbina în cadrul unei strategii, dar fiecare are valoare formativă diferită: în cadrul problematizării, accentul cade pe crearea unor situații-problemă care să declanșeze procesul de învățare, iar în învățarea prin descoperire accentul este pus pe procesul de căutare a soluției, pornindu-se de la elemente deja cunoscute de către elevi.
5.Știu/ vreau să știu/ am învățat
„Știu/ Vreau să știu/ Am învățat” este considerată varianta modernă a metodei învățării prin descoperire deoarece elevii realizează un inventar a ceea ce știu deja despre o temă și apoi formulează întrebări legate de tema nouă la care vor găsi răspunsuri prin valorificarea cunoștințelor anterioare ori prin procedee de investigare a realității.
Etapele metodei sunt următoarele:
Colectivul clasei se organizează în perechi și fiecare pereche primește ca sarcină realizarea unei liste cu tot ceea ce știu sau cred că știu despre o anumită temă. În timp ce elevii realizează lista, cadrul didactic desenează pe tablă un tabel pe care elevii îl vor completa mai întâi în perechi, apoi la tablă:
Fiecare pereche va completa propriul tabel și se vor nota apoi, în tabelul de la tablă, în prima coloană, informațiile cu care toată clasa este de acord;
Elevii vor formula întrebările generate de noua temă, iar cadrul didactic le va scrie în a doua coloană a tabelului. Aceste întrebări vor evidenția nevoile de învățare ale elevilor în legătură cu tema aflată în discuție;
Elevii, organizați și îndrumați de profesor, vor întreprinde demersuri de investigare a realității (observații, experimente, studii de caz)
După activitatea de investigare a realității, se revine asupra întrebărilor din a doua coloană și se analizează la care dintre întrebări s-a găsit răspunsul. Răspunsurile elevilor vor fi notate în coloana „Am învățat”;
Elevii compară ceea ce cunoșteau deja în legătură cu tema respectivă (informațiile din prima coloană) cu ceea ce ei au învățat (informațiile din coloana a treia a tabelului). Unele din întrebările lor pot rămâne fără răspuns sau pot genera întrebări noi. În aceste cazuri, întrebările pot fi folosite ca punct de plecare pentru investigații personale;
Informațiile cuprinse în coloana „Am învățat” vor fi structurate sub forma lecției noi.
Această metodă poate fi folosită la clasele a III-a și a IV-a în cadrul oricărei unități de învățare.
Exemplu:
Clasa: a III-a / Disciplina: Științe ale naturii
Subiect: Magneții
Situația de învățare: După relatarea legendei magnetului, elevii au completat în perechi, apoi frontal, primele două coloane ale tabelului. Astfel, ei au inventariat tot ceea ce cunosc din experiența anterioară în legătură cu proprietățile magneților, informațiile ori nelămuririle în legătură cu informațiile din prima coloană, devenind o sursă de formulare a întrebărilor scrise în cea de-a doua coloană. Prin efectuarea de experimente, elevii au descoperit proprietățile magneților, pe care le-au notat în cea de-a treia coloană. Prin utilizarea experienței anterioare și prin urmărirea unor imagini derulate la videoproiector, elevii au dedus utilizările acestora, pe care, de asemenea, le-au notat în cea de-a treia coloană.
Metoda a oferit feedback continuu și eficient, a antrenat toți elevii, individual, frontal și în perechi, elevii și-au sistematizat cunoștințele, și-au clarificat pe loc ceea ce se cunoaște în problemă și ceea ce se cere. Lucrând în perechi sau în grup, metoda a contribuit la cultivarea și educarea unei noi atitudini față de muncă (simțul responsabilității față de grup), a prieteniei, a cooperării între elevi, a toleranței, ceea ce a stimulat, încurajat și motivat mai ales pe elevii mai timizi, mai neîncrezători în forțele proprii.
6. Studiul de caz
Studiul de caz reprezintă o metodă de confruntare directă a elevilor cu o situație reală, autentică, luată drept exemplu tipic, reprezentativ pentru un set de situații și evenimente problematice.
Sunt două alternative în folosirea studiului de caz (Cerghit, 2006, p. 232) și anume:
fie ca sursă de cunoaștere, preferat în scopul realizării unor sarcini de descoperire;
fie ca modalitate practică de realizare a unor sarcini de aplicare, confirmare, întărire, încurajare.
Cercetările lui Stake (ibidem) “…sugerează că metodele studiului de caz sunt mai puternice pentru descoperire decât pentru sarcini de confirmare în știință”. Metoda este apreciată și datorită atenției pe care elevul trebuie să o dea contextului în care se manifestă fenomenul supus analizei.
“Studiul de caz lărgește câmpul cunoașterii, căci un caz invocat poate servi ca suport al cunoașterii inductive, care trece de la premisele particulare la dezvăluirea generalului, la formarea unor concluzii generalizatoare (noțiuni, reguli, principii etc.), dar și invers, ca bază a unei cunoașteri deductive, de trecere de la general la particular, de concretizare a unei idei, a unor generalizări, de aplicare (transfer) a cunoștințelor sau deprinderilor însușite la situații sau probleme noi.” (2006, p. 233) I. Cerghit atrage însă atenția asupra faptului că studiile de caz sunt mai mult concrete decât abstracte, ceea ce înseamnă că acestea nu sunt adecvate atunci când este nevoie de un înalt grad de abstractizare.
Din perspectivă practic-aplicativă, studiul de caz se folosește nu pentru îmbogățirea cunoștințelor cu noi achiziții, ci pentru aplicarea sau valorificarea creatoare a unei experiențe însușite deja la noi condiții și în combinații noi, impuse de noua situație-problemă, care urmează să-și găsească rezolvarea pe baza unui efort comun de gândire și de imaginație, și deci, de îmbogățire pe această cale a experienței proprii.
Eficiența metodei este condiționată în primul rând de alegerea cazului supus investigației. Astfel, acesta trebuie:
să fie autentic și semnificativ în raport cu obiectivele prefigurate, condensând esențialul;
să aibă valoare instructivă în raport cu competențele profesionale, științifice și etice;
să aibă un caracter incitant, motivând participanții la soluționarea lui, corespunzând pregătirii și intereselor acestora;
să solicite participarea activă a tuturor elevilor în obținerea de soluții, asumându-și responsabilitatea rezolvării cazului;
În aplicarea metodei se parcurg șase etape și anume:
Etapa 1: Prezentarea cât mai clară, precisă și completă a cazului respectiv, a cadrului general în care s-a produs evenimentul și a obiectivelor propuse.
Etapa 2: Înțelegerea nuanțelor cazului respectiv de către elevi prin adresarea de întrebări profesorului și persoanelor direct implicate în situația respectivă, prin studierea surselor scrise de cunoaștere ori prin investigarea directă a realității. Aceste informații sunt apoi sistematizate, analizate, conducând în acest fel la descoperirea cauzelor, a legităților și a problemei esențiale.
Etapa 3: Stabilirea variantelor de soluționare
Etapa 4: Dezbaterea în grup sau în plen a modurilor de soluționare a cazului: analiza variantelor (avantaje, dezavantaje, consecințe), compararea variantelor și ierarhizarea acestora.
Etapa 5: Formularea concluziilor optime pe baza luării unei decizii unanime.
Etapa 6: Evaluarea modului de rezolvare a situației și evaluarea grupului de elevi, analizându-se gradul de participare.
Avantajele metodei studiului de caz sunt următoarele:
prin faptul că situația aleasă de profesor aparține domeniului studiat, iar elevii sunt antrenați în găsirea de soluții, se asigură o apropiere a acestora de viața reală și de eventualele probleme cu care se pot confrunta, “familiarizându-i cu o strategie de abordare a unui fapt real”. (I. Cerghit, 2006, p. 235);
prin faptul că are un pronunțat caracter activ, metoda contribuie la dezvoltarea capacităților psihice, de analiză critică, de adoptare de decizii, formând abilități de argumentare;
prin faptul că se desfășoară în grup, dezvoltă inteligența interpersonală, spiritual de echipă, toleranța și ajutorul reciproc, specific învățării prin cooperare;
prin confruntarea activă cu un caz practic, metoda oferă oportunități în construirea unui pod între teorie și practică.
Metoda lucrărilor practice
Metoda lucrărilor practice constă în executarea de către elevi (sub conducerea profesorului) a diferitelor sarcini practice, în vederea însușirii unor priceperi și deprinderi de aplicare a teoriei în practică.
Spre deosebire de lucrările de laborator, care apropie elevul de specificul actului de cercetare științifică, lucrările practice „au un caracter tranzitiv, sunt orientate spre aplicarea cunoștințelor ori spre transformarea, într-un fel oarecare, a realității, a stării de existență a lucrurilor și fenomenelor, în scopuri utile omului și colectivității.” (I. Cerghit, 2006, p. 259)
Analizând relația dintre teorie și practică, profesorul I. Cerghit pledează pentru complementaritarea reciprocă și pentru unitatea dialectică a acestora: „lucrările practice îi ajută pe elevi să-și dea seama de valoarea operațională a teoriei, să trateze cunoștințele științifice ca instrumente puse în slujba practicii, să conștientizeze faptul că numai datorită cunoștințelor dobândite acțiunile noastre sunt eficace, utile și economice, și, invers, că pratica este indispensabilă asimilării de noi cunoștințe, adâncirii și consolidării, verificării și corectării cunoștințelor achiziționate”. (ibidem)
Etapele executării unei lucrări practice sunt:
Demonstrația profesorului;
Planificarea și organizarea individuală sau în grupuri mici a muncii;
Efectuarea propriu-zisă a lucrării, în mod conștient și independent;
Controlul și autocontrolul muncii efectuate.
Avantajele acestei metode sunt legate de:
legătura teoriei cu practica, altfel spus a școlii cu viața reală.
caracterul activ și interactiv;
utilizarea anumitor operații mentale, eforturi fizice și o încordare a voinței;
Exemplu:
Clasa: a III-a / Disciplina: Științe ale naturii
Subiect: Corpuri cu viață: plantele
Scopul: plantarea și îngrijirea unui copac în grădina școlii
Situația de învățare: Elevii motivează importanța copacilor, apoi observă părțile copacului adus spre plantare, instrumentele necesare și urmăresc demonstrația profesorului pentru a fixa etapele activității practice. Un elev repetă etapele, pentru ale fixa în memorie, apoi profesorul organizează echipele, distribuind sarcinile și materialele necesare. După realizarea acțiunii de plantare, se fixează sarcinile pe termen lung privind modul de îngrijire a acestuia și de observare procesului de creștere, apoi elevii îți exprimă impresiile cu privire la modul în care s-a desfășurat activitatea.
3.2 Metode complementare celor specifice învățării experiențiale
Explicația
Explicația este o intervenție expozitivă scurtă care permite lămurirea unor probleme mai dificile, în urma acesteia elevii dobândind cunoștințele care nu pot fi asimilate prin activitatea directă, de observare și cercetare a sistemelor studiate sau a substitutelor lor.
Prin utilizarea explicației, în lecțiile de științe se urmărește:
comunicarea unor date științifice legate de structura și funcțiile organismelor;
analiza cauzelor care au dus la apariția unui fenomen sau proces fizic sau chimic (de exemplu, se explică cauzele ruginirii, ale alterării alimentelor etc)
prezentarea unor legi și principii ale naturii.
Specific elevilor din clasele mici, explicația, bazându-se pe procedeul inductiv, se sprijină pe observarea și analiza particularului și intuitivului, a materialului natural sau a imaginilor acestora. Corelarea explicației cu demonstrația și modelarea, precum și folosirea mijloacelor audiovizuale asigură o mai bună asimilare a noțiunilor științifice de către aceștia.
Demonstrația
În accepțiunea clasică, demonstrația este metoda cu ajutorul căreia învățătorul prezintă obiecte și fenomene reale sau imagini ale acestora, cu scopul cunoașterii pe cale senzorială a mediului înconjurător; asigurării unei baze perceptive pentru asimilarea noțiunilor, conceptelor, principiilor și legilor specifice științelor; ușurării aplicării în practică a metodelor de lucru specifice științelor.
Învățarea noțională, înțelegerea abstracțiunilor, presupun, de cele mai multe ori, existența unui “depozit” suficient de imagini vizuale prin intermediul cărora, cel care învață devine capabil să încorporeze asemenea abstracțiuni (Bruner, 1970, apud. I. Cerghit, 2006, p. 216) Fără un astfel de suport i-ar veni greu copilului să depisteze corespondențele și să-și verifice activitatea cu simbolurile. Însă nu întotdeauna profesorul poate supune observației directe un obiect sau un fenomen real, în starea lui naturală de existență., întrucât există obiecte și fenomene din lumea macro și microuniversului, lucruri și fenomene care aparțin unor timpuri istorice, spații geografice îndepărtate, fenomene care se petrec prea lent sau prea rapid pentru o percepție normală. Toate acestea pot fi redate într-un mod inedit, cu ajutorul demonstrației audiovizuale, care valorifică virtuțile imaginii dinamice/statice îmbinate cu cuvântul și cu sunetul. Mișcarea, adăugată unor procedee de accelerare, de încetinire ori de descompunere a imaginilor prezentate, creează posibilități de sesizare a transformărilor succesive, a fazelor, a momentelor sau a etapelor principale de evoluție sau de desfășurare a unor fenomene, procese, efectuând, în ultimă instanță o “restructurare a realității”. Câteva secvențe de film pot să surprindă, de exemplu, formarea în timp îndelungat a zăcămintelor de cărbuni și de petrol, viața dinozaurilor, evoluția formelor de relief, etapele de dezvoltare ale omului, de-a lungul întregii sale vieți, dar și aspecte din viața oamenilor care sunt mai greu accesibile elevilor, precum prelucrarea metalelor într-o turnătorie ori realizarea unui obiect din sticlă.
Astfel, pedagogul american Edgar Dale, căutând să evidențieze funcția de ridicare de la concret spre abstract, rezervă mijloacelor audiovizuale o poziție intermediară în “Piramida experiențelor educative” realizată de el, relevând astfel capacitatea acestora de a depăși concretul-sensibil și de a facilita, până la un punct, constituirea abstractizărilor și generalizărilor.
Fig. 9 Piramida experiențelor educative (Edgar Dale, apud I. Cerghit, 2006)
Deși în accepțiunea tradițională, demonstrația se realizază și cu ajutorul obiectelor reale și al experimentelor, din cauza caracterului pasiv acestea au fost, în general, înlocuite cu observarea și cu experimentul de cercetare. Însă, demonstrația cu ajutorul modelelor și-a dovedit utilitatea în formarea noțiunilor, întrucât oferă o imagine mai generalizată a realității, mai schematizată, mai stilizată, sugerează operațiile mintale necesare. Materialele demonstrative oferă astfel, criterii de observare a obiectului sau fenomenului luat în studiu, ce devin repere de analiză indispensabilă.
În ciuda faptului că i s-a reproșat caracterul pasiv, demonstrația încă își are rolul ei de neînlocuit în anumite situații de învățare. Astfel, în urma cercetările și a experienței practice, se recomandă îndeplinirea anumitor cerințe, în vederea eficientizării utilizării acestei metode:
elevii vor fi sensibilizați, în prealabil, asupra a ceea ce vor avea de observat, creându-se o atmosferă de așteptare, de curiozitate etc, prin reactualizarea unor cunoștințe, prin conștientizarea scopului, prin precizarea unor puncte de reper;
să se prezinte lucrurile nu în forma statică, ci în dinamismul lor, în diferitele stadii de dezvoltare sau de transformare, în acțiunea lor, percepându-le cu ajutorul a cât mai multor analizatori;
prezentarea elementelor intuitive să se îmbine într-un mod armonios cu explicația care poate să preceadă, să însoțească și să urmeze demonstrației, cu misiunea de a facilita sesizarea legăturilor cauzale, de a da un implus de esențializare;
materialele iconografice să fie de înaltă calitate, evitând redarea prea fidelă, naturală a originalului și accentuând trăsăturile esențiale;
asigurarea unui ritm corespunzător demonstrației, pentru a da posibilitate elevilor să realizeze însușirea corectă a strucurilor propuse;
să evite excesul de material demonstrativ, asigurând o dozare justă a acestuia în raport cu experiența cognitivă acumulată de elevi;
activizarea întregii clase în etapa ulterioară demonstrației, când sunt prelucrate datele obținute pe această cale. (I. Cerghit, 2006, p. 222)
De exemplu, pentru înțelegerea mișcării de rotație a Pământului în jurul propriei axe și a formării zilelor și a nopților, profesorul poate realize următoarea demonstrație :
Materiale și ustensile: un glob pământesc, o sursă de lumină, o bucată de hârtie colorată, scotch
Cum procedează profesorul: așază pe catedră globul pământesc. Roagă în copil să indice țara noastră, apoi lipește bucata de hârtie colorată în locul respectiv. Aprinde sursa de lumină, care întruchipează soarele. Adresează clasei întrebările: “Ce parte a globului este mai luminată?”, “Deci ce este în țara noastră, zi sau noapte?”, “Cât de luminat este globul în partea opusă?”, “Deci ce este acolo?”. Rotește apoi globul în jurul propriei axe, până în momentul în care locul marcat este în partea opusă. Elevii vor fi întrebați ce schimbări observă.
În concluzie, demonstrația ca metodă intuitivă, este utilizată în activitățile de dobândire de noi cunoștințe, mai ales în situațiile în care elevii nu pot acționa direct asupra obiectelor reale. Metoda, fără a fi folosită exagerat, are efect favorabil asupra înțelegerii și reținerii cunoștințelor și dezvoltă capacitatea de a observa ordonat, sistematic și de a exprima coerent datele observației.
Conversația euristică
Din punct de vedere formativ-educativ, este cea mai productivă formă a dialogului.
Elementul central al acestei metode este întrebarea care, bine pusă, stimulează curiozitatea, căutarea, sesizarea unor relații cauzale.
În cadrul conversației euristice se utilizează întrebările deschise care antrenează gândirea elevilor, îi determină să realizeze o investigație în sfera informațiilor existente deja în mintea lor, să le reorganizeze și să descopere, pe această bază, cunoștințe noi.
Folosirea metodei conversație euristice este dependentă de natura și funcția întrebărilor folosite în învățarea științelor, elemente care pot fi sintetizate în tabelul următor (Sanda Fătu, 2005, p. 71):
Întrebările adresate elevilor trebuie să satisfacă cerințe variate:
să suscite curiozitatea, trebuința de cunoaștere;
să pornească de la ceea ce știe elevul, noțiunile absolut noi, neputând, în mod evident, să fie însușite printr-o astfel de metodă;
să incite la căutări, la sesizarea unor relații cauzale, la descoperirea notelor caracteristice și comune unui grup de obiecte sau categorii de fenomene, la realizarea de generalizări și formularea unor concluzii;
să fie în acord cu capacitatea de explorare a copiilor, respectând principiul pedagogic al „pașilor mici”;
să nu sugereze răspunsurile așteptate;
să fie întrebări deschise care incită la asocieri, analize, generalizări;
să fie clare, formulate corect gramatical, precise.
Răspunsurile elevilor sunt acceptate numai în măsura în care sunt complete, motivate și argumentate, sunt formulate independent, dovedesc înțelegerea cunoștințelor științifice și răspund cerințelor cuprinse în întrebare. Prezența unor întrebări-problemă, posibilitatea oferită copiilor de a formula ei înșiși întrebări, de a răspunde la întrebări de tipul „Ce alcătuire are?”, „Prin ce se deosebesc?”, „Prin ce se aseamănă?”, „Din ce cauză?”, pun elevii în situația de a analiza, de a compara, de a sintetiza, în acest mod, structurându-se noțiunile din sfera științelor naturii .
Modelarea
Modelarea asigură cercetarea originalului prin analogie, cu ajutorul modelelor, și constă în reprezentarea materială, ideală, logică și matematică a unor sisteme sau trăsături ale sistemelor urmărind surprinderea esențialului acestora.
Aplicarea modelării în învățarea științelor prezintă o deosebită importanță, dacă se ține seama de teoria formării în etape a acțiunilor mintale și a elaborării noțiunilor. Piaget arată că învățarea constă în procese operatorii care urmăresc transformarea realității în acțiuni sau în gândire, determinând asimilarea proceselor, fenomenelor, obiectelor în sisteme de operații. Elevii nu au întotdeauna posibilitatea să acționeze direct asupra proceselor și fenomenelor naturale, de aceea, învățarea trebuie realizată mediat, cu ajutorul modelelor, a căror analiză sau construcție determină înțelegerea procesului sau fenomenului studiat.
Modelul este un sistem material sau ideal, care reproduce mai mult sau mai puțin fidel originalul, cu scopul de a ușura descoperirea proprietăților esențiale ale acestuia, în vederea explicării sau demostrării unei structuri conceptuale. „Cu alte cuvinte, modelul este un analog al originalului, dar nu pentru totalitatea caracterelor sale, ci numai pentru acelea care sunt esențiale efortului mintal de conceptualizare, de elaborare a noțiunilor respective. Datorită acestui fapt, modelul devine mai suplu, mai omogen și mai abstract în același timp.” (I. Cerghit, 2006, p. 224)
În utilizarea modelării în predarea-învățarea științelor există următoarele tendințe:
accentuarea funcției euristice, de descoperire de către elevi a unor proprietăți necunoscute, mai puțin vizibile în obiectul original, dar esențiale, prin investigarea modelului;
înlocuirea modelelor statice cu cele dinamice (trecerea de la mulajul fix la cel decompozabil, de la planșă la film);
îmbinarea categoriilor de modele, în procesul de cunoaștere a aceluiași fenomen sau proces.
Rezultă că modelele nu trebuie privite ca simple suporturi ilustrative, ci ca instrumente care organizează activitatea copilului pus în fața unui material structurat, prin care se prefigurează, pe baza acțiunilor exterioare și controlabile, aplicate asupra modelelor, structurile (operațiile) mentale care conduc la constituirea unor noi achiziții (concepte, legi etc).
Scopul modelării unui sistem original este favorizarea unei cunoașteri mai ușoare și mai rapide.
Dintre avantajele modelării amintim:
grație esențializării pe care o presupune, înlătură elementele descriptiv-statice și asigură un caracter dinamic, funcțional și operant procesului de învățare, facilitând astfel asimilarea noțiunilor științifice;
utilizarea modelului permite realizarea autoreglării sistemului informațional și optimizarea comunicării pedagogice, întrucât reproduce schema logică a transformărilor suferite de informații într-un context determinant;
introduce elevii în raționamentul prin analogie, ușurează formarea și exersarea operațiilor mintale pe baza interiorizării acțiunilor obiectuale, stimulează cunoașterea euristică;
utilizarea modelelor și, mai ales, elaborarea lor de către elevi asigură o învățare temeinică și creează mari posibilități de predicție asupra progresului învățării.
Principalele tipuri de modele folosite în predarea-învățarea științelor sunt următoarele:
modele naturale – sunt reprezentate de plante, animale sau părți ale corpului acestora folosite pentru a facilita înțelegerea conceptului de plantă sau de animal. Modelele naturale au trăsături comune pentru cea mai mare parte a organismelor din categoria respectivă. Se aleg plante sau animale cunoscute elevilor. De exemplu, pentru a studia alcătuirea corpului unui animal se alege un mamifer cunoscut, cum ar fi pisica sau câinele.
modelele similare (izomorfe, obiectuale) – redau sistemul original, având o formă asemănătoare acestuia, dar sunt realizate, în general, la o altă scară. Exemple tipice sunt mulajele, utile atunci când sistemul studiat este prea mare sau prea mic, ori când originalul este inaccesibil. Un astfel de exemplu îl constituie mulajul corpului omenesc decompozabil.
modelele analogice – se caracterizează printr-o redare schematizată și stilizată a sistemului studiat. În această categorie intră reprezentarea unor structuri prin desene simplificate. Astfel, circuitul electric poate fi redat printr-o simplă schemă.
modelele ideale (conceptuale, teoretice, logice, abstracte) – se caracterizează prin absența formei de concretizare materială a sistemului studiat, necesitând, pentru constituirea lor, detașarea de obiectul sau fenomenul concret prin abstractizarea accentuată a acestuia, în scopul evidențierii elementelor sale esențiale. Un exemplu îl constituie reprezentarea unităților de măsură cu multiplii și submultiplii acestora.
După cum se observă, diferitele tipuri de modele realizează succesiv o restructurare a realității. Tocmai de aceea este importantă combinarea acestora, introducerea lor graduală în studierea unui fenomen, întrucât li se oferă astfel elevilor „posibilitatea de trecere cu cea mai mare ușurință, de la imaginea globală a faptului brut, la reprezentări din ce în ce mai abstractizate, și invers, de la abstracțiile cele mai înalte, la perceperea activă a faptului real., ajungându-se astfel la conceptualizare” (I. Cerghit, 2006, p 230) Este important de accentuat faptul că, cel puțin în cazul noțiunilor concrete, cunoașterea trebuie să pornească de la cercetarea obiectelor reale, utilizarea celelate tipuri de modele fiind introdusă în al doilea moment.
Jocul didactic
Una dintre activitățile de bază ale copilului, jocul, în varietatea formelor lui, este astăzi tot mai mult valorificat din punct de vedere pedagogic, în intenția de a imprima un caracter mai viu și mai atrăgător activităților școlare în care acesta tinde să fie integrat. Pedagogia modernă nu atribuie jocului doar o semnificație funcțională ca în trecut (simplu exercițiu pregătitor și util dezvoltării fizice), ci una de asimilare a realului la activitatea proprie a copilului, motiv pentru care a devenit astăzi una din principalele metode active, atractive, extrem de eficace în munca instructiv-educativă.
Așadar, jocul didactic este o metodă bazată pe acțiune simulată, care realizează un scop și o sarcină din punct de vedere didactic. Jocul, propus elevilor în anumite secvențe de instruire, este un ansamblu de acțiuni specifice deoarece:
utilizează reguli de joc;
introduce elemente de joc pentru rezolvarea unei sarcini.
Ca metodă, jocul se regăsește pe anumite secvențe de învățare în majoritatea sarcinilor didactice din primele clase primare, cu precădere la clasele pregătiroare, I și a II-a.. Chiar dacă este propusă elevilor o sarcină cu caracter euristic, elementele de joc (competiția, surpriza, așteptarea) motivează participarea activă a elevilor. Utilizarea jocului accentuează rolul formativ al învățării științelor naturii prin:
exersarea operațiunilor gândirii (analiză, sinteză, comparație, clasificare);
însușirea noțiunilor științifice într-un cadru ludic;
dezvoltarea spiritului imaginativ-creator, de observație și de inițiativă;
dezvoltarea spiritului de competiție și de echipă.
Introducerea jocului în diferite etape ale demersului didactic conduce la un plus de eficiență formativă în planul cunoașterii, dezvoltă la elevi atitudini afective și conduite conștiente de acțiune. În acest fel, cadrul didactic reușește să activeze copiii din punct de vedere cognitiv, operațional și afectiv sporind gradul de înțelegere și participare activă a elevului la actul de învățare, să evidențieze modul de acțiune în diverse situații, să formeze deprinderi de interacțiune în cadrul grupului și, nu în ultimul rând, contribuie la formarea deprinderilor de autocontrol a conduitelor operatorii și a achizițiilor cognitive ale copiilor.
Pentru ca jocul didactic să își atingă obiectivele educaționale, este nevoie ca în organizarea acestuia, profesorul să aibă grijă să fie îndeplinite următoarele cerințe:
obiectivele să fie prezentate în mod clar și succint;
regulile să fie înțelese și acceptate de către toți elevii;
distribuția rolurilor să se facă în așa fel încât toți elevii să participe și fiecare să poată avea acces la orice rol;
sarcinile de lucru să fie corespunzătoare cu obiectivele și să respecte particularitățile de vârstă;
să se asigure de la începutul jocului toate materialele de care elevii au nevoie;
să dea indicații atunci când este nevoie, fără a interveni în desfășurarea jocului, decât dacă elevii nu respectă regulile;
profesorul să își îndeplinească rolul de coordonator, de moderator, putând orienta în mod discret desfășurarea jocului, fără a prelua conducerea.
În continuare prezentăm un exemplu de joc didactic utilizat la disciplina Științe ale naturii, la clasa a III-a, în cadrul lecției cu tema „Proprietăți fizice ale corpurilor”.
Jocul se numește „Cutia cu secrete”. Pentru organizarea acestuia, copiii au fost împărțiți pe grupe, fiecare având în față o cutie cu obiecte de diferite mărimi, texturi, durități, două sticle cu oțet și cu spirt medicinal, care au fost acoperite cu un material textil. Copiii din fiecare grupă trebuie să recunoască prin pipăire, miros sau gust cât mai multe obiecte, apoi să relateze indiciile care i-au condus către răspunsul dat. Apoi vor avea de recunoscut lichidul aflat în interiorul sticluțelor. Sintetizând observațiile făcute, elevii vor enumera propritățile corpurilor: formă, volum, masă, textură (moale, catifelat, aspru, dur), miros, gust.
Brainstorming-ul
Brainstorming-ul sau „evaluarea amânată” ori „furtuna de creiere” nu este practic o metodă didactică, ci o metodă de stimulare a creativității ce se poate insinua în discuții, dezbateri; este o metodă interactivă de dezvoltare de idei noi ce rezultă din discuțiile purtate între mai mulți participanți, în cadrul căreia fiecare vine cu o mulțime de sugestii. Rezultatul acestor discuții se soldează cu alegerea celei mai bune soluții de rezolvare a situației dezbătute.
Metoda presupune o organizare specifică a timpului, desfășurat pe două etape distincte: etapa producerii individuale a ideilor, pe baza problemei lansate de cadrul didactic și etapa aprecierii finale a ideilor, susținută critic de cadrul didactic aflat în ipoteza de conducător al activității. Are loc, așadar, o „evaluare amânată” strategic, pentru activizarea tuturor elevilor, emiterea și consemnarea a cât mai multor idei.
Brainstorming-ul este o variantă a discuției în grup, având ca obiectiv producerea de idei noi sau găsirea celei mai bune soluții pentru o problemă de rezolvat, prin participarea tuturor elevilor. Se poate organiza cu toată clasa sau doar cu un grup special selectat. Calea de obținere a ideilor este aceea a stimulării creativității în cadrul grupului, într-o atmosferă lipsită de critică, neinhibatoare, rezultat al amânării momentului evaluării. Altfel spus, participanții sunt eliberați de orice constângeri, comunică fără teama că vor spune ceva greșit sau nepotrivit, care va fi apreciat ca atare de către ceilalți participanți. Scopul metodei este acela de a da frâu liber imaginației, a ideilor neobișnuite și originale, a părerilor neconvenționale, provocând o reacție în lanț, constructivă, de creare a „ideilor pe idei.” În acest sens, o idee sau sugestie, aparent fără legătură cu problema în discuție, poate oferi premisele apariției altor idei din partea celorlalți participanți.
Brainstorming-ul se desfășoară în cadrul unei reuniuni formate dinr-un grup nu foarte mare (maxim 30 de persoane), de preferință eterogen din punct de vedere al pregătirii și al ocupațiilor, sub coordonarea unui moderator, care îndeplinește rolul atât de animator cât și de mediator. Durata optimă este de 20–45 de minute. Specific acestei metode este și faptul că ea cuprinde două momente: unul de producere a ideilor și apoi momentul evaluării acestora (faza aprecierilor critice).
Regulile de desfășurare ale brainstorming-ului sunt următoarele:
Cunoașterea problemei pusă în discuție și a necesității soluționării ei, pe baza expunerii clare și concise din partea moderatorului discuției;
Selecționarea cu atenție a participanților pe baza principiului eterogenității în ceea ce privește vârsta, pregătirea, fără să existe antipatii;
Asigurarea unui loc corespunzător (fără zgomot), spațios, luminos, menit să creeze o atmosferă stimulativă, propice descătușării ideilor;
Admiterea și chiar încurajarea fomulării de idei oricât de neobișnuite, îndrăznețe, lăsând frâu liber imaginației participanților, spontaneității și creativității;
În prima fază, accentul este pus pe cantitate, pe formularea de cât mai multe variante de răspuns și cât mai diverse;
Neadmiterea niciunui fel de evaluări, aprecieri, critici, judecăți din partea participanților sau a coordonatorului, asupra ideilor enunțate, oricât de neașteptate ar fi ele, pentru a nu inhiba spontaneitatea și a evita un blocaj intelectual;
Construcția de „idei pe idei”, în sensul că, un răspuns poate provoca asociații și combinații pentru emiterea unui nou demers cognitiv-inovativ;
Programarea sesiunii de brainstorming în perioada când participanții sunt odihniți și dispuși să lucreze;
Înregistrarea discretă, exactă și completă a discuțiilor de către o persoană desemnată special să îndeplinească acest rol (sau pe bandă), fără a stânjeni participanții sau derularea discuției;
Evaluarea este suspendată și se va realiza mai târziu de către coordonator, cu sau fără ajutorul participanților;
Valorificarea ideilor ce provin după perioada de „incubație” într-o nouă sesiune, a doua zi participanții putându-se reîntâlni;
Pentru a iniția o sesiune de brainstorming, Camelia Zlate și Mielu Zlate (1982, pp. 136–140) propun următoarele etape și faze:
1. Etapa de pregătire care cuprinde:
a) faza de investigare și de selecție a membrilor grupului creativ;
b) faza de antrenament creativ;
c) faza de pregătire a ședințelor de lucru;
2. Etapa productivă, de emitere de alternative creative, care cuprinde:
a) faza de stabilire a temei de lucru, a problemelor de dezbătut;
b) faza de soluționare a subproblemelor formulate;
c) faza de culegere a ideilor suplimentare, necesare continuării demersului creativ;
3. Etapa selecției ideilor emise, care favorizează gândirea critică:
a) faza analizei listei de idei emise până în acel moment;
b) faza evaluării critice și a optării pentru soluția finală.
Avantajele utilizării metodei brainstorming sunt multiple. Dintre acestea enumerăm:
− obținerea rapidă și ușoară a ideilor noi și a soluțiilor rezolvitoare;
− costurile reduse necesare folosirii metodei;
− aplicabilitatea largă, aproape în toate domeniile;
− stimulează participarea activă și creează posibilitatea contagiunii ideilor;
− dezvoltă creativitatea, spontaneitatea, încrederea în sine prin procesul evaluării amânate;
− dezvoltă abilitatea de a lucra în echipă;
Limitele brainstorming-ului:
nu suplinește cercetarea de durată, clasică;
depinde de calitățile moderatorului de a anima și dirija discuția pe făgașul dorit;
oferă doar soluții posibile nu și realizarea efectivă;
uneori poate fi prea obositor sau solicitant pentru unii participanți;
Având în vedere cele precizate putem aprecia că brainstorming-ul oferă elevilor posibilitatea să se exprime în mod liber, contribuind la formarea și dezvoltarea calităților imaginativ-creative, a unor trăsături de personalitate cum ar fi spontaneitatea, curajul de a exprima un punct de vedere, voința etc.
Metoda poate fi folosită atât pentru însușirea unor noi noțiuni, cât și pentru rezolvarea unor probleme.
Exemplu:
Clasa a III-a
Disciplina: Științe ale naturii
Subiectul lecției: Frunza
Descrierea demersului:
Branstormingul este utilizat în momentul activării cunoștințelor-ancoră, astfel: elevii sunt invitați să repete părțile componente ale unei plante și apoi să spună cuvinte sau propoziții care le vin în minte atunci când aud cuvântul “FRUNZĂ”- care va fi scris în centrul tablei.
Profesorul grupează informațiilor din brainstorming într-un ciorchine inițial bazat pe categoriile: caracteristici observabile și roluri și va identifica pe cât e posibil sursa informațiilor și gradul lor de adevăr.
Pe baza unor experimente și a observării cu ajutorul unei lupe elevii vor observa caracteristicile frunzei, rolurile acesteia, condițiile necesare îndeplinirii acestor roluri și relațiile dintre acestea și alcătuirea frunzei și vor complera fișele de observații date. Pe măsură ce vor formula concluziile experienței concrete, vor completa ciorchinele inițial cu informații noi realizând legaturi între categoriile centrale și subcategorii.
Elevii sunt invitați să-și noteze pe caiete aceste concluzii.
Proiectul
Inițiată de J. Dewey, susținută și popularizată de W. Kilpatrick, „metoda proiectelor” a fost încă de la început fundamentată pe principiul potrivit căruia „viața este o acțiune, și nu o muncă la comandă, și că școala, făcând parte din viață, trebuie să-i adopte caracteristicile” (Planchard, apud I. Cerghit, 2006, p. 253). Mai precis, a fost inspirată din principiul învățării prin acțiune practică, cu finalitate reală (learning by doing), ceea ce avea să-i asigure și motivația și legitimitatea necesară. Accentul cădea într-o astfel de organizare a învățării pe procese, operații, activități folosite în câmpul științei și al tehnicii, izolate de aparatul conceptual, teoretic specific fiecărei discipline de învățământ, ceea ce a dus la o slabă pregătire științifică a elevilor, la slăbirea unor capacități de calcul matematic și de exprimare, conducând la rămânerea cunoașterii la nivel empiric.
În pedagogia modernă, proiectul apare din necesitatea realizării unei strânse corelări între teorie și practică. Astfel, proiectul este înțeles ca „o temă de acțiune-cercetare, orientată spre atingerea unui scop bine precizat, ce urmează a fi realizată, pe cât posibil, prin îmbinarea cunoștințelor teoretice cu acțiunea practică.” (I. Cerghit, 2006, p. 253) Spre deosebire de studiul de caz, proiectul devine astfel, concomitent, și acțiune de cercetare, și acțiune practică, subordonată îndeplinirii unor sarcini concrete de instruire și educație. Elevul se deprinde astfel să învețe și din cercetare, și din acțiunea practică, să-și însușească atât procesualitatea științei, cât și conținutul acesteia, raportându-se direct la activitatea practică.
În mod practic, realizarea unui proiect se desfășoară în patru etape, și anume:
Alegerea proiectului (temei) – se realizează pornind de la diverse aspecte sau probleme din viața reală, care suscită interesul elevilor, are un puternic caracter transdisciplinar, dar în același timp este accesibilă elevilor; ea poate fi propusă fie de profesor, fie de către elevi;
Planificarea activității (programarea etapelor de lucru) – include mai multe operații între care stabilirea clară a obiectivelor, stabilirea etapelor de lucru, stabilirea grupelor de lucru și a responsabilului, indicarea unor surse de informare, a resurselor de timp și materiale, a criteriilor de evaluare a proiectului;
Realizarea proiectului – este etapa care se derulează cel mai mult în timp, cuprinzând activitatea propriu-zisă de cercetare, de investigare a temei respective; astfel, în această etapă se stabilesc responsabilitățile în cadrul grupului, se caută informații, se selectează și se prelucrează informațiile relevate pentru tema supusă cercetării, se realizează corelații, se avansează ipoteze, se acționează, se verifică și se extrag anumite concluzii din cercetarea întreprinsă. Pe tot parcursul acestei etape, profesorul va fi cel care va îndruma din umbră activitatea echipei, oferind un feedback permanent, ajutând la evitarea derapajelor și la deblocarea situației, atunci este necesar.
Finalizarea proiectului – se realizează de regulă în clasă, când echipa prezintă tema, obiectivele, activitățile întreprinse în cadrul proiectului, rezultatele la care s-a ajuns, în fața unui auditoriu format din colegi și din profesor. Echipa va prezenta proiectul într-un mod cât mai clar și mai atractiv, utilizând mijloacele materiale care relevă cel mai bine datele aduse în discuție (grafice de evoluție, fotografii realizate în timpul activităților etc.). După încheierea prezentării este preferabil să se realizeze un dialog între echipa de proiect și elevii care fac parte din auditoriu, în care se aduc lămuriri, și se realizează analiza critică a celor prezentate. Cuvântul final trebuie să-i aparțină profesorului, care apreciază activitățile desfășurate și rezultatele prin raportare la obiectivele cognitive, afectiv-atitudinale și acționale, dar și modul de implicare al membrilor grupului.
Avantajele utilizării metodei sunt multiple:
elevii sunt puși într-o situație autentică, reală, de viață, de practică;
tema proiectului se exprimă printr-o întrebare sau o problemă suficient de complexă pentru a constitui o provocare, un îndemn la căutare, la reflecție, găsire de răspunsuri, dar în raport cu posibilitățile elevilor;
realizarea se face prin îmbinarea cunoștințelor teoretice cu acțiunea practică;
are un puternic caracter interdisciplinar și transdisciplinar;
întărește coeziunea grupului, valorizează aptitudinile și abilitățile fiecărui membru al echipei, deci crește stima de sine, dezvoltă simțul responsabilității, al învingerii emoțiilor negative în vederea prezentării proiectului în fața clasei;
dezvoltă capacitatea de căutare, selectare și prelucrare a informațiilor, de operarea cu acestea, de realizare ade conexiuni cu problema practică vizată, de analiză critică;
Excursia, drumeția și vizita cu rol didactic
Procesul de predare-învățare nu trebuie să se limiteze la spațiul convențional al sălii de clasă, unde sunt aduse sporadic elemente ale mediului natural sau, de cele mai multe ori, substitute ale acestora. A interacționa cu mediul natural, a observa elementele acestuia și relația dintre ele, a observa modul în care omul prelucreză resursele naturale, înseamnă să mergi acolo unde ele se manifestă. Acest deziderat se poate realiza cu ajutorul excursiei, al drumeției și al vizitei cu scop didactic, care joacă astfel un rol important în apropierea procesului didactic de viața reală. Acestea pot avea fie un rol de formare a reprezentărilor, de observare a plantelor și animalelor în mediul lor de viață, în vederea asimilării noțiunilor științifice, fie de consolidare și sistematizare a cunoștințelor, atunci când sunt organizate la finalul studierii acestora.
În vederea atingerii scopului didactic, acestea trebuie să fie bine organizate, parcurgând mai multe etape:
Pregătirea excursiei – stabilirea scopului, a conținutului și a modalităților de desfășurare a activității elevilor.
În vederea stabilirii acestora, cadrul didactic se deplasează în prealabil la locul unde se va desfășura aceasta, pentru a cunoaște particularitățile mediului local, al florei și faunei, astfel încât, în funcție de specificul lor și de conținutul programei școlare, să poată repartiza sarcini concrete pentru fiecare elev sau grupă de elevi.
Tot în această etapă sunt informați elevii cu privire la scopul, excursiei sau vizitei, al sarcinilor care le revin, al desfășurării excursiei (traseu, activitățile pe care le vor desfășura, modalitățile de consemnare a observațiilor și de colectare amaterialului biologic, îmbrăcăminte și încălțăminte adecvată, sticle cu apă și hrană), precum și cu privire la respectarea regulilor de protecție care se impun.
Desfășurarea excursiei este etapa în care se realizează sarcinile propuse, precum cele de observare a viețuitoarelor în mediul lor de viață, a relațiilor existente între viețuitoarele observate, consemnarea rezultatelor acesteia, precum și colectarea de material biologic.
Prelucrarea datelor, observațiilor și a materialului colectat și valorificarea lor constituie etapa finală a excursiei care se desfășoară la următoarea oră de științe ale naturii, în cadrul căreia se vor sistematiza observațiile, se vor efectua lucrări de conservare a materialului biologic, se vor constitui colecții, panouri, se vor împărtăși impresii.
De exemplu, în cazul temei Medii de viață: Balta am organizat o vizită în Parcul Marghiloman din Buzău. Scopul acestei vizite a fost observarea bălții din incinta parcului, a viețuitoarelor specifice acestui mediu de viață și a relațiilor care se stabilesc între acestea.
Pregătirea vizitei s-a realizat prin obținerea aprobărilor necesare de la conducerea școlii și anunțarea copiilor cu o zi înainte, în vederea stabilirii echipamentului necesar. Înaintea plecării au fost discutate traseul, scopul și activitățile ce urmau a fi realizate, li s-au reamintit regulile de comportament.
Desfășurarea vizitei – Pe traseu am identificat cu elevii unele obiective mai importante întâlnite: valea ferată, Spitalul CFR, Liceul industrial CFR. Ajunși în parc, am discutat despre istoricul acestuia. Apoi, elevii împărțiți în grupe, au observat balta și viețuitoarele specifice acesteia. Am observat părțile principale ale papurei și stufului, caracteristicile lor și le-am comparat, întrucât acestea sunt plante confundate adeseori de copii. În continuare elevii au observat salcia și animalele specifice acestui mediu (pești și broaște în apă, insecte, rață și barză), stabilind adaptările acestora la mediu și relațiile de hrănire dintre acestea. Pe această bază, elevii au înțeles noțiunea de „lanț trofic”. Elevii au fost apoi rugați să-și imagineze ce s-ar întâmpla dacă ar dispărea una dintre viețuitoarele care alcătuiesc lanțul trofic sau unul dintre factorii esențiali de mediu (de exemplu, apa). Discuțiile care au urmat au subliniat ideea interdependenței dintre viețuitoarele specifice acestui mediu de viață și dintre acestea și factorii de mediu.
Au fost apoi sesizate problemele de mediu, elevii colectând în sacii special aduși ambalajele aruncate de către locuirorii din zonă. La final, copiii s-au relaxat la locul de joacă special amenajat. La înapoiere, ne-am exprimat impresiile cu privire la activitatea desfășurată.
Prelucrarea rezultatelor și valorificarea materialului biologic colectat s-a realizat în cadrul următoarei ore de științe ale naturii, când au fost sistematizate cunoștințele dobândite prin experiența directă.
IV.1. SUGESTII PENTRU ACTIVITĂȚI DE ASIMILARE A NOȚIUNILOR ȘTIINȚIFICE PRIN ÎNVĂȚARE EXPERIENȚIALĂ
Clasa pregătitoare, clasa I
Unitatea tematică: Jocuri și jucării
Subiectul lecției: Forțe și mișcare
Noțiuni științifice: forță, mișcare, împingere, tragere, atracție gravitațională
Locul de desfășurare: terenul de sport
Descrierea experiențelor de învățare:
Se inițiază o serie de jocuri în curtea școlii. Primul joc se numește Lupta cocoșilor. Copiii, grupați în perechi, vor fi așezați într-un picior, cu brațele încrucișate, iar la semnalul profesorului trebuie să își împingă adversarul dincolo de linia trasată în spatele fiecărui participant. Al doilea joc constă în împărțirea elevilor în două echipe relativ egale ca forță. Între acestea este trasată o linie. Celor două echipe li se dă o sfoară, de care fiecare echipă va trage, până când toți membrii echipei adverse vor fi trași în propriul teren. Dacă este iarnă, se poate iniția un concurs de tras săniuțele. Astfel are loc experimentarea activă a fenomenlor avute în studiu. Analiza și generalizarea are loc prin conversație cu elevii implicați.
Ce s-a întâmplat cu elevul care a pierdut la jocul „Lupta cocoșilor”?
Din ce cauză a ajuns în spatele liniei?
Dar elevii care au jucat al doilea joc? Din ce cauză au pierdut?
Astfel, elevii înțeleg că cei care au pierdut au fost deplasați dincolo de linie, de forța de împingere sau de tragere a adversarilor.
Pentru a consolida noțiunile asimilate, elevii vor fi rugați să clasifice situațiile în care se manifestă forța de împingere și forța de tragere, încercuind în mod diferit imaginile reprezentative de pe fișele de lucru. După corectarea fișei, elevii vor fi rugați să completeze situațiile prezentate cu exemple din viața sau din jocurile lor.
La clasa I, se poate complica demersul, desfășurîndu-se un joc în care, la semnalul profesorului, elevii trebuie să se urce pe un scaun. Tot la semnalul lui, trebuie să coboare. Ultimul care execută comanda este eliminat din joc. Elevii vor fi întrebați dacă li s-a părut mai ușor la urcare sau la coborâre. Aceștia probabil sesizează că le este mai greu la urcare. Sunt întrebați care cred că este cauza. Apoi fiecare copil este rugat să ia un obiect în mână (care nu se poate sparge) și la semnal să îi dea drumul. Generalizând observațiile efectuate cu prilejul acestor acțiuni, se ajunge la ideea că Pământul atrage către el toate corpurile.
Profesorul lansează următoarea întrebare problematizantă: „Care cade mai rapid, un pantof sau o hârtie făcută ghemotoc?” Copiii vor exprima diverse opinii și probabil că cea predominantă în clasă va fi aceea că pantoful va cădea mai rapid, fiind mai greu. Demonstrația practică a profesorului, care lasă să cadă de la aceeași înălțime, în același timp ambele obiecte, va releva faptul că viteza de cădere nu depinde de cât de greu sau cât de ușor este corpul respectiv (de masa acestuia), întrucât ambele obiecte ating parchetul în același timp.
Profesorul relatează diverse situații, iar elevii trebuie să numească forța care a determinat mișcarea corpului.
La finalul lecției sau ca temă pentru acasă, în vederea aplicării celor învățate, elevii construiesc o praștie care se bazează pe forța de împingere a corpului propulsat în aer.
Clasa pregătitoare, clasa I
Unitatea tematică: Îmi place muzica!
Subiectul lecției: Unde și vibrații
Noțiuni științifice: producerea și propagarea sunetului (clasa pregătitoare, clasa I),
intensitatea și tăria sunetelor (clasa a II-a)
Descrierea experiențelor de învățare:
Experiența concretă se realizează prin următoarele experimente și jocuri:
Experimentul 1: Dansați, dansați!
Materiale: o cutie rotundă cu capac, din care părinții au decupat un cerc de mărimea unui ou la 2 centimetri de fundul borcanului, bomboane multicolore
Ce au de făcut elevii: Pun bomboanele pe capacul cutiei, apoi pun gura la gaura cutiei și imită cu putere un urs, un cuc și o vrăbiuță care cântă. Ei vor vedea că pe măsură ce vor urca sunetele, bomboanele vor începe să danseze. Profesorul le explică faptul că sunetele fac să vibreze aerul din borcan ceea ce determină mișcarea bomboanelor. Astfel sunt transmise sunetele prin aer.
Experiența de învățare 2. Elevii sunt rugați să pună mâna pe propriul gât și să emită diferite sunete. Sunt întrebați ce simt atunci când își ating gâtul și ce se aude. Li se explică faptul că propriul gât, se comportă precum o cutie în care se produc vibrații, care produc la rândul lor sunete. Acestea sunt propagate prin vibrații ale aerului (unde sonore) și sunt apoi auzite de cei din jur, cu ajutorul urechii.
Joc: „De-a detectivii”
Scop: identificarea diverselor surse de zgomot
Elemente de joc: surpriza, aplauzele
Desfășurarea jocului:
Fiecare echipă are o eșarfă și o cutie acoperită inițial, în care se află clopoțel, tobă, balon, material textil, sticlă goală de plastic, pietricele puse într-o sticlă de plastic etc. Copilul ales să ghicească sursa zgomotelor va fi legat la ochi, în timp ce alt copil din echipă va produce diverse sunete cu ajutorul obiectelor avute la îndemână. Copilul este aplaudat pentru fiecare sursă identificată corect.
Experimentul 4: Propagarea și captarea sunetului
Materiale: două tuburi de carton, un ceas care ticăie
Ce au de făcut elevii: Grupați în perechi, copiii vor potrivi un capăt al fiecărui tub sub același unghi față de perete. Unul dintre copii așază la capătul tubului lui un ceas care ticăie. Celălalt copil auzi ticăitul la capătul tubului său. Dacă îndepărtează tubul său, nu va mai putea auzi ceasul.
Explicația la care se va ajunge prin analiză și generalizare este aceea că undele emise de ceas se propagă de-a lungul tubului, apoi se reflectă pe perete și pătrund în cel de-al doilea tub, ajungând la urechea celui care ascultă.
Experimentul 5. Transmiterea sunetului prin diverse medii
Materiale: cd-player, perne, materiale textile subțiri, materiale plastice, bucăți de polistiren
Ce au de făcut elevii: pornesc cd-playerul și așază în fața boxelor acestuia diversele materiale avute la dispoziție. Se compară astfel intensitatea sunetelor care sunt percepute de către copilul aflat în fața aparatului. Analizând diversele materiale care au fost așezate în fața undei sonore și intensitatea sunetului perceput de către cel aflat în față, se concluzionează că undele sonore nu sunt transmise doar prin aer, ci și prin alte materiale, dar în proporții diferite.
La clasa a II-a, elevii trebuie să studieze și intensitatea și tăria sunetelor. Pentru aceasta, se efectuează următoarele activități:
Experimentul 5. Sunete din riglă
Material: o riglă din plastic de cel puțin 20 de cm
Ce au de făcut elevii: Sprijină unul dintre capetele riglei pe marginea băncii, iar pe celălalt îl lovesc mai ușor, apoi mai puternic. Ei observă că intensitatea sunetului este dependentă de intensitatea forței cu care împing rigla în jos. Apoi deplasează rigla astfel încât partea care vibrează să fie mai lungă sau mai scurtă decât la început. În cazul în care este mai scurtă, vibrațiile sunt mai rapide, iar sunetele sunt mai înalte, iar dacă este mai lungă, vibrașiile sunt mai rare, iar sunetele sunt mai grave.
Experimentul 6. Hai să cântăm în borcane!
Materiale: un borcan mic și un borcan mare pentru fiecare pereche de elevi.
Ce au elevii de făcut: mai întâi, țin deschizătura borcanului în fața gurii și cântă ceva, apoi fredonează același lucru în borcanul mic. Ei observă că atunci când cântă în borcanul mic se aude un sunet mai înalt, în timp ce atunci când cântă într-un borcan mare, se aude un sunet mai grav.
Analizând observațiile făcute de aceștia, se ajunge la concluzia că datorită spațiului mare din primul borcan, fredonatul produce unde sonore mai lungi, așa încât se aude un sunet mai grav în acesta. În schimb, în borcanul mai mic, unde este mai puțin spațiu, undele sunt scurtate, iar înălțimea sunetelui este mai ridicată.
Experimentul 7. Zgomot din baloane
Materiale: câte un balon pentru fiecare copil
Ce au elevii de făcut: Umflă un balon și îi întind gâtul lateral trăgând cu degetele. Ascultă sunetul produs de aerul care iese din balon, provocând vibrația gâtului balonului. Elevii trag mai tare pentru a micșora mai mult deschiderea și observă că sunetul s-a subțiat. Apoi slăbesc strânsoarea, lărgind orificul, și observă că sunetul emis este mai grav (gros).
Cu ajutorul conversației cu profesorul, elevii ajung să generalizeze observațiile făcute în cadrul experimentelor astfel: cât de tare sau cât de încet se aude un sunet depinde de forța de împingere a aerului în punctul de pornire și de distanța la care se află cel care ascultă față de emițător, iar cât de înalt sau de grav este un sunet depinde de dimensiunea spațiului care declanșează și propagă undele sonore.
Aplicarea celor învățate se realizează prin următoarele sarcini (pot fi date ca temă):
Realizează propriul tău megafon tăind de la jumătate o sticlă de 2, 5 l. Încearcă să te faci auzit cu ajutorul lui la locul de joacă!
Probabil că ai văzut atunci când ai fost la medic un instrument cu ajutorul căruia îți asculta bătăile inimii. Acesta este un stetoscop. Încearcă să realizezi și tu unul dintr-un pahar de plastic și două tuburi de cauciu.
Încearcă să realizezi un xilofon din benzi metalice de mărimi diferite și un mic ciocănel.
Clasa pregătitoare, clasa I
Unitatea tematică: Vara
Subiectul lecției: Soarele, sursă de lumină și de căldură
Noțiuni științifice: lumina, căldură, soarele
Descrierea experiențelor de învățare:
Experiența concretă se realizează prin observarea zilnică a vremii atunci când se consemnează dacă este cerul înnorat sau senin. Pentru cer senin a fost ales ca simbol soarele și acesta este trecut pe panou în dreptul respectivei zi.
Pentru a sesiza rolul soarelui de a furniza lumină și căldură, se vor efectua următoarele activități experimentale:
Experiment 1: Importanța luminii pentru plante
Materiale: plante, 2 cutii din carton
Ce au elevii de făcut: Așază două ghivece cu plante la fereastră. Acoperă unul dintre ghivece cu o cutie de carton, al doilea ghiveci cu o cutie de carton, în care se face un orificiu în lateral și un ghiveci descoperit. Elevii observă zilnic modificările care apar și comunică oral întregii clase, observațiile înregistrate. Sesizează astfel faptul că plantele au nevoie de lumină pentru a se hrăni, de aceea tulpinile plantei care avea un orifiu în cutia cu care era acoperită s-au îndreptat în lateral. În lipsa acesteia, planta se usucă, așa cum s-a întâmplat în cazul plantei din primul ghiveci. Planta care avea lumină s-a dezvoltat cel mai bine.
Experiment 2. Soarele, sursă de căldură
Materiale: o sticlă de apă așezată la soare
Ce au de făcut elevii: măsoară cu ajutorul unui termometru sau prin pipăire temperatura apei din sticlă. O lasă la soare câteva ore și măsoară din nou temperatura.
Elevii observă că temperatura apei a crescut cu câteva grade sau simt că s-a încălzit. Prin conversație, elevii ajung la concluzia că soarele a încălzit apa din sticla de plastic.
Experiment 3. Hai să aprindem focul!
Materiale: 2 lupe, o bucată de hârtie
Ce au de făcut elevii: Așază lupele în așa fel încât să reflecte razele soarelui asupra hârtiei. Cu puțină răbdare, vor reuși să aprindă hârtia.
Experiment 4. Unde a dispărut apa?
Materiale: o farfurie, apă
Ce au de făcut elevii: toarnă o jumătate de pahar de apă în farfurie. O lasă la soare câteva ore, până când se evaporă toată apa. Elevii constată că datorită căldurii soarelui, apa se evaporă. Profesorul le explică faptul că același fenomen se petrece la suprafața mărilor și a oceanelor și astfel se formează norii.
Discutând schimbările observate în timpul activităților de observare și a celor experimentale, elevii ajung la concluzia că soarele este sursă de lumină și de căldură, având o mare importanță pentru viețuitoarele de pe Pământ.
Aplicație: realizarea unui coif care îi protejeze de razele nocive emise de soare
Clasa pregătitoare, clasa I, clasa a III-a
Unitatea tematică: Primăvara
Subiectul lecției: Transformări ale apei. Circuitul apei în natură
Noțiuni științifice: solidificarea, topirea, evaporarea, fierberea, condensarea
Descrierea experiențelor de învățare:
Experiența concretă, analiza și generalizarea se realizează printr-o serie de experimente:
Experimentul 1: Solidificare. Topire
Materiale: o tavă pentru cuburi de gheață, congelator, termometru
Ce au de făcut elevii: elevii sunt întrebați în ce stare de agregare se află apa din pahar și vor măsura temperatura aerului din congelator cu ajutorul termometrului. Apoi vor umple tava și o vor lăsa la congelator. Vor scoate tava la câteva ore. Elevii vor fi întrebați în ce stare de agregare se află acum apa și care cred ei că este cauza. Se discută situațiile din natură în care apa trece din stare lichidă în stare solidă. Se generalizează observațiile și se definește astfel procesul de solidificare. Elevii măsoară temperatura camerei, apoi sparg cu un ciocănel unul dintre cuburi și îl așază pe o farfurie, iar alături vor așeza un cub întreg. Vor observa astfel procesul de topire. Se discută despre topirea zăpezii observată în natură și despre temperatura la care se produce aceasta. Se generalizează observațiile, definindu-se astfel procesul de topire.
Experimentul 2: Dilatarea apei
Materiale: un pahar, o bucată de carton, congelator
Ce au de făcut elevii: vor umple paharul până la marginea superioară cu apă, vor așeza deasupra un carton, apoi vor pune paharul în congelator pentru câteva ore. Când vor scoate paharul vor observa că s-a ridicat cartonul, deși nu a mai fost adăugată apă. Astfel, se ajunge la concluzia că odată cu solidificarea apei, are loc și dilatarea acesteia. Elevii sunt întrebați ce cred că s-ar fi întâmplat dacă în locul cartonului ar fi fost un capac bine înfiletat. Astfel se explică fenomenul de spargere a țevilor în timpul iernii.
Experimentul 3. Barca de gheață
Materiale: un vas mai lat umplut cu apă foarte rece, cuburi de gheață
Ce au de făcut elevii: vor pune cubul de gheață în borcanul cu apă și vor observa că acesta plutește. Investigând cauza, elevii vor ajunge la concluzia că datorită faptului că ea se dilată atunci când îngheață, are o densitate mai mică decât a apei în stare lichidă, deci plutește. Așa se explică plutirea ghețarilor de la poli.
Experimentul 4. Vaporizare. Condensare
Materiale: un vas gradat cu apă, un fierbător electric, un termometru, o bucată rece de geam
Ce au de făcut elevii: observă faptul că apa este în stare lichidă; notează nivelul apei, apoi încălzesc apa și observă formarea aburilor la diferite temperaturi. Notează nivelul apei după ce apa a fiert câteva minute. Profesorul îi întreabă dacă au observat unde a dispărut apa. Astfel, elevii ajung la ideea că apa lichidă s-a transformat în vapori de apă (stare gazoasă). Acest proces se numește vaporizare. Apoi elevii așază deasupra vasului cu aburi o bucată de geam luată de la rece. Astfel observă condensarea vaporilor de apă.
Pe baza observațiilor înregistrate, a observării căderii precipitațiilor și a transformărilor pe care acestea le suferă, profesorul va explica cu ajutorul unei plașe circuitul apei în natură.
Aplicații:
Joc de rol: prezentarea unui jurnal de știri despre efectele nedorite ale excesului sau ale lipsei de apă sau a unui buletin meteo
Proiect de lungă durată – observarea științifică a fenomenelor meteorologice: realizarea unui pluviometru, a unei roze a vânturilor, achiziționarea unui termometru, măsurarea și observarea zilnică a vremii pentru perioada aleasă, înregistrarea datelor într-o fișă de observații, prezentarea concluziilor în fața clasei.
Clasa pregătitoare, clasa I, clasa a III-a
Unitatea tematică: Jocuri și jucării
Subiectul lecției: Surse de energie
Noțiuni științifice: forme de energie (lumină, căldură, electricitate), circuit electric, surse de energie (clasa I și clasa a III-a), materiale conductoare/ izolatoare (clasa a II-a)
Descrierea experiențelor de învățare:
Conversație și observarea unor planșe didactice:
De unde provine energia pe care o consumi alergând?
Apoi elevii observă o imagine cu un car tras de cai și o corabie cu pânze.
Cum transportau oamenii acum câteva sute de ani mărfurile pe distanțe mai lungi?
Astfel, se ajunge la concluzia că hrana este o sursă de energie pentru toate viețuitoarele. Apoi, oamenii au folosit forța musculară a animalelor ori forța vântului pentru a pune în mișcare corăbiile cu pânze.
Energia apei
Experimentul 1 Să vedem presiunea!
Materiale: o sticlă de plastic cu bușon, apă
Ce au de făcut elevii: umplu sticla cu apă, îndepărtează bușonul, apoi apasă. Vor nota observațiile. Apoi umplu din nou sticla cu apă, pun bușonul și apasă. Vor observa astfel că apa curge cu o presiune mai mare, într-un volum mai mic, deci și sticla se golește mai încet. Acest principiu poate fi observat la spălătoriile auto ori la furtunul de apă al pompierilor.
Experimentul 2 Presiunea apei crește odată cu adâncimea
Materiale: o sticlă cu apă în care au fost făcute trei orificii de aceeași mărime, la înălțimi diferite, apă.
Ce au de făcut elevii: umplu sticla cu apă și observă că jetul de apă de la orificiul de jos parcurge cea mai mare distanță, în timp ce jetul de apă de la orificiul de sus parcurge cea mai mică distanță. Acest lucru se datorează presiunii diferite, întrucât apa situată la baza sticlei suportă presiunea exercitată de un volum mai mare de apă situată despura sa decât cea situată la mai mare înălțime. Acest fenomen este aplicat în cazul barajelor de acumulare care furnizează energie hidrocentralelor.
Aplicație: Construiți o turbină de apă
Materiale: partea de sus a unei sticle de plastic, foarfecă, un creion mai lung
Ce au de făcut elevii: Realizează câteva tăieturi cu ajutorul foarfecei pe marginea sticlei, apoi îndoiesc aripioarele astfel încât să fie înclinate ca palele unei mori de vânt. Toate trebuie să aibă aceeași înclinare. Așază turbina pe capătul ascuțit al unui creion și o țin sub jetul de apă de la robinet. Elevii observă că turbina se rotește cu atât mai repede, cu cât apa curge mai tare.
Experiment: Energia aburilor
Materiale: pahar, spirtieră, trepied și pânză de azbest, dop de plută
Ce au de făcut elevii: umplu până la jumătate paharul cu apă, pun dopul de plută, marchează cu un marker linia până la care este împins dopul de plută, apoi încălzesc paharul. Se observă astfel că pe măsură ce apa se evaporă, forța aburilor împinge în sus dopul de plută.
Aplicație: Construiți o moară de vânt cu ciocănele
Aplicație: construiți o bărcuță din hârtie. Care sunt condițiile pentru ca aceasta să se poată deplasa pe suprafața apei?
Aplicație: Realizarea unui circuit electric simplu
Materiale: o baterie, fire electrice, un bec de lanternă
Ce au de făcut elevii: leagă firele de bornele bateriei și ale becului, observând că becul se aprinde în momentul în care circuitul se închide.
Experiment: Conductoare și izolatoare
Materiale: un circuit electric simplu, materiale diferite (fire textile, bucăți de lemn, sârmă metalică, sticlă, plastic, apă etc.)
Ce au de făcut elevii: verifică dacă becul se aprinde atunci când se ating capetele libere ale celor două fire, apoi le fixează la distanță unul față de celălat, pe o farfurie. În spațiul rămas liber între cele două capete vor pune obiecte confecționate din diverse materiale și completează fișa următoare:
Vizionarea unui film de animație pentru înțelegerea funcționării unui motor cu ardere internă (de exemplu, Autobuzul magic, episodul 1)
Clasa pregătitoare, clasa I, clasa a III-a
Unitatea tematică: Toamna cea bogată
Subiectul lecției: Plantele (părți componente, condiții de viață – clasa pregătitoare, rolul structurilor de bază – clasele I și a III-a)
Noțiuni științifice: plantă, rădăcină, tulpină, frunze, flori, fructe, semințe, roluri
Descrierea experiențelor de învățare:
Clasa pregătitoare:
Experiența concretă, analiza și generalizarea se realizează prin observarea dirijată a unor plante întregi de ardei și de pătlăgea roșie. Pentru aceasta, profesorul și fiecare echipă de câte cinci elevi vor avea câte o plantă întreagă.
Rădăcina:
Cum se numește această parte a plantei?
Descrie rădăcina!
Ce observați pe firele rădăcinii? De ce se află pământ pe ele?
Tulpina:
Cum arată tulpina?
O îndoi, o rupi. Ce constați?
Cum ajută grădinarul tulpina roșiei?
Frunzele:
– Cum arată frunzele de pătlăgică roșie? Dar cele de ardei gras?
– Pipăiți frunza! Cum este cea de roșie? Dar cea de ardei? Ce observați pe spatele fiecărei frunze?
IV. Florile, fructele și semințele:
Cum arată florile?
Ce se dezvoltă din flori?
Ce formă și ce culoare au la început fructele acestor plante? Dar după ce se coc? La ce sunt ele folosite de către om?
Tăiați câte o roșie și un ardei în două! Ce observați în interiorul lor?
Discuție generalizatoare:
-Care sunt părțile principale ale unei plante?
Elevii observă ierbare sau planșe cu diferite tipuri de rădăcini, tulpini, frunze, flori, fructe sau semințe.
Condițiile de viață ale plantelor pot fi deduse de elevi prin observarea modificărilor care apar la plantele private de câte un factor de mediu: lumină, căldură, apă și aer. Pentru aceasta este nevoie de cinci ghivece cu plante identice. Primul ghiveci va fi așezat la întuneric, al doilea va fi scos afară la frig, al treilea nu va primi deloc apă, al patrulea va fi acoperit în întregime cu un borcan de sticlă, iar ultimul va avea asigurate toate condițiile. Observând modificările pe care le suferă plantele pe parcursul unei săptămâni, copiii vor ajunge la concluzia că plantele au nevoie de fiecare dintre factorii de mediu enumerați mai sus.
Experimentarea activă se realizează prin diferite jocuri și activități interdisciplinare.
Profesorul le explică faptul că diferitele plante au fost împărțite de oameni, în funcție de gustul lor, în fructe și legume. Le aduce elevilor un coș cu diferite fructe și legume.
Joc: Găsește-i locul!
Copiii vor veni pe rând la catedră și vor lua un fruct/ legumă pe care îl vor numi, vor spune ce parte a plantei este consumată (fruct, floare, rădăcină, frunză), apoi vor așeza în coșul de fructe sau în cel de legume.
Joc: Descoperă intrusul!
Fiecare echipă va avea o farfurie cu bucăți de fructe sau de legume. Sarcina este aceea de a elimina legumele, fără a vedea ce se află în farfurie. Fiecare copil va gusta și copiii care vor descoperi o legumă, vor ridica mâna, apoi va anunța numele legumei pe care au descoperit-o.
Posibile activități interdisciplinare:
Realizarea unor salate de fructe și legume.
Desenarea unei plante cu toate părțile componente.
Rezolvarea unui puzzle, reprezentând o plantă.
Realizarea unor colaje din fructe și legume colorate și decupate.
Modelarea unor fructe și legume din plastelină.
Realizarea unui covor de frunze prin tehnica imprimării cu frunze și a unui copac cu mere prin imprimarea cu jumătăți de măr.
La clasele I și a III-a elevii vor descoperi rolul fiecărei părți a plantei. Acest lucru se poate realiza printr-o serie de experimente.
Rolul rădăcinii:
Mergi în grădina școlii și încercă să scoți din rădăcină un puiet de salcâm! De ce ți-a fost greu?
(…rădăcina fixează planta în pământ.)
Luați o lupă și studiați firele rădăcinii! Ce observați? (…rădăcina are niște firișoare mai mici pe fiecare fir mai mare.)
Ce conține solul? (substanțe minerale și resturi de plante și animale, apă, aer)
Experimentul 1:
Elevii vor observa că planta care are rădăcina în ulei s-a ofilit, ceea ce nu s-a întâmplat în cazul plantei care are rădăcina în apă . Analizând și sintetizând observațiile realizate pe parcursul a 2-3 zile, elevii vor ajunge la concluzia că rădăcina extrage din sol apa cu substanțe hrănitoare.
Experimentul 2
Elevii vor observa că cerneala roșie urcă spre tulpină. Analizând și sintetizând observațiile realizate, elevii vor ajunge la concluzia că rădăcina conduce către tulpină apa extrasă din sol.
Rolul tulpinii
Observați rolul pe care îl are tulpina în relație cu celelalte părți ale plantei! (…tulpina susține frunzele, florile, fructele și semințele)
Experimentul 3
Elevii vor observa că tulpina a condus cerneala către frunze, așadar ea are rolul de a conduce substanțele hrănitoare în întreaga plantă.
Elevii vor observa diverse tipuri de tulpini subpământene (bulbi, tuberculi, rizomi). Pentru a înțelege rolul acestora, se taie mai mulți cartofi (tuberculii) și se lasă în apă câteva ore. Se scot apoi cartofii, se lasă apa să se liniștească, apoi se varsă și se observă amidonul de pe fundul vasului. Li se explică elevilor faptul că amidonul este o substanță cu care se hrănește întreaga plantă, deci tuberculul are rolul de a depozita această substanță (este un fel de cămară a plantei).
Rolul frunzelor
Ce rol are tulpina? (…de a conduce apa cu substanțe hrănitoare către frunze.)
Ce observați pe spatele frunzelor? (…pe spate se observă niște dungi care ies în relief)
Ce rol credeți că au aceste nervuri?
Experiment 4- Plantele caută lumina.
Elevii constată că planta își modifică poziția tulpinii și a frunzelor, orientându-le din nou cu fața către lumină.
De ce credeță că se întâmplă acest fenomen? (…probabil că planta are nevoie de lumină)
Ce culoare au frunzele?
Observați cu ajutorul unei lupe spatele unei frunze! Elevii vor observa pe lângă nervuri și celulele mai mari numite stomate (fără a folosi însă terminologia).
Experiment 5 – Fotosinteza
Elevii vor observa că din plantă ies bule de aer care se acumulează la fundul eprubetei, ridicând-o. Dacă vor întoarce eprubeta cu gâtul în sus și vor introduce în ea un bețișor de bambus care arde fără flacără, el va arde cu flacără strălucitoare, deoarece acel gaz este oxigenul, care întreține arderea.
Vor repeta experimentul, dar de data aceasta ținând planta la întuneric. Vor observa că de data aceasta eprubeta rămâne plină de apă.
Se vor analiza observațiile și se vor generaliza concluziile:
Ce ați observat atunci când ați ținut planta la lumină?
Dar atunci când ați ținut-o la întuneric?
Așadar, frunza folosind subtanțele hrănitoare primite de la tulpină, dioxidul de carbon din aer și lumina, prepară hrana pentru întreaga plantă și eliberează în aer oxigen. (fotosinteză, fără folosirea terminologiei). Așadar, frunza este un fel de bucătărie a plantei.
Experiment 6 Și plantele respiră!
Elevii vor observa că flacăra s-a stins, deoarece planta a absorbit tot oxigenul aflat în borcan și a eliberat dioxid de carbon, un gaz care nu întreține arderea.
Astfel ei au aflat că plantele, ca orice corp viu, respiră, preluând din aer oxigenul și eliberând dioxid de carbon.
Pentru realizarea transferului cunoștințelor despre fotosinteza și respirația pe care le realizează frunza, elevii vor fi întrebați dacă este bine sau nu ca în camera în care dormim să avem multe plante.
Experiment 7 – Plantele transpiră
Elevii observă faptul că apar picături de apă pe pereții punguței în care se află frunza neunsă, ceea ce nu se petrece în cazul punguței în care se află frunza unsă. Așadar, frunza elimină apă, deci transpiră.
Rolul florilor, al fructelor și al semințelor
Prin observarea de lungă durată, elevii vor înțelege transformarea treptată a florii în fruct, în interiorul căruia se dezvoltă semințele. Profesorul lansează următoarea întrebare:
De ce sunt atât de importante semințele pentru plante?
Pentru a răspunde la această întrebare, elevii vor pune la încolțit mai multe semințe, astfel:
Activitate în echipă
Puneți la încolțit în vase umplute cu pământ semințe de plante diferite: fasole, grâu, porumb, floarea soarelui etc.
Așezați vasele la lumină, asigurați-le căldură și udați-le zilnic.
Urmăriți transformările semințelor din fiecare vas pe o perioadă de 6-8 săptămâni,
Desprindeți cu grijă plantele din pământ.
Identificați părțile observabile ale plantelor, apoi fixați-le în pământ.
Măsurați dimensiunile tulpinii și ale frunzelor pe parcursul dezvoltării, notați datele obținute și raportați rezultatele, atașând și fotografii din diferite perioade de observare.
În acest fel, elevii ajung la concluzia că semințele asigură înmulțirea, mai ales în cazul plantelor anuale.
Pentru fixarea cunoștințelor despre diferitele părți ale plantei pot fi realizate diverse jocuri (de exemplu, „Ghici la cine m-am gândit!”, joc prin care elevii trebuie să recunoască partea plantei care are rolul enunțat de cadrul didactic) sau exerciții de unire a părții plantei cu rolurile sale din coloana alăturată.
Pentru aplicarea cunoștințelor acumulate despre plante, elevii pot realiza un colț viu al clasei, unde vor aduce diverse plante pe care le vor îngriji sau pot participa la diferite proiecte, precum „Adoptă un copac!”, „Grădina de flori” sau „Grădina de legume” .
Proiect individual „Adoptă un copac!”
Scopul: observarea modului în care copacul se schimbă pe parcursul unui an și a interdependenței dintre acesta și mediul înconjurător.
Durata: 12 luni
Materiale: jurnal de observații, ruletă, aparat de fotografiat, găleată etc.
Ce ai de făcut: Alege un copac din apropierea casei tale. Dacă e posibil, alege un arbore care își schimbă frunzele în fiecare an. El ar trebui să fie într-un loc ușor accesibil, pentru că îi vei face vizite în următoarele douăsprezece luni.
Pentru început realizează un desen al copacului tău sau fotografiază-l și notează în jurnalul de observații denumirea, apoi orice caracteristici, semnalmente sau modele neobișnuite pe care le observi.
Măsoară 90 de cm de la rădăcina copacului și măsoară grosimea trunchiului cu ajutorul unei rulete sau al unui centimetru de croitorie.
Adună câteva frunze ale copacului și presează-le într-o carte mai veche, apoi lipeste-le pe o coală albă și notează data culegerii. Repetă periodic această operație.
Pune o foaie de hârtie peste scoarța copacului și freacă mina unui creion peste hârtie până când apare modelul scoarței.
Observă viețuitoarele care își fac cuib în copacul tâu sau care se hrănesc cu semințele acestuia.
Adună câteva omizi din copac, pune-le într-un borcan cu capacul perforat și hrănește-le cu frunze și observă modul în care evolueză.
Fotografiază periodic copacul și notează în paralel schimbările pe care le observi.
Centralizează toate observațiile tale într-un raport pe care să-l prezinți în fața colegilor tăi.
Proiect de grup „Grădina de flori” & „Grădina de legume”
Scopul: realizarea practică a unui mediu de viață
Durata: 7 luni (martie-septembrie)
Materiale: semințe, recipiente pentru însămânțat, unelte agricole (cazma, sapă, greblă, stopitoare, plantator)
Ce au de făcut: Elevii sunt împărțiți în două echipe. După anunțarea proiectului, copiii studiază grădina școlii, cer aprobarea conducerii pentru desfășurarea activităților din cadrul acestui proiect, apoi delimitează și măsoară perimetrul fiecărei suprafețe alese.
Etapa 1. Informarea
Fiecare grupă culege cât mai multe informații cu privire la speciile de flori și de legume care se cultivă în zona țării noastre. Realizează un portofoliu cu aceste informații pe care le prezintă în fața colegilor. Discută cu rudele care au cunoștințe în domeniu și fac chiar și o vizită la unul dintre colegi, ai cărui părinți dețin o seră de legume. Aici culeg informații cu privire la etape, activități, unelte și condiții de dezvoltare a plantelor.
Etapa 2. Planificarea
Fiecare echipă alege plantele pe care le va cultiva și realizează un plan al grădinii, apoi va stabili etapele de lucru și responsabilitățile care îi revin fiecărui membru al echipei.
Etapa 3. Realizarea grădinii
Obținerea răsadurilor prin însămânțare în recipiente de plastic. În această etapă elevii aplică tot ceea ce știu despre condițiile necesare încolțirii.
Pregătirea terenului – săpat, grăpat, realizarea rigolelor
Plantarea răsadurilor
Lucrări de îngrijire – plivit, săpat, udat – elevii aplică toate cunoștințele cu privire la condițiile de mediu necesare plantelor. În același timp elevii observă și celelate viețuitoare (păsări, insecte, cârtiță) și relațiile de hrănire dintre acestea.
Recoltarea
Strângerea resturilor vegetale
Etapa 4. Finalizarea proiectului
Au loc discuții, se schimbă impresii cu privire la modul de desfășurare a activităților și se fac propuneri de îmbunătățire.
Clasa a IV-a
Unitatea de învățare: Caracteristici și proprietăți ale corpurilor
Subiectul lecției: Masa corpurilor
Noțiuni științifice: masa, greutatea, balanța, cântarul, unități de măsură, cântărire
Descrierea experiențelor de învățare:
Elevii au la dispoziție diverse corpuri pe care trebuie să le compare. Astfel ei observă diverse caracteristici ale acestora: formă, textură, culoare, dimensiuni, masa, volum, funcționalitate. Pentru a evidenția masa ca proprietate vor avea de comparat câte două obiecte aproape identice, cu excepția masei corporale.
Prin ce diferă cele două stilouri? ….prin faptul că unul este mai greu, iar celălalt este mai ușor.
Luați în fiecare mână câte un obiect și spuneți care este mai greu, și care este mai ușor!
Așadar, corpurilor pot fi mai grele sau mai ușoare, deoarece conțin diferite cantități de substanță. Cantitatea de substanță din care este alcătuit un corp se numește masă.
Li se atrage atenția elevilor să nu confunde masa unui corp cu greutatea lui. Aceasta din urmă se referă la forța cu care Pământul atrage corpurile.
Elevii vor avea de comparat obiecte a căror masă este relativ egală, astfel încât se simte nevoia unei măsurări exacte. În acest fel este introdusă balanța ca instrument de măsură pentru masa corpurilor.
Elevii vor fi grupați și vor avea la dispoziție câte o balanță pe care o vor observa după următorul protocol (Anexa 2):
Observați balanța și identificați:
– bara verticală
– cele două brațe
– talerele
– suportul balanței
– acul indicator
– scala
2. Comparați masa a două corpuri așezându-le pe câte un braț al balanței. Corpul așezat pe brațul care coboară este mai greu. Încercuiți corpul mai greu din tabel.
3. Comparați două câte două următoarele corpuri: radieră, creion, stilou, pix, riglă, și ordonați-le de la cel mai ușor, la cel mai greu.
Ne amintim care sunt unitățile standard de măsurare a masei corpurilor mai mici de 1 g. Observăm masele marcate din trusa de greutăți a balanței. Profesorul demonstrează modul de cântărire a masei unui corp cu ajutorul balanței, apoi elevii, având la dispoziție indicațiile scrise și demonstrația anterioară, efectuează activități practice de cântărire.
4. Pentru a măsura masa corpurilor din tabel:
a. aproximați masa corpului luându-l în mână, apoi treceți valoarea în coloana a doua a tabelului;
b. controlați dacă balanța este echilibrată, adică dacă acul indicator se află la zero; dacă nu este, echilibrați-o folosindu-vă de șuruburile de la capătul brațelor;
c. așezați corpul pe unul dintre talerele balanței, iar pentru celălalt alegeți mase marcate (care au masa egală cu valoarea notată), începând cu mase mai mari;
d. dacă acul indicator trece de zero, înseamnă că masa marcată este prea mare; încercați până găsiți una apropiată (dar mai mică), apoi completați cu mase mai mici până când acul ajunge la 0.
e. calculați suma tuturor maselor marcate aflate pe taler și aflați masa corpului, pe care o treceți în coloana a treia a tabelului;
Pentru corpurile mai grele se reamintesc multiplii și submultiplii kilogramului. Li se prezintă copiilor masele marcate și le vor transmite din mână în mână. Elevii enumeră corpuri a căror masă poate fi exprimată cu ajutorul diferitelor unități de măsură.
Observă apoi diferitele tipuri de cântare. Efectuează activități de cântărire cu ajutorul cântarului cu arc.
Astfel, sunt parcurse experiența concretă, reflectarea și generalizarea în vederea asimilării noțiunilor vizate.
Pentru a sesiza faptul că nu există un raport direct între volum și masă, elevii vor fi întrebați dacă ei cred că este mai greu un corp mai mare. Pentru a verifica ipoteza pe care o propun, elevii vor cântări obiecte de dimensiuni și densități diferite.
În vederea experimentării active, elevii vor derula jocurile de rol „La piață” și „La magazinul de bijuterii”, în cadrul cărora vor exersa capacitatea de comunicare în situații concrete, capacitatea de a cântări și de a efectua calcule aritmetice atât privind masele marcate cât și unitățile de măsurare a valorii mărfurilor.
Ca temă, pot realiza balanțe din diferite obiecte (umeraș, capace de borcan) cu ajutorul cărora să compare masa a două corpuri.
Clasa a IV-a
Unitatea de învățare: Caracteristici și proprietăți ale corpurilor
Subiectul lecției: Volumul corpurilor
Noțiuni științifice: volum, capacitate, unități de măsură, instrumente de măsură a volumului
Descrierea experiențelor de învățare:
Elevii privesc interiorul propriilor ghiozdane și enumeră obiectele care încap în ele.
Ce obiecte nu ar încăpea în ghiozdan? De ce?
Astfel elevii ajung la concluzia că fiecare obiect ocupă un anumit spațiu. Profesorul le spune că proprietatea unui corp de a ocupa mai mult sau mai puțin spațiu se numește volum. Volumul substanțelor lichide și al celor gazoase se află în legătură directă cu capacitatea vaselor.
Pentru a observa faptul că volumul nu este dependent de forma vasului sau a corpului, se realizează următoarea aplicație practică (Anexa 3):
Compararea volumelor de apă din două vase de mărimi diferite
ÎN CARE DINTRE CĂNI ESTE MAI MULTĂ APĂ?
Pași:
– turnați apa din fiecare cană în alte două vase transparente, de aceeași formă și mărime;
– alăturați-le și comparați-le!
Conversație:
Ce puteți spune despre forma celor două vase? Este ea identică?
Ce puteți spune despre forma celor două pahare transparente?
Ce ați observat când ați turnat apa apa din cele două cîni în cele două pahare?
Amintiți-vă care este unitatea standard pentru măsurarea capacității vaselor!
Care este instrumentul cu ajutorul căruia realizăm măsurarea?
Profesorul demostreză modul de măsurare a capacității vaselor, apoi elevii realizează următoarea aplicație practică:
2. Măsurarea volumului apei din patru pahare cu ajutorul unui cilindru gradat
V 1 =
V 2 =
V 3 =
V 4 =
Profesorul le explică elevilor că în cazul corpurilor solide cu formă regulată (cub ori paralelipiped dreptunghic, de exemplu, dulapul, valiza, o cutie etc), volumul măsoară spațiul cuprins între lungime, lățime și înălțime. Unitatea de măsură pentru acestea este metrul cub, care reprezintă volumul unui cub cu muchia de 1m. Formula de aflare a volumul corpurilor regulate va fi învățată în anii următori la capitolul dedicat geometriei. Însă, atât în cazul corpurilor solide cu formă regulată, cât mai ales în cazul celor cu formă neregulată, se poate aplica următoarea metodă de determinare a volumului:
3. Determinarea volumului unui corp solid, cu formă neregulată
INSTRUCȚIUNI:
1. Notați în coloana a doua volumul de apă existent în cilindru
2. Scufundați în apă obiectul al cărui volum trebuie măsurat și notați noul volum în coloana a treia
3. Scădeți volumul apei (coloana a 2-a)din volumul apei și obiectului (coloana a 3-a)
4. Notați rezultatul obținut în ultima coloană! Astfel ați aflat volumul corpului ?
Elevii vor fi întrebați dacă volumul unui cub de zahăr ori al unui dop de plută poate fi determinat prin această metodă și vor fi rugați să motiveze răspunsul.
Dilatarea și contractarea corpurilor
Umpleți o sticlă cu apă, marcați nivelul apei, apoi puneți-l în congelator. Lăsați-l câteva ore să înghețe, apoi observați noul nivel al gheții. Ce constatați?
Se constată că apa și-a mărit volumul, adică s-a dilatat.
Marcați cu o altă culoare nivelul gheții, apoi lăsați sticla lângă o sursă de căldură câteva ore și observați din nou nivelul apei. Ce constatați?
Se constată că apa și-a micșorat volumul, adică spunem că s-a contractat.
Clasa a IV-a
Unitatea de învățare: Caracteristici și proprietăți ale corpurilor
Subiectul lecției: * Densitatea corpurilor
Noțiuni științifice: densitate, condiția de plutire a corpurilor
Descrierea experiențelor de învățare:
Experiența concretă, reflecția și generalizarea se realizează printr-o serie de experimente și prin observare, urmate de conversație euristică.
Experimentul 1. Ce plutește?
Puneți într-un vas cu apă diferitele obiecte pe care le găsiți în cutie, apoi notați observațiile în tabelul următor:
Care obiecte plutesc? Care obiecte nu plutesc?
De ce credeți că unele obiecte plutesc, iar alte obiecte nu plutesc?
Pentru a înțelege mai bine cauza acestui fenomen, vom descoperi astăzi o nouă proprietate a corpurilor, numită densitate.
Experiența de învățare 2. Ce este densitatea?
Materiale: 2 cuburi de dimensiuni egale, realizate din plastic și din fier
Luați două bile de mărimi egale (au același volum), dar realizate din materiale diferite (de exemplu, fier și plastic). Comparați-le! Ce constatați? (….că au același volum, dar masa este diferită.)
Profesorul le spune că densitatea reprezintă raportul dintre masa și volumul unui corp. În exemplul de mai sus, bila din plastic avea masa mai mică, raportat la același volum, în comparație cu cea de fier. Deci spunem că bila de plastic are densitatea mai mică, iar cea de fier are densitatea mai mare.
Experimentul 3. Care este condiția de plutire?
Materiale: 2 cilindri gradați, apă, ulei, cântar
Luați doi cilindri gradați și măsurați 200 ml de apă și 200 ml de ulei alimentar. Cântăriți cei doi cilindri. Ce constatați? (…că apa și uleiul au densități diferite. Uleiul cântărește mai puțin decât apa, deci are densitatea mai mică).
Turnați apa peste ulei. Așteptați un minut. Ce observați? (…că uleiul se ridică deasupra apei) De ce credeți că se întâmplă acest lucru? (deoarece uleiul are densitate mai mică decât apa).
Acum puteți explica faptul că în cazul primului experiment unele corpuri pluteau, iar altele nu?
Experimentul 4. Densitatea apei dulci vs. a apei sărate
Se constată că oul din paharul cu apă dulce se scufundă, iar cel din paharul cu apă sărată plutește. Utilizând cunoștințele legate de condiția de plutire, elevii explică fenomenul prin densitatea mai mare a apei sărate în comparație cu cea a apei dulci.
Se realizează vizionarea unui film care prezintă lansarea unui balon cu aer cald. Se explică acest fenomen prin densitatea mai mică a aerului cald în comparație cu cel rece. Li se explică faptul că în mod similar funcționează baloanele cu heliu (un gaz cu o densitate mai mică decât aerul).
Aplicație: Cum funcționează submarinul?
Introdu o eprubetă închisă cu un dop de cauciuc într-un vas cu apă. Ce observi?
Pune apă în eprubetă până când eprubeta plutește în apă la orice nivel.
Se constată că eprubeta plutește pe apă cât timp densitatea ei este mai mică decât densitatea apei. Când densitățile sunt egale, eprubeta plutește la orice nivel.
Adaugă apă până când eprubeta se scufundă.
Se constată că eprubeta se scufundă când densitatea ei este mai mare decât cea a apei.
Poți explica acum funcționarea submarinului?
Submarinele dispun de niște rezervoare uriașe. Atunci când își umple rezervoarele cu apă, submarinul se scufundă ușor, iar atunci când vrea să iasă la suprafață, le golește de apă.
Aplicație: Documentați-vă și realizați un navomodel după un proiect propriu. Organizați un concurs intitulat „Cel mai rapid navomodel”.
Unitatea de învățare: Caracteristici și proprietăți ale corpurilor.
Subiectul lecției: Metalele (proprietăți și utilizări)
Noțiuni științifice: metalele
Descriereaexperiențelor de învățare:
În vederea realizării experienței concrete, elevii observă diferite tipuri de metale (fier, cupru, aluminiu, argint, mercur aflat într-un termometru) expuse pe masa fiecărei echipe. Completează apoi fișa de observații:
Independent vor nota starea de agregare, culoarea, apoi acționând conform indicațiilor profesorului, vor deduce și celelalte proprietăți
Încercați să îndoiți obiectele metalice! Ce observați?
Introduceți un cui în apă. Ce observați? Se dizolvă? Ce credeți că se va întâmpla cu el peste câteva zile?
Experiment – metalele conduc căldura
Experiment – metalele conduc curentul electric
Experimentul cu șarpele – metalele se dilată
Prin vizionarea unui mic film didactic despre prelucrarea metalelor într-o turnătorie, elevii observă transformările la care acestea sunt supuse.
Se analizează observațiile efectuate, apoi se generalizează, deducând astfel proprietățile generale ale metalelor:
– sunt în stare solidă, cu excepția mercurului;
– au culoare cenușie, cu excepția aurului care este galben și al cuprului, care este roșiatic;
– au luciu metalic;
– sunt dure (rezistente la acțiuni rupere, îndoire), cu excepția aluminiului care este mai ușor și mai maleabil;
-se dilată la căldură
-conduc căldura și curentul electric;
-se topesc la temperaturi înalte, putând forma aliaje prin amestecuri de metale;
Unitatea de învățare: Caracteristici și proprietăți ale corpurilor
Subiectul lecției: Magneții (proprietăți și utilizări)
Noțiuni științifice: magnet, magnetism, poli, materiale magnetice/ nemagnetice, magnetizare/ demagnetizare
Descrierea scenariului didactic:
Pentru a activa cunoștințele ancoră și experiențele anterioare, se apelează la metoda Știu/vreau să știu/am învățat. În mod individual, apoi frontal, se completează primele două coloane ale tabelului: în prima coloană elevii scriu tot ce știu sau cred ei că știu despre magneți, iar în a doua coloană scriu tot ceea ce doresc să afle despre subiectul propus. Acest moment poate fi utilizat de către cadrul didactic pentru a fixa obiectivele operaționale ale lecției.
În continuare, elevii sunt împărțiți în echipe și li se pun la dispoziție materialele și fișele de experiment necesare. Se trece astfel, la o nouă etapă a procesului de învățare: experiența concretă. Fișele de experiment au trei coloane, primele două descriind materialele necesare și modul de lucru. Liderul fiecărei echipe citește sarcina de lucru. Se poate anticipa rezultatul experimentului prin întrebarea „Ce credeți că se va întâmpla?”, ipoteză ce va fi confirmată sau nu de rezultatele experimentului. Concluziile fiecărui experiment se formulează de întreaga echipă și se scriu în cea de-a treia coloană a tabelului. După fiecare experiment se discută frontal concluziile și se reflectă asupra acestora.
I. Observarea metalelor atrase de către magnet
Ce materiale au fost atrase de magnet?
Deci magnetul atrage doar obiectele din fier. Spunem despre fier că este un material magnetic, iar despre materialele care nu sunt atrase de acesta că sunt nemagnetice. Dați voi exemple de materiale nemagnetice!
II. Magneții pot acționa și prin materiale nemagnetice?
Ce ați observat? Deci ce putem să spunem despre magneți? (…ei acționează și prin materiale nemagnetice.)
III. Magnetul are aceeași forță de atracție în toate zonele?
Ce ați observat privind orientarea piliturii de fier de deasupra foii?
Cele două zone în care magnetul are o mai mare forță de atracție se numesc poli magnetici.
IV. Pentru a observa orientarea celor doi poli după câmpul magnetic al Pământului, profesorul numește un copil să identifice cu ajutorul unei busole Polul N și Polul S. Apoi leagă un magnet tip bară cu o ață, îl atârnă în aer și îl mișcă în repetate rânduri, astfel încât elevii să observe faptul că de fiecare dată magnetul se reașază pe direcția N-S, cu aceiași poli: polul albastru către N și polul roșu către S. Astfel, elevii descoperă o nouă proprietate a magnetului: aceea de a se orienta după polii magnetici ai Pământului.
V. Cum acționează magnetismul între polii a doi magneți?
Ce ați observat când ați apropiat polii de același fel (N-N, S-S)?
Dar când ați apropiat polii de sens opus (N-S)?
Astfel se ajunge la concluzia că polii de același fel se resping, în timp ce polii de sens contrar se atrag.
VI. Profesorul poate să realizeze în fața elevilor o demonstrație cu doi magneți de tip inel așezați pe un suport de lemn, cu polii de sens asemănător îndreptați unul către celălalt, astfel încât magnetul de deasupra ajunge să plutească în aer. Elevii vor încerca să explice fenomenul utilizând cunoștințele referitoare la proprietățile magneților.
VII. Efectul de magnetizare și de demagnetizare
Ce ați făcut cu acul magnetizat în primul caz? Dar în cel de-al doilea?
Ce ați observat când ați încercat să-l apropiați de obiecte din fier?
Deci putem spune că magnetul îți poate pierde proprietățile magnetice dacă este lovit, frecat de un al magnet sau dacă este încălzit.
Se ajunge astfel, la definirea noțiunii de magnet, dar și la observarea proprităților acestuia. Schema lecției este notată în a treia coloană a tabelului știu/vreau să știu/am învățat. Astfel, prin fiecare experiment se parcurge traseul experiență concretă – reflectare/analiză – generalizare/abstractizare.
Pentru aplicarea celor învățate despre magneți și proprietățile acestora, fiecare echipă poate primi materiale precum: jucării magnetice, tablă magnetică, obiecte din fier amestecate cu obiectele din materiale nemagnetice, având ca sarcină să le separe și multe bolduri împrăștiate pe bancă, pe care trebuie să le adune cât mai repede. Astfel, elevii utilizează magneții pentru a rezolva diverse probleme practice. Pentru a afla alte utilizări ale magneților vizionează o prezentare ppt.
Ca temă primesc să realizeze o jucărie care să funcționeze cu ajutorul magneților.Astfel, elevii aplică rezultatele învățării în noi contexte.
Clasa: a IV-a
Disciplina: Științe ale naturii
Unitatea de învățare: Resurse naturale
Tema: Apa
Noțiuni științifice asimilate temei: apa
Obiective operaționale:
O1: să definească apa, pe baza observării proprietăților și a importanței acesteia;
O2 : să explice de ce apa este indispensabilă vieții pe Pământ;
O3 : să argumenteze propriile predicții sau constatări folosind în exprimare termenii: apa, dizolvant, iodor, incolor, insipid;
O4 : să deducă proprietățile apei în urma discuțiilor purtate cu clasa și a observării dirijate din timpul experimentelor efectuate;
O5 : să argumenteze importanța apei pe baza cunoștințelor anterioare și a prezentării ppt.;
O6: să identifice sursele de poluare a apei pe baza prezentării ppt.
O7: să enumere măsuri de protejare a mediului pe baza prezentării ppt și a experienței anterioare;
Descrierea experiențelor de învățare:
După ce elevii completează primele două coloane ale tabelului știu/vreau să știu/am învățat, se vor deduce proprietățile apei prin observare. Astfel, elevii vor turna succesiv apa în recipiente transparente de diferite forme (lichid), constatând faptul că este un corp lichid.
Într-unul dintre pahare este introdusă o liguriță.
– De ce se vede lingurița din paharul cu apă?
Elevii constată astfel, că apa este transparentă.
– Mirosiți și gustați apa din pahar! Ce gust și ce miros au?
Elevii constată că apa nu are gust (insipidă) și nici miros (inodoră).
Apa din pahare va fi amestecată cu o liguriță de zahăr și cu o linguriță de sare.
– De ce nu se mai vede zahărul? Dar sarea? Gustați amestecul rezultat prin dizolvare! Ce gust are?
Elevii concluzionează că apa este un bun dizolvant.
Urmărind imaginile prezentate și utilizând cunoștințele anterioare, elevii vor evidenția importanța apei, în primul rând pentru susținerea vieții (a plantelor și a animalelor), apoi pentru diversele activități gospodărești și economice (transport, producerea energiei, turism, pescuit); sunt observate apoi sursele de poluare și căutate idei pentru protejarea acesteia.
Pentru aplicarea cunoștințelor, elevii pot realiza proiectul “Circuitul apei prin corpul plantelor”.
Clasa: a IV-a
Disciplina: Științe ale naturii
Unitatea de învățare: Resurse naturale
Tema: Aerul
Noțiuni științifice asimilate temei: aer, vânt, atmosferă, energie eoliană
Obiective operaționale:
O1: să definească aerul, atmosfera și vântul, pe baza cunoștințelor anterioare și a experimentelor realizate;
O2: să explice de ce aerul este indispensabil vieții pe Pământ, pe baza cunoștințelor anterioare;
O3 : să argumenteze propriile predicții sau constatări folosind în exprimare termenii: atmosferă, amestec de gaze, inodor, incolor, inspirație, expirație, respirație, sursă de energie, vânt, energie eoliană, energie electrică;
O4 : să deducă proprietățile aerului în urma discuțiilor purtate cu clasa și a observării dirijate din timpul experimentelor efectuate;
O5 : să argumenteze importanța aerului pe baza cunoștințelor anterioare și a prezentării ppt.;
O6: să identifice sursele de poluare a aerului pe baza prezentării ppt.;
O7: să enumere măsuri de protejare a mediului pe baza prezentării ppt și a experienței anterioare;
Descrierea experiențelor de învățare:
Se distribuie tabelele cu trei coloane Știu/ Vreau să știu/ Am învățat. Se completează individual, apoi frontal, primele două coloane ale tabelului. Pentru asimilarea noțiunii “aer” și pentru descoperirea proprietăților acestuia, se vor derula următoarele experiențe de învățare:
I. Definiția și însușirile aerului:
a) Un copil primește un evantai, pe care îl mișcă.
– Ce simțiți? Ce v-a atins?
– Îl puteți vedea ?
b) Inspirați pe nas !
– Are aerul vreun miros ?
– Aerul nu are miros, de aceea spunem că este inodor.
c) Inspirați pe gură!
– Are aerul vreun gust?
– Aerul nu are gust, deci spunem că este insipid.
d) Un elev umflă un balon.
– Ce se află în balon?
– Ce formă are aerul din balon ?
– Dă drumul balonului ! Ce s-a întâmplat cu aerul ? Ce formă are el acum? Cât spațiu ocupă el?
– Vă amintiți în ce stare de agregare se află corpurile care nu au nici formă și nici volum propriu?
Sinteza parțială 1:
– Deci ce este aerul?
Aerul este un corp gazos care nu are culoare, gust sau miros.
Se expun materialele și se realizează experiențele și observarea dirijată. Fiecare echipă primește câte o fișă cu sarcini de lucru și indicații.
Experiment 1:
Prezența aerului în sol
Experiment 2:
Balonul care se umflă (dilatarea aerului cald)
Experiment 3: Lumânarea aprinsă
Experiment 4: Prezența oxigenului în aer.
Discutarea observațiilor și a concluziilor experimentelor.
Experimentul 1
– Ce ați observat?
– De unde credeți că provine acel aer?
– Deci putem spune că aerul este prezent pretutindeni: în sol și deasupra solului.
Experimetul 2:
– Ce s-a întâmplat cu balonul atunci când l-ați introdus în vasul cu apă fierbinte?
– De unde credeți că provine aerul din balon?
– Ce s-a întâmplat atunci când ați introdus sticla în apă rece?
– Deci aerul cald își mărește volumul, iar aerul rece și-l micșorează.
Experimentul 3:
– În ce direcție s-a orientat flacăra lumânării când ai poziționat-o sus? De ce?
– În ce direcție s-a orientat flacăra lumânării jos? De ce?
Experimentul 4.
– Ce s-a întâmplat cu flacăra lumânării din borcan după câteva secunde ?
– De ce nu s-a întâmplat același lucru cu lumânarea din afara borcanului?
– Cine produce oxigenul?
Sinteza parțială 2
Așadar, aerul este un amestec de mai multe gaze: oxigen, dioxid de carbon , azot și alte gaze.
El este prezent pretudindeni, atât în sol cât și deasupra solului.
Aerul formează un strat care învelește planeta noastră. Acest strat se numește atmosferă.
Aerul cald este mai ușor și își mărește volumul, de aceea el se ridică, în timp ce aerul rece este mai greu, își micșorează volumul și coboară.
– Știți voi vreo consecință a acestei proprietăți?
Această mișcare de verticală a aerului ajută la formarea norilor.
Aerul se mai mișcă însă și pe orizontală, dând naștere la vânt.
II. Importanța aerului
Urmărirea prezentării ppt.
– Ce importanță are aerul?
III. Surse de poluare
– Ce surse de poluare a aerului identificați în aceste imagini?
IV. Modalități de protejare a aerului
– Ce putem face noi pentru a proteja aerul?
V. Experimentarea activă
Copiii grupați pe echipe vor simula, pe rând, în fața colegilor, deplasarea corabiei cu ajutorul vântului, funcționarea centralelor eoliene (morișca) și girueta.
Clasa a IV-a
Disciplina : Științe ale naturii
Unitatea de învățare: Resurse naturale
Tema : Solul
Noțiuni științifice : solul, permeabilitate, fertilitate
Obiective operaționale :
O1 : să definească solul pe baza experiențelor anterioare ;
O2 : să descopere însușirile solului prin generalizarea observațiilor făcute în timpul experimentelor ;
O3 : să argumenteze importanța solului pe baza experienței concrete ;
O4 : să enumere sursele de poluare a solului pe baza imaginilor prezentate ;
O5 : să enumere modalități prin care poate fi protejat solul ;
Descrierea experiențelor de învățare:
Pentru a activa experiențele anterioare ne-am amintit plimbarea făcută pe malul râului Buzău, unde au observat dispunerea în straturi succesive a diferitelor tipuri de pământ. Și-au amintit că stratul de deasupra era de culoare mai închisă decât celelalte și că se vedeau și rădăcinile plantelor situate deasupra acestuia. Profesorul le spune elevilor că stratul acela se numește sol. Un elev va defini solul pe baza experienței anterioare și a discuțiilor avute în clasă.
Pentru a descoperi însușirile solului, elevii realizează succesiv mai multe experimente, urmate apoi de analiză și generalizare, prin conversația avută cu profesorul.
Observarea solului cu ajutorul unei lupe, pe baza căreia elevii sesizează culoarea și componența acestuia : solul este de culoare închisă și este alcătuit din nisip, pietriș, argilă (substanțe minerale) și resturi vegetale și animale (substanțe organice).
Experimentul 1
După un timp elevii observă că apar picături de apă pe pereții paharului. Profesorul le adresează întrebarea « De unde credeți că a apărut apa de pe pereții paharului ? », de unde elevii deduc faptul că solul conține și apă.
Experimentul 2
Elevii observă că din sol se ridică bule de aer. Discutând observațiile înregistrate, elevii ajung la concluzia că în sol se află și aer.
Astfel se completează cunoștințele cu privire la componentele solului și se va completa schema de pe tablă și din caiete.
Experimentul 3
Elevii observă că după un timp, apa se scurge din hârtia în care se află solul. Astfel ei sesizează că solul lasă apa să treacă prin el, adică este permeabil.
De ce este important faptul că în sol se află apă ?
Profesorul le spune că proprietatea unui sol de a fi bogat în substanțe hrănitoare se numește fertilitate.
Toate tipurile de sol sunt la fel de bogate în substanțe hrănitoare ?
Observație de lungă durată
După ce observă și descriu diferitele tipuri de sol (nisipoase, argiloase, negre și calcaroase), elevii vor așeza în tăvițe tipuri diferite de sol și vor pune la încolțit semințe. Le vor asigura aceleași condiții de umiditate și temperatură. După un timp vor observa că plantele au evoluat în mod diferit. Se trage de aici concluzia că solurile, în funcție de tipul lor, au fertilitate diferită. Cele mai fertile sunt solurile negre din zona de câmpie, întrucât plantele din această tăviță au evoluat mult mai bine decât celelalte.
Urmărind imaginile prezentate de profesor și utilizând cunoștințele însușite pe parcursul lecției, elevii vor argumenta importanța solului pentru plante, pentru circuitul apei în natură și pentru animalele subterane. Apoi vor observa sursele de distrugere a solului (eroziune și poluare) și modalitățile de protejare a acestuia. În felul acesta se urmărește nu doar o cunoaștere științifică a caracteristicilor factorilor de mediu, ci și înțelegerea interdependenței dintre aceștia și plantele, animalele și activitățile omului cu care intră în contact, contribuind astfel la formarea în timp a unei atitudini de responsabilitate în relație cu mediul natural.
Aplicație: realizarea unui terariu
Materiale: recipient de sticlă transparentă (fost acvariu, borcan mare, sticlă de plastic transparent de 5 l), pământ din grădină, nisip, pietriș, frunze uscate, melci, râme, folie de aluminiu
Ce au de făcut elevii: așază în recipientul transparent straturi altenative de pământ și nisip, iar deasupra un strat de frunze uscate. Adaugă râme și melci. Înfășoară vasul în folie, pentru a împiedica pătrunderea luminii. După o perioadă înlătură folia și observă că râmele au adus o parte din frunzele de la suprafață sub pământ, prin galeriile săpate de ele. În acest fel se explică modul în care râmele contribuie la creșterea fertilității solului.
Aplicație: Plantele împiedică eroziunea solului
Materiale : 2 tăvi de aluminiu (20/30 cm), pământ, semințe de iarbă pentru gazon
Ce au de făcut elevii: umplu tăvile cu pământ. Într-una dintre ele vor planta semințele și vor uda regulat, în mod egal, pământul din cele două tăvi. Când iarba are cam 1 cm înălțime, așază sub un capăt al fiecărei tăvi câte o carte de aceeași grosime, astfel încât tăvile să fie înclinate. Toarnă peste fiecare tavă câte1 l de apă și observă faptul că în tava fără iarbă apa curge liber de-a lungul suprafeței, luând cu ea o parte din pământ. În cazul tăvii cu iarbă este luat mult mai puțin pământ. Astfel vor înțelege rolul plantelor, mai ales al copacilor, în prevenirea eroziunii și alunecării solului.
Clasa a IV-a
Disciplina : Științe ale naturii
Tema : Transformări ale materialelor în alte materiale
Noțiuni științifice : fenomene fizice, fenomene chimice, ruginirea, putrezirea, alterarea, arderea, coacerea
Obiective operaționale
O1 : să clasifice fenomenele observate în fenomene fizice și fenomene chimice, pe baza explicației și a demonstrației profesorului ;
O2 : să descrie schimbările observate în evoluția unor fenomene chimice;
O3 : să enumere modalități prin care poate fi împiedicată evoluția unor fenomene de alterare sau ruginire;
Descrierea experiențelor de învățare:
Profesorul demostrează în fața elevilor două fenomene unul fizic (ruperea unui ziar) și unul chimic (arderea ziarului).
Ce țin în mână? Din ce material este el făcut ?
Ce am făcut cu ziarul în primul caz?
Ce urmări a avut ruperea ziarului? Din ce material sunt bucățile rupte?
Aceleași întrebări se adresează și pentru al doilea fenomen demonstrat. Astfel, elevii înțeleg faptul că fenomenul fizic nu schimbă materialul din care este realizat acel corp, în timp ce unul chimic schimbă materialul (substanța) din care este realizat.
Elevii vor fi implicați în realizarea mai multor experimente pe termen scurt sau mediu, astfel:
Înghețarea apei
Topirea gheții
Dizolvarea sării în apă și reclistarizarea sării prin evaporarea apei
Ruginirea (Ce metale ruginesc?) (o săptămână)
Putrezirea (Ce materiale putrezesc?) (o lună)
Arderea – Ce se întâmplă cu obiectele care ard?
Alterarea alimentelor – diferite tipuri de alimente sunt ținute la temperaturi diferite timp de 2-3 zile, iar elevii observă modificarea proprietăților organoleptice ale acestora.
Acrirea laptelui (1 zi)
În cazul fiecărui experiment sunt discutate fișele de observare, se analizează și se generalizează concluziile.
Iată un exemplu de fișă de observare:
Cantitatea de lapte:
Data și ora punerii la acrit:
Temperatura medie în cameră:
Starea și gustul după :
3 ore
6 ore
12 ore
24 de ore
Timpul optim de acrire este:
În cazul fiecărui fenomen studiat se va stabili natura acestuia (fizic/chimic) prin întrebarea: « Acest fenomen este reversibil sau nu ? ». De exemplu, dizolvarea sării este reversibilă? Prin evaporarea apei și recristalizarea sării, elevii au observat că acest proces este reversibil, deci substanța din care era alcătuit fiecare corp nu a fost transformată într-o altă substanță.
După generalizarea concluziilor, elevii vor enumera modalitățile în care vor putea folosi ceea ce au învățat, aplicând în viața lor cunoștințele cu privire la efectul unor fenomene chimice asupra sănătății ori a lucrurilor noastre și protejarea acestora prin mijloacele ce ne stau la îndemână: vopsirea obiectelor metalice și din lemn pentru a împiedica ruginirea ori putrezirea acestora, păstrarea alimentelor în frigider etc.
2 CONCLUZIILE PĂRȚII APLICATIVE
În urma aplicării modelului învățării experiențiale în predarea-învățarea noțiunilor științifice la clasele pe care le-am avut în perioada cercetării am constatat o serie de avantaje, dar și limite ale acestuia :
În concluzie, învățarea experiențială asigură asimilarea pe baze solide a noțiunilor științifice și are multiple valențe formative. Cunoscând limitele acestui model al învățării, pot fi găsite căi pentru compensarea acestora, astfel încât, modelul învățării experiențiale devine un model viabil în cadrul orelor de științe ale naturii.
CONCLUZII FINALE
A determina elevii să cunoască realitatea înconjurătoare înseamnă, înainte de toate, a-i ajuta să intre în contact cu lumea obiectelor și fenomenelor reale, așa cum se prezintă ele de fapt. Experiența concretă realizată prin acțiune directă asupra realității ori a substitutelor acesteia, contituie (sau ar trebui să constituie) una din principalele surse de cunoaștere. Acțiunea externă trebuie urmată însă de analiză și de generalizare în plan mental, pentru surprinderea a ceea ce se ascunde dincolo de manifestările și aspectele exterioare ale lucrurilor, adică în dezvăluirea raporturilor intime și a legităților semnificative, de cauzalitate, care guvernează realitățile luate în studiu. «Cu cât mersul acestui proces al învățării reușește să parcurgă în întregime drumul de la intuiție la abstracție, de la empiric la teorie, și invers, cu atât va izbuti să angajeze o participare mai activă și constructivă din partea elevului; cu cât mersul acestui act al învățării îi va permite să se ridice de la concretul senzorial la concretul logic al științei, cu atât sistemul lui de cunoștințe câștigă în extensie și în profunzime.» (I. Cerghit, 2006, p. 195)
Utilizând o astfel de strategie, procesul didactic tinde să imite oarecum metodele proprii procesului de cercetare științifică, să pună elevul, sub aspect psihologic vorbind, într-o situație asemănătoare aceleia în care se află omul de știință, luând, bineînțeles, în considerare posibilitățile limitate ale celui care învață, nivelul modest al «descoperirilor» proprii. Astfel, angajați într-un asemenea efort, elevii vor fi învățați să observe, să experimenteze, să întreprindă un studiu de caz, o anchetă, să compare, să analizeze, să sintetizeze, să explice, să-și însușeasă anumite deprinderi și calități specifice omului de știință. Aceasta presupune o diminuare graduală a dirijării din partea profesorului și maximizarea ocaziilor de explorare și de încercare oferite elevilor. Erorile nu sunt sancționate, ci devin ocazii de învățare, de apropiere de adevăr.
În acest context, « profesorul și elevii ajung cu adevărat într-o relație de parteneri, într-un stadiu comun de căutare și de cercetare, în care fiecare are de învățat de la celălalt, unul din punct de vedere al materiei, celălalt din punct de vedere psihologic.» (E. Fries, R. Rosenberger, 1973, p. 16)
În acest sens, învățarea prin descoperirea adevărurilor nu se reduce la a afla ceva pentru prima oară, ci a stabili relații între datele cunoscute deja și ceea ce a rămas necunoscut, ajungându-se la o înțelegere adecvată a lucrurilor și la un progres real în cunoașterea personală. Dacă elevul nu dispune de suficiente structuri cognitive și operaționale premergătoare noilor achiziții, este evident că el nu va putea înțelege noile structuri, iar demersurile sale de căutare vor fi sortite eșecului.
Pe de altă parte, aplicarea acestui model de învățare necesită o educație a percepției, a spiritului de observație, un antrenament al observării obiective, un bagaj verbalo-conceptual suficient de bine dezvoltat, care să-i permită elevului să formuleze sensul, rezultatele și concluziile demersurilor sale ori ale echipei pe care o reprezintă.
Prin urmare, învățarea experiențială nu se adresează unui elev abstract, ci elevului concret, cu resursele sale intelectuale, cu propria sa experiență școlară și extrașcolară, cu propriile sale motivații și emoții. Acest model al învățării activizează elevul cu toate resursele sale, astfel încât acesta ajunge să se identifice cu situația de învățare în care este antrenat, mai ales pentru că răspunde nevoii firești a acestuia de a ști, de a acționa, de a fi împreună cu ceilalți, de a se simți valorizat.
Metodele aferente acestui model al învățării sunt mai dificil de aplicat decât altele, lecțiile nu pot fi proiectate în detaliu, lăsând loc unor surprize și incertitudini pe care profesorul trebuie să fie gata să și le asume. În general, tehnicile de investigare a realității prelungesc procesul de învățare pentru mai mult decât o oră de curs și uneori chiar dincolo de spațiul sălii de clasă, fiind așadar mai puțin economice, ceea ce poate fi o piedică în calea aplicării lor, mai ales în condițiile programei școalare supraîncărcate și a orarului școlar fix.
În viziunea lui D. Kolb, învățarea apare ca un proces activ de transformare a experienței concrete, de investigare, de emitere de ipoteze, de descoperire, de găsire de soluții, de structurare și restructurare continuă a cunoștințelor, dar și de aplicare, utilizare și rezolvare de probleme practice. « Este împărtășită astfel ideea că numai știința câștigată prin experiență proprie îi aparține cu adevărat elevului, că numai atunci va fi în stare să se folosească de noțiunile însușite ca de veritabile instrumente ale muncii sale intelectuale. » (I. Cerghit, 2006, p. 83)
J.S. Bruner (apud. I. Cerghit, 2006) afirma, în spiritul celor enunțate mai sus: « Predăm o materie nu pentru a produce mici biblioteci vii ale acelei materii, ci pentru a-l face pe elev să gândească singur, după legile matematicii, să abordeze problemele sub același unghi ca un istoric, să asimileze procesul de însușire a cunoștințelor. »
Entuziasnul, bucuria cu care elevii se implică în astfel de experiențe de învățare, temeinicia cunoștințelor asimilate pe această cale, valențele formative asupra proceselor cognitive și chiar a întregii personalități (tenacitate, curiozitate epistemică, colaborare etc) sunt, credem noi, argumente puternice în favoarea aplicării acestui model al învățării, în ciuda dificultăților pe care le întâmpinăm în practica educațională. Pe de altă parte, oricât ar fi de promițător sub aspect formativ, nu trebuie și nici nu poate fi absolutizat. « A cere ființei umane să redescopere totalitatea culturii sale, pare un lucru imposibil », atrăgea atenția J. S. Bruner (ibidem). Tocmai de aceea este utilă o combinare a modelelor învățării și a metodelor de predare-învățare, ceea ce dă măsura măiestriei cadrului didactic și asigură eficiența demersului educațional.
ANEXA 1
FIȘĂ DE OBSERVAȚII
Scop: determinarea condițiilor necesare încolțirii semințelor
ANEXA 2
MASA CORPURILOR
Observați balanța și identificați:
– bara verticală
– cele două brațe
– talerele
– suportul balanței
– acul indicator
– scala
2. Pentru a măsura masa corpurilor din tabel:
a. aproximați masa corpului luându-l în mână, apoi treceți valoarea în coloana a doua a tabelului;
b. controlați dacă balanța este echilibrată, adică dacă acul indicator se află la zero; dacă nu este, echilibrați-o folosindu-vă de șuruburile de la capătul brațelor;
c. așezați corpul pe unul dintre talerele balanței, iar pentru celălalt alegeți mase marcate (care au masa egală cu valoarea notată), începând cu mase mai mari;
d. dacă acul indicator trece de zero, înseamnă că masa marcată este prea mare; încercați până găsiți una apropiată (dar mai mică), apoi completați cu mase mai mici până când acul ajunge la 0.
e. calculați suma tuturor maselor marcate aflate pe taler și aflați masa corpului, pe care o treceți în coloana a treia a tabelului;
ANEXA 3
VOLUMUL CORPURILOR – EXPERIMENTE
Compararea volumelor de apă din două vase de mărimi diferite
ÎN CARE DINTRE CĂNI ESTE MAI MULTĂ APĂ?
Pași:
– turnați apa din fiecare cană în alte două vase transparente, de aceeași formă și mărime;
– alăturați-le și comparați-le!
2. Măsurarea volumului apei dintr-un pahar cu ajutorul unui cilindru gradat
V 1 =
V 2 =
V 3 =
V 4 =
3. Determinarea volumului unui corp solid, cu formă neregulată
1. Notați în coloana a doua volumul de apă existent în cilindru
2. Scufundați în apă obiectul al cărui volum trebuie măsurat și notați noul volum în coloana a treia
3. Scădeți volumul apei (coloana a 2-a)din volumul apei și obiectului (coloana a 3-a)
4. Notați rezultatul obținut în ultima coloană! Astfel ați aflat volumul corpului ?
RESPONSABILITĂȚI SPECIFICE ÎN CADRUL ECHIPEI:
– SECRETAR – notează în tabel
– PURTĂTOR DE CUVÂNT – raportează rezultatele în fața clasei
– CONTABILUL – verifică corectitudinea calculelor
– ȘEFUL GRUPEI – stabilește ordinea colegilor la măsurat, mediază conflicte, răspunde de activitatea echipei;
Ardley, N., Dr. Bates, J., Hemsley, W., Lafferty, P., Parker, S., Twist, C., Whyman, K. , Enciclopedia științelor, Editura Teora, București, 1998
Ausubel, D.P. și Robinson, F. G., Învățarea în școală, E. D. P., București, 1981
Barbu, G., Beleniuc, G., Coțofană, V., Gospodin, M., Științe ale naturii, Manual pentru clasa a III-a, Editura Cartea Universitară, București, 2004
Bernat, Elena Simona, Tehnica învățării eficiente, Editura Dacia, Cluj Napoca, 2003
Brechenridge, J., Mandell, M., Fredericks, A. D., Loesching, L. (trad. Moldovan, D., consultant științific Velimirovici, C.), 365 de superexperimente științifice cu materiale uzuale, Editura Aquila, Oradea, 2007
Bruner, J. S., Procesul educației intelectuale, Editura Științifică, București, 1970
Cerghit, Ioan, Metode de învățământ, Editura Polirom, Iași, 2006
Ciolan, Lucian, Învățarea integrată. Fundamente pentru un curriculum transdisciplinar, Editura Polirom, Iași, 2008
Cocoș, C., Pedagogie, Editura Polirom, Iași, 2002
Cocoș, C. (coord.), Psihopedagogie pentru examenele de definitivare și grade didactice, editura Polirom, Iași, 1998
Cosmovici, Andrei, Psihologie generală, Editura Polirom, Iași, 1996
Cosmovici, A., Iacob, L., Psihologie școlară, Editura Polirom, Iași, 2005
Crețu, Tinca, Psihologia vârstelor, Editura Polirom, Iași, 2009
Cristea, S., Dicționar de pedagogie, Editura Litera, București, 2000
Dewey, J., Democrație și educație, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1972
Dabija, A., Ionel, A., Sanielevici, E., Biologie, manual pentru clasa a V-a, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995
Fătu, S., Stroe, F., Stroe, C., Didactica disciplinei Științe ale naturii pentru învățători: clasele a III-a și a IV-a, Editura Corint, București, 2005
Fries, E., Rosenberger, R., Învățământul prin cercetare, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1973
Golu, Mihai, Bazele psihologiei generale, Editura Universitară, București, 2002
Golu, P., Verza, E., Zlate, M., Psihologia copilului, manual pentru clasa a XI-a, școli normale, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1994
Jinga, I., Istrate, E. (coord.), Manual de pedagogie, Editura All, București, 1998
Miclea, Mircea, Psihologie cognitivă. Modele teoretico-experimentale, Editura Polirom, Iași, 2003
Neacșu, Ioan, Introducere în psihologia educației și a dezvoltării, Editura Polirom, Iași, 2010
Neagu, M., Mocanu, M., Metodica predării matematicii în ciclul primar, Editura Polirom, Iași, 2007
Negovanu, V., Introducere în psihologia educației, Editura Universitară, București, 2005
Oprea, Crenguța Lăcrămioara, Pedagogie, alternative metodologice interactive, Editura Universității din București, București, 2003
Pacearcă, Ș., Popescu, M. L., Științe ale naturii, manual pentru clasa a III-a, Editura Akademos Art, București, 2005
Pacearcă, Ș., Popescu, M. L., Științe ale naturii, manual pentru clasa a IV-a, Editura Akademos Art, București, 2006
Peneș, M., Științe ale naturii, manual pentru clasa a IV-a, EdituraAna 2000, București, 2006
Păduraru, V., Platon, A., Bălan, M. D., Matematica pentru perfecționarea învățătorilor, Editura Spiru Haret, Iași, 1998
Piaget, J., Psihologia copilului, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1976
Roșca, Al., Psihologie generală, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1976
Sălăvăstru, D., Psihologia educației: de la teorie la practică, Editura Universitară, București, 2008
Șchiopu, U., Verza, E., Psihologia vârstelor: ciclurile vieții, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995
Todor, V., Bărbuleanu, R., Burtea, E., Metodica predării cunoștințelor despre natură și om la clasele I-IV, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1981
Zlate, Mielu, Psihologia mecanismelor cognitive, Editura Polirom, Iași, 1999
*** Enciclopedie științifică pentru copii, Editura Aquila, Oradea, 2003
*** Programa școlară pentru disciplina Științe ale naturii, clasa a III-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 5198/ 01. 11. 2004, București, 2004
*** Programa școlară pentru disciplina Științe ale naturii, clasa a IV-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 3919/20. 04. 2005, București, 2005
*** Programa școlară pentru disciplina Matematică și explorarea mediului, pentru clasele pregătitoare, I și a II-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 3418/19. 03. 2013, București, 2013
***www.1educat.ro
***www.copil-speranta.ro
***www.consultata-psihologica.ro
*** www.mentornet.ro
***www.psihologiacopilului.ro
***www.wikipedia.org
Ardley, N., Dr. Bates, J., Hemsley, W., Lafferty, P., Parker, S., Twist, C., Whyman, K. , Enciclopedia științelor, Editura Teora, București, 1998
Ausubel, D.P. și Robinson, F. G., Învățarea în școală, E. D. P., București, 1981
Barbu, G., Beleniuc, G., Coțofană, V., Gospodin, M., Științe ale naturii, Manual pentru clasa a III-a, Editura Cartea Universitară, București, 2004
Bernat, Elena Simona, Tehnica învățării eficiente, Editura Dacia, Cluj Napoca, 2003
Brechenridge, J., Mandell, M., Fredericks, A. D., Loesching, L. (trad. Moldovan, D., consultant științific Velimirovici, C.), 365 de superexperimente științifice cu materiale uzuale, Editura Aquila, Oradea, 2007
Bruner, J. S., Procesul educației intelectuale, Editura Științifică, București, 1970
Cerghit, Ioan, Metode de învățământ, Editura Polirom, Iași, 2006
Ciolan, Lucian, Învățarea integrată. Fundamente pentru un curriculum transdisciplinar, Editura Polirom, Iași, 2008
Cocoș, C., Pedagogie, Editura Polirom, Iași, 2002
Cocoș, C. (coord.), Psihopedagogie pentru examenele de definitivare și grade didactice, editura Polirom, Iași, 1998
Cosmovici, Andrei, Psihologie generală, Editura Polirom, Iași, 1996
Cosmovici, A., Iacob, L., Psihologie școlară, Editura Polirom, Iași, 2005
Crețu, Tinca, Psihologia vârstelor, Editura Polirom, Iași, 2009
Cristea, S., Dicționar de pedagogie, Editura Litera, București, 2000
Dewey, J., Democrație și educație, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1972
Dabija, A., Ionel, A., Sanielevici, E., Biologie, manual pentru clasa a V-a, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995
Fătu, S., Stroe, F., Stroe, C., Didactica disciplinei Științe ale naturii pentru învățători: clasele a III-a și a IV-a, Editura Corint, București, 2005
Fries, E., Rosenberger, R., Învățământul prin cercetare, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1973
Golu, Mihai, Bazele psihologiei generale, Editura Universitară, București, 2002
Golu, P., Verza, E., Zlate, M., Psihologia copilului, manual pentru clasa a XI-a, școli normale, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1994
Jinga, I., Istrate, E. (coord.), Manual de pedagogie, Editura All, București, 1998
Miclea, Mircea, Psihologie cognitivă. Modele teoretico-experimentale, Editura Polirom, Iași, 2003
Neacșu, Ioan, Introducere în psihologia educației și a dezvoltării, Editura Polirom, Iași, 2010
Neagu, M., Mocanu, M., Metodica predării matematicii în ciclul primar, Editura Polirom, Iași, 2007
Negovanu, V., Introducere în psihologia educației, Editura Universitară, București, 2005
Oprea, Crenguța Lăcrămioara, Pedagogie, alternative metodologice interactive, Editura Universității din București, București, 2003
Pacearcă, Ș., Popescu, M. L., Științe ale naturii, manual pentru clasa a III-a, Editura Akademos Art, București, 2005
Pacearcă, Ș., Popescu, M. L., Științe ale naturii, manual pentru clasa a IV-a, Editura Akademos Art, București, 2006
Peneș, M., Științe ale naturii, manual pentru clasa a IV-a, EdituraAna 2000, București, 2006
Păduraru, V., Platon, A., Bălan, M. D., Matematica pentru perfecționarea învățătorilor, Editura Spiru Haret, Iași, 1998
Piaget, J., Psihologia copilului, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1976
Roșca, Al., Psihologie generală, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1976
Sălăvăstru, D., Psihologia educației: de la teorie la practică, Editura Universitară, București, 2008
Șchiopu, U., Verza, E., Psihologia vârstelor: ciclurile vieții, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995
Todor, V., Bărbuleanu, R., Burtea, E., Metodica predării cunoștințelor despre natură și om la clasele I-IV, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1981
Zlate, Mielu, Psihologia mecanismelor cognitive, Editura Polirom, Iași, 1999
*** Enciclopedie științifică pentru copii, Editura Aquila, Oradea, 2003
*** Programa școlară pentru disciplina Științe ale naturii, clasa a III-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 5198/ 01. 11. 2004, București, 2004
*** Programa școlară pentru disciplina Științe ale naturii, clasa a IV-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 3919/20. 04. 2005, București, 2005
*** Programa școlară pentru disciplina Matematică și explorarea mediului, pentru clasele pregătitoare, I și a II-a, aprobat prin ordin al ministrului nr. 3418/19. 03. 2013, București, 2013
***www.1educat.ro
***www.copil-speranta.ro
***www.consultata-psihologica.ro
*** www.mentornet.ro
***www.psihologiacopilului.ro
***www.wikipedia.org
ANEXA 1
FIȘĂ DE OBSERVAȚII
Scop: determinarea condițiilor necesare încolțirii semințelor
ANEXA 2
MASA CORPURILOR
Observați balanța și identificați:
– bara verticală
– cele două brațe
– talerele
– suportul balanței
– acul indicator
– scala
2. Pentru a măsura masa corpurilor din tabel:
a. aproximați masa corpului luându-l în mână, apoi treceți valoarea în coloana a doua a tabelului;
b. controlați dacă balanța este echilibrată, adică dacă acul indicator se află la zero; dacă nu este, echilibrați-o folosindu-vă de șuruburile de la capătul brațelor;
c. așezați corpul pe unul dintre talerele balanței, iar pentru celălalt alegeți mase marcate (care au masa egală cu valoarea notată), începând cu mase mai mari;
d. dacă acul indicator trece de zero, înseamnă că masa marcată este prea mare; încercați până găsiți una apropiată (dar mai mică), apoi completați cu mase mai mici până când acul ajunge la 0.
e. calculați suma tuturor maselor marcate aflate pe taler și aflați masa corpului, pe care o treceți în coloana a treia a tabelului;
ANEXA 3
VOLUMUL CORPURILOR – EXPERIMENTE
Compararea volumelor de apă din două vase de mărimi diferite
ÎN CARE DINTRE CĂNI ESTE MAI MULTĂ APĂ?
Pași:
– turnați apa din fiecare cană în alte două vase transparente, de aceeași formă și mărime;
– alăturați-le și comparați-le!
2. Măsurarea volumului apei dintr-un pahar cu ajutorul unui cilindru gradat
V 1 =
V 2 =
V 3 =
V 4 =
3. Determinarea volumului unui corp solid, cu formă neregulată
1. Notați în coloana a doua volumul de apă existent în cilindru
2. Scufundați în apă obiectul al cărui volum trebuie măsurat și notați noul volum în coloana a treia
3. Scădeți volumul apei (coloana a 2-a)din volumul apei și obiectului (coloana a 3-a)
4. Notați rezultatul obținut în ultima coloană! Astfel ați aflat volumul corpului ?
RESPONSABILITĂȚI SPECIFICE ÎN CADRUL ECHIPEI:
– SECRETAR – notează în tabel
– PURTĂTOR DE CUVÂNT – raportează rezultatele în fața clasei
– CONTABILUL – verifică corectitudinea calculelor
– ȘEFUL GRUPEI – stabilește ordinea colegilor la măsurat, mediază conflicte, răspunde de activitatea echipei;
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Predarea Invatarea Notiunilor Stiintifice (ID: 160288)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.