Fizica » Aspecte metodologice ale problematizării în cadrul orelor de fizică

lista de Articole de Fizică

II. ASPECTE METODOLOGICE  ALE PROBLEMATIZĂRII  ÎN CADRUL ORELOR DE FIZICĂ
          

2.1 Specificul utilizării problematizării în carul lecțiilor de fizică
     Problematizarea găsește unele puncte de sprijin în experiența trecută a elevului, dar  este  totodată o zdruncinare a vechiului sistem de prezentări. Cu cât problema este mai nouă, mai dificilă, cu atât ea va cere o restructurare mai adâncă a datelor anterioare și construirea unor structuri cu totul noi, corespunzătoare altui nivel de explicare științifică a realității. Odată cu această restructurare , se ajunge la dezvoltarea unor modalități mai bune de investigație și de cunoașterea realității. Prin natura ei, soluționarea problemelor este și apreciată ca una din activitățile cognitive care se situează la cele mai elevante niveluri, îndeamnă la observații, la reflecții adânci , la experimentare mintală, la extindere și transfer de cunoștințe  și la recreare și originalitate în găsirea răspunsurilor. Actul și bucuria descoperirii prin rezolvări de probleme crează și întrețin o trebuință lăuntrică de cunoaștere, de autodepășire, dezvoltă capacitatea de a sesiza existența unei probleme, deprinderea de reconstruire a vechilor cunoștințe, strategia elaborării ipotezelor, puterea de analiză și soluționare a problemelor , de a găsi răspunsuri ingenioase pe baza unui raționament .  Acestea sunt capacitați și deprinderi pe cât de eficace din punct de vedere al generalizării și transferului de cunoștințe, pe atât de hotărâtoare pentru stimularea creativității și formarea omului modern, capabil să transfere metodologia rezolvării  problemelor la situațiile sociale și personale.  [4.]

Etapele problematizării sunt:
- crearea tipului de problematizare  ;
- dobândirea de noi date (informații)și restructurarea datelor vechi cu cele noi într-un sistem unitar cerut de rezolvarea tipului de problematizare ;
- stabilirea variantelor informative sau acţionale  de rezolvare și alegerea soluției optime;
- verificarea experimentală a soluției alese-dacă este cazul.[2]

Se pot distinge șase etape posibile în rezolvarea unei situații- problemă:
- definirea punctului de   plecare și a scopului urmărit;
- punerea problemei- prin cunoașterea profundă a situației de plecare și selectarea informației;
- organizarea informației;
- transformarea informației pe calea raționamentului, inducției și deducției , a intuiției și analogiei, inclusiv a utilizării și a altor procedee logice, în vederea identificării soluțiilor posibile;
- luarea deciziei- opțiunea pentru soluția cea mai bună;
- verificarea soluției alese și a rezultatelor, demers care trebuie așezat înainte de a purcede la o acțiune.[4.]

În linii mari, se poate face distincție între treapta extragerii problemei și treapta rezolvării problemei.
Pe prima treaptă și într-o primă fază, principala misiune a profesorului este aceea de a crea și de a prezenta sau de a pune probleme noi (teoretice sau practice ), pe care elevii să le trăiască sub forma unor stări conflictuale cognitive și emoționale, ca pe niște dileme , paradoxuri ale realității, enigme etc., care stârnesc curiozitate , interes, motivație. A nu se uita că rezolvarea de situații -problemă face trimitere la o pedagogie a mirării, a uimirii, a neliniștii și aceasta în moduri diferite: pe calea comunicării orale, prin intermediul unui material demonstrativ , prin valorificarea unui text citit de elevi sau a unor observații efectuate de ei în mediul înconjurător etc. Adeseori este însă nevoie să-i determinăm pe elevi să găsească ei însuși problemele, să le identifice pe cât posibil prin eforturi proprii și prin activitate independentă, bineînțeles sub îndrumarea și, la nevoie , cu sprijinul profesorului.

În a doua fază  a formulării problemei, elevii sunt puși în deplină cunoștință  cu ceea ce vor avea de căutat și în care direcție trebuie să-și îndrepte atenția. Adică este un moment de explicare și de adâncire a înțelesului problemei prin conversații, prin discuții.
Pe cea de-a doua treaptă, consacrată soluționării propriu-zise, este de presupus că elevii abordează problema ca pe o aventură a gândirii. Prin discuții vii, ei urmează să definească problema, să reflecteze adânc, să distingă caracteristicile esențiale ale situației, să caute noi corelații, noi răspunsuri etc[2,4]
      Orice act de predare- învățare problematizat, fie că este vorba de o simplă  întrebare, de problemă sau de o situație problematizată, necesită un demers de rezolvare determinat de „necunoscutul” ce trebuie aflat (rezolvat, clarificat, calculat). Acest demers necesită anumite informații și algoritmi din fondul aperceptiv sau nou, un sistem de reguli de selectare, de ordonare, de combinare și operare a acestora, care să ducă în final la rezolvarea „necunoscutului”.  
Pentru a asigura acestei metode un efect formativ maxim, profesorul trebuie să aibă  în vedere următoarele cerințe :
*folosirea progresivă a tipurilor de problematizare în ordinea: întrebări-probleme, probleme și situații -probleme ;
*în cadrul fiecărui tip de problematizare introducerea dificultăților să se facă treptat ;
*în abordarea stărilor conflictuale ale problematizării să se îmbină dirijarea din partea profesorului  cu efortul independent de rezolvare al elevilor, crescând accentul pe aceasta din urmă;
*în rezolvarea stărilor conflictuale produse de problematizare , să se formeze la elevi capacitatea de a combina și recombina adevărurile științifice, algoritmii și modelele logico-matematice ;
*antrenarea elevilor în dezbaterea soluțiilor controversate, a conflictelor intelectuale, pentru ca fiecare  dintre ei să-și poată manifesta independent punctul de vedere;    * în cazul în care  nu se ajunge la o soluție corespunzătoare, este necesar ca profesorul să asigure stabilirea soluției optime, cu motivațiile teoretice sau aplicative corespunzătoare;
*în  învățare, orice situație problematizată trebuia să aibă la bază o strategie de rezolvare conștientă, chiar în situația când se folosesc algoritmii - anumite reguli de rezolvare pentru creșterea randamentului muncii.
* fiecare tip de problematizare să fie astfel conceput încât să determine și să mențină un nivel funcțional optim al proceselor și funcțiilor intelectuale solicitate;
*profesorul să conducă cu abilitate și competență dezbaterile și să intervină în desfășurarea lor în momentul oportun, în situația de blocaj;
*profesorul să amâne evaluarea soluțiilor sau a răspunsurilor până la momentul cel mai potrivit pentru a evita fenomenul de inhibiție , ce poate fi indus de teama de eșec, de situații rizibile, dezonorante, de dorința  de menținere a prestigiului și onoarei în cadrul grupului de apartenență.[2,3]
       Aplicând metoda problematizării în cadrul lecțiilor de fizică ,  am observat că apare riscul  ca numai un număr  redus de elevi să parcurgă calea rezolvării situațiilor- problemă în intervalul de timp programat. De aceia profesorul are funcția de îndrumător a elevului în  această activitate comună care are ca obiectiv de al învăța să rezolve o situație- problemă.
         Relația profesor-elev poate fi diversă în dependentă de complicitatea problemei  care se rezolvă:
- Profesorul creează situația –problemă și tot el sugerează calea spre rezolvare și elevii rezolvă sub conducerea profesorului.
- Profesorul creează situația- problemă, apoi oferă informații la etapa inițială, răspunde la întrebările elevilor pe parcursul rezolvării, evitând situația de blocaj.
- Profesorul creează situația– problemă, oferă la etapa inițială unele informații, iar apoi elevii lucrează independent.
-  Profesorul creează situația- problemă, iar elevii independent o rezolvă.   
            Construcția și emiterea tuturor soluțiilor se întemeiază pe activitatea  proprie a elevilor  ce corespunde unui act de „redescoperire” a adevărului. În final, elevii trebuie să reușească însușirea cerințelor noi, superioare celor precedente de a rezolva alte tipuri de situații- problemă noi.  
     Cele menționate mai sus, privind rezolvarea situațiilor -problemă, sunt binevenite pentru studiul fizicii la etapa gimnazială. Generalizându-le, la această etapă  pot evidenţia două niveluri ale problematizării:
*Profesorul formează și rezolvă o situație- problemă sau demonstrează cum a fost rezolvată aceasta în știință, adică prezintă un model de rezolvare a situației -problemă.
*Profesorul crează situația -problemă și le rezolvă împreună cu elevii, formând deprinderi de a le rezolva.
      În ce privește aplicarea problematizării în studiul fizicii la etapa liceală  propun de asemenea două niveluri de rezolvare, anume:
*Profesorul formulează împreună cu elevii situații- problemă și-i implică activ în căutarea independentă a soluției.
*Profesorul le propune elevilor să formuleze situații -problemă și să le rezolve de sine stătător.
        
2.2 Aplicarea întrebărilor - problemă  în cadrul orelor de fizică

    Întrebarea -problemă nu necesită calcule, rezolvarea bazându-se doar pe deducții logice și pe cunoștințele asupra fonemelor care se analizează. Întrebările-problemă fiind numite probleme calitative, probleme logice, ele se recomandă tuturor categoriilor de elevi, dar în special celor de gimnaziu, care nu dispun încă de un aparat relațional de fizică suficient de amplu.
       Începând cu primele lecții de fizică elevii trebuie să fie învățați să soluționeze diverse întrebări probleme. Prezint exemple de întrebări problemă ce le propun elevilor:
          Clasa a VI-a.   Subiectul: „Masa corpului.”
1)       Cum explicați răsturnarea corpurilor într-un vehicul care frânează brusc?
2)      Cum argumentați necesitatea respectării legii: „ În autovehicule pasagerii trebuie să utilizeze centurile de siguranță.”

          Clasa a VII-a. Subiectul: „Mișcarea mecanică”
1) Colegul de bancă va întreba care este starea mecanică în care vă aflați. Ce răspuns îi dați?
2) Ce element al mișcării unui iepure este reconstituit de un câine de vânătoare după miros?
3) Un biciclist se mișcă rectiliniu uniform. Cum va arăta traiectoria unui punct de pe periferia roții în raport cu:a) centrul roții; b)Pământul ?
4) Fiind șofer, de ce vei propune pasagerului să folosească centura de siguranță?


          Clasa a VIII-a:  Subiectul: „Fenomene termice”
1)   O cauză a fomării nisipurilor în deșert este și mărea diferență între temperatura din timpul zilei și cea din timpul nopții. Cum se explică formarea nisipurilor în deșerturi?
2)       Din ce cauză apa ce se găsește într-un ulcior de lut pe timp de vară este mai rece decât cea ce se află într-un ulcior de sticlă?   
3)       Fiind medic , de ce  în caz de febră vei propune pacientului să ungă corpul cu soluție spirtoasă?
           Clasa a IX-a. Subiectul: „Interacțiuni prin câmpuri”
1)      Cum puteți scoate un ac de cusut dintr-un pahar cu apă, fără a introduce magnetul în pahar?
2)     La uzina metalurgică deseori la întreruperea curentului electric unele aliaje feroase nu se dezlipesc de miezurile electromagneților puternici. Ce se poate întreprinde pentru desprinderea lor?  

       
    Aplicând problemele calitative   pentru fixarea  și  verificarea cunoștințelor elevilor , creez  condiții în care elevul pentru a obține soluția cerută, va trebui  se analizează situația fizică, se stabilească ce fenomene intervin și ce legi  le descriu, iar pe baza raționamentului  să  elaboreze soluții.
Avantajele aplicării întrebărilor- problemă în cadrul orelor de fizică sunt determinate prin funcția lor euristică, întrebările stimulează curiozitatea și dorința cunoașterii,  antrenează efortul în depășirea dificultăților, oferă șansa trăirii satisfacției cunoașterii.

2.3  Aplicarea  problemei  în cadrul orelor de fizică

       Pe planul activității cognitive, de nivel abstract, simbolic, elevul este confruntat cu două categorii de probleme:
 - O primă categorie de probleme decurge dintr-un complex de situații similare altora cunoscute anterior și care se cer aplicate, în același fel, în noul context. Exemplu: O coloană de soldați merge pe o șosea cu viteza de 4 km/h. Pentru a trece această coloană, unui biciclist, care se deplasează în sens opus , cu viteza de 17 km/h, i-au fost necesare 6 min. Ce lungime avea coloana de soldați? (Studiul mișcării mecanice, cl.7)
-  A doua categorie de probleme pune în fața elevului sarcini caracterizate printr-un dezacord-explicit sau implicit cu ceea ce știe el despre domeniul respectiv sau cu sistemul de referință dobândit până în momentul apariției problemei. Exemplu :Un vapor a mers pe un râu în amonte și aval, parcurgând 375 km în 13 ore. Mergând în amonte, în fiecare perioadă de 4 ore a parcurs 100km, în timp ce mergând în aval, în fiecare perioadă de 2 ore a parcurs 70 km. Determină:
a) câte ore a mers în amonte și câte ore a mers în aval;
b) care ar fi fost viteza vaporului dacă ar fi mers pe apă stătătoare.

 
  Problema ca tip de problematizare poate fi aplicată în procesul studierii diverselor teme:

Clasa  a 6-a.
Subiectul lecției: Mărimi fizice. Măsurarea masei corpului.

Obiectiv : Elevul va fi capabil să efectueze  măsurări ale mărimilor fizice.
Problemă: Determinați masa unui bob de orez, având  la dispoziție o balanță și greutăți marcate multiple gramului.
Notă: Pentru rezolvarea acestei sarcini elevul este pus în situația să descopere calea  de soluționare, ce constă  în cântărirea unei cantități de orez , numărând boabele  apoi efectuând raportul dintre masa totală și numărul boabelor din această cantitate de orez.

Obiectiv : Elevul va fi capabil  să aplice conceptele de volum, masă și densitate la rezolvarea problemelor.
Problemă: Masa unui vas umplut cu benzină este de 16 kg. Determină masa vasului gol, dacă masa acestuia umplut cu apă este  de 22 kg (ρb=700kg/m3, ρa= 1000kg/m3).(8)
Notă: Analizând condiția problemei  elevul trebuie să descopere pe baza raționamentului că volumul  apei și volumul benzinei este unul și același, apoi alcătuind sistemul de ecuații ce descriu situația de problemă, pe baza algoritmului matematic, să-l rezolve.

Clasa a 7-a.
Subiectul lecției:Masa –măsura inertităţii.

Obiectiv : Elevul va fi capabil să utilizeze conceptele de masă și forță la descrierea interacțiunii corpurilor.
Problemă: Prin intermediul unui dinamometru un corp este tras uniform pe o suprafață orizontală. Arcul  dinamometrului s-a deformat cu 2 cm, constanta elastică a arcului este de 40N/m, iar forță de frecare reprezintă 10% din greutatea corpului. Să se afle masa corpului. Reprezintă, la o scară arbitrară, forțele ce acționează  asupra corpului.(8)
Notă: Pentru soluționarea  acestei probleme  este necesar ca elevul să creeze un model al situației- o imagine. Pe desen e necesar să se reprezinte corect direcția de mișcare  a corpului, forțele ce acționează asupra lui. Să descopere că forța motoare  este egală ca modul cu forța de elasticitate a resortului.

Subiectul lecției: Forța Arhimede. Aplicații.
Obiectiv : Elevul va fi capabil să aplice legea lui Arhimede la rezolvarea  problemelor în situații concrete.
Problemă:  Un colac de salvare din plută are masa de 9 kg și  volumul de 68 dm3. Va fi în siguranță un elev cu masa de 55 kg, dacă va folosi colacul de salvare în apa unui râu sau a unui lac.
Notă:Pentru rezolvarea acestei probleme , elevul trebuie să trăiască imaginar această situație, stabilind necesitatea rezolvării acestei probleme, să descopere  condiția de echilibru a elevului pe plută la suprafața apei: Greutatea totală a plutei și a elevului trebuie să fie mai mică decât  forța Arhimede.

Clasa 10-a.
Subiectul lecției: Principiile mecanicii clasice.
Obiectiv : Să aplice principiile  mecanicii newtoniene la  descrierea unor sisteme mecanice în care acționează  forța de greutate, greutatea corpului, forțele elastice, forța de frecare.
Problemă: Sub acțiunea unei forțe de 2kN automobilul se mișcă astfel , încât coordonata lui se exprimă prin ecuația  x= 2t- 0,5 t2. Determinați masa automobilului.
Notă: Pentru rezolvarea acestei probleme elevul este pus în situația să reorganizeze informația, să dobândească noi date,  să restructureze datele vechi cu cele noi într-un   sistem unitar.

Elevul , pentru a rezolva problema  înlătură un obstacol pentru a ajunge la scopul fixat, ceea ce înseamnă că  stabilește legătura între o situație inițială și o situație finală. . Această producere de noi reprezentări stă la baza activității mentale de rezolvare a unei probleme. Ea pune în funcțiune „memoria de lucru”, care combină informațiile , asociază datele cu regulile , procedeele , cunoștințele anterioare.
Din practică, pot menționa că problemele de fizică, prin diversitatea condițiilor în care se prezintă fenomenele fizice, contribuie  la asimilarea temeinică a cunoștințelor prin predare, la formarea deprinderilor de aplicare în practică a cunoștințelor teoretice și evidențierea limitei de aplicabilitate a teoriei, contribuie la dezvoltarea gândirii și a creativității , la fixarea și auto verificarea cunoștințelor, ordonarea în sistem de cunoștințe, dictează dezvoltarea voinței, a perseverenței, a rezistenței la efort intelectual, concentrarea de durată pe un subiect dat.- Acestea sunt doar unele din avantajele aplecării problemelor în cadrul orelor de fizică.
       Pentru a dezvoltarea competențelor de rezolvare a problemelor la elevi, încep cu formarea deprinderilor  și obișnuintelor noi la elevi, cu  un specific deosebit de cel deja format la matematică.
       Dacă mă refer la practica mea personală, atunci menționez că  la prima lecție de rezolvare a problemelor în clasa a VI-a,   inițial să explic elevilor metodica rezolvării problemelor, punând în evidență unele etape generale:
1. Să citească corect problema și să-și imagineze situațiile descrise în ea.
2. Să citească repetat problema și să selecteze informația  dată direct și cea ascunsă , notând-o în caiet în rubrica „Se dă:”. Să stabilească ce se cere în problemă.
3. Să analizeze unitățile de măsură a mărimilor fizice cunoscute în problemă, apoi dacă e necesar să efectueze transformări asupra unităților de măsură.
4. Rezolvarea propriu zisă se începe cu: „ I. Reprezentarea problemei prin desen sau prin schemă” ,punând în evidență informația dată în problemă.
5. Actualizând cunoștințele acumulate anterior elevilor le propun la etapa „II. Cunosc:” să noteze legile fizice din care va extrage necunoscuta.
6. În cadrul etapei „III. Calculul matematic:” să efectueze operații matematice nu doar asupra valorilor numerice ci și asupra unităților de măsură.
7. Să analizeze corectitudinea răspunsului primit, apoi să-l noteze în etapa „IV. Răspuns:” formulându-l deplin conform cerințelor din problemă.
     Ajut pe elevi în rezolvarea noilor tipuri de probleme,oferind algoritmizarea problemelor de fizică care e posibilă doar la modul general la un anumit capitol. Dar pe măsura ce elevii încep să stăpânească tehnica de rezolvare,  previn rezolvarea mecanică, prin simpla analogie.  Prezint  algoritmul de rezolvare a  problemelor la diverse capitole:
I. Fenomene mecanice
Subiectul: Mișcarea corpurilor sub acțiunea mai multor forțe.
1. După analiza situației concrete în care se realizează mișcarea în problema cercetată, se construiește o diagramă schematică, în care se reprezintă corpurile ce participă la mișcare.
2. Se identifică toate forțele care acționează asupra corpurilor din sistem, reprezentându-le în diagramă.
3. Se scrie principiul fundamental al dinamicii sub formă vectorială pentru situația concretă a problemei.
4. Se alege un sistem de coordonate și se determină unghiurile pe care le formează forțele și accelerațiile corpurilor cu axele lui.
5. Se trece de la ecuațiile vectoriale la ecuații scalare pentru proiecțiile pe axele de coordonate, iar sistemul de ecuații obținut se rezolvă în raport cu necunoscutele problemei.
6. Se analizează rezultatul obținut și se notează răspunsul.
       II. Fenomene termice
Subiectul: Ecuația calorimetrică.
1. Se identifică obiectele care participă la schimbul de căldură.
2. Se reprezintă schematic problema.
3. Se stabilesc obiectele care cedează căldură și cele care primesc căldură;se exprimă căldurile.
4. Se aplică ecuația calorimetrică.
5. Se rezolvă ecuația obținută în raport cu necunoscutele problemei.
6. Se analizează rezultatul  obținut., reprezentând diagrama calorimetrică  ce permite urmărirea grafică a variației în timp a temperaturii corpurilor care participă la schimbul de căldură.
7. Se formulează răspunsul.
III. Fenomene  electromagnetice.
     Subiectul: Montarea în serie și în paralel a conductoarelor.
1. Fiind dat circuitul electric este necesar cercetarea lui și reducerea rețelei la forma ei cea mai simplă folosind metoda punctelor cu potențiale egale .
2. Selectarea legilor ce descriu caracteristicile curentului electric conform datelor din problemă.
3. Rezolvarea sistemului de ecuații în raport cu necunoscutele problemei.
4. Se analizează rezultatul obținut și se notează răspunsul.

Consider că profesorului îi revine misiunea de a selecta cu atenție problemele pe care le propune spre rezolvare elevilor , asigurând o diversitate suficientă  cu situațiile tipice în probleme din capitolul dat.
Un rol important în rezolvarea problemei îl are în primul rând reprezentarea problemei. Această „modelare” poate fi oferită în mai multe feluri:
1. Construirea unei structuri conceptuale: a crea o rețea de semnificații potrivite cu circumstanța . Exemplu : cl. 8, Studiul fenomenelor  termice, problemă: De calculat cantitatea de căldură necesară  pentru încălzirea a 5kg de apă până la temperatura de 70°C fiind luată inițial la temperatura   -10°C. După analiza problemei, conform datelor tabelare, elevul stabilește că apa inițial este în stare solidă și temperatura ei inițială ca valoare este mai mică decât temperatura de topire. Rezultă că această cantitate de căldură ce trebuie calculată se exprimă prin suma cantităților de căldură: a cantității de căldură necesară  pentru  încălzirea gheții până la temperatura  de topire , a cantității de căldură necesare pentru a topi  gheața și a cantității de căldură pentru a încălzi apa de la temperatura de topire până la cea finală.
2. Construirea unui model al situației: un grafic, o formă algebrică, o imagine. Exemplu: cl. 9, Studiul mișcării uniforme a corpului pe planul înclinat. La soluționarea problemelor la această temă este necesar ca elevii să reprezinte sub formă de desen problema indicând corect direcția de mișcare a corpului, direcțiile de acțiune a tuturor forțelor ce acționează asupra corpului, să traseze cu dibăcie sistemul de coordonate legat fix cu corpul cercetat.
Elevul va putea fi văzut frecvent recurgând la mai multe „mini-proceduri”  care îl vor ajuta să descopere cea mai bine adaptată procedură de soluționare. Emiterea răspunsului  este o parte integrantă a actului de învățare și, în această calitate, constituie un element esențial al strategiei didactice, el fiind un indicator „mental” pentru concretizarea performanței.


2.4. Aplicarea  situațiilor -problemă și a situațiilor semnificative  în cadrul  orelor de fizică
              În cadrul orelor de fizică, situațiile cu caracter problematizat, trebuie să fie selectate astfel încât să provină din situații credibile, soluționarea lor să provoace satisfacerea trebuințelor vitale ale elevului, să facă din cunoștințele lui o enigmă- ceea ce va conduce la crearea motivației și interesului de a activa. E necesar să se spună sau să se arate bogăția soluționării acesteia, iar apoi să se tacă  la timp pentru a nu suscita dorința de a descoperi.      
  Situațiile problemă pot fi clasificate în:-situația surprizei; situația conflictului; situația presupunerii;situația discordanței;situația nedeterminării;situația dezmințirii.
        În continuare prezint câte un exemplu de fiecare tip de situație -problemă care le aplica în procesul educațional în cadrul orelor de fizică.
       Exemplu1. O situație -surpriză cu caracter  provocător poate fi creată la studierea temei: ,,Fenomene termice”(cl.VI) când elevilor li se propune să explice cauza  micșorării  volumului de suc în borcanele în care el a fost conservat. Pentru soluționarea acestei situații elevii cercetează imaginar condițiile de conservare și de păstrare a sucului, stabilesc procesele termice care au loc în acest caz, și descoperă că micșorarea volumului de lichid se datorește răcirii lui.
         Exemplu 2. O situație de conflict poate fi creată  în cazul experimentului la studierea temei:,,Presiunea  atmosferica”(cl. VII). ,,Cunoscutul'' pentru elev este faptul că toate corpurile sunt atrase de Pământ , fiind lăsate liber vor cădea, iar  ,,necunoscutul'' - constă în descoperirea cauzei echilibrului sistemului apă-foaie în experimentul care se realizează cu un pahar plin cu apă acoperit cu o foaie de hârtie care se întoarce brusc cu fundul în sus. Această situație ,, conflictuală” științific se înlătură numai datorită efortului personal al elevului în  gândire și acțiune depus în procesul  cercetării experimentale, care îl conduce  la formularea răspunsului corect, redescoperind adevărul științific: - aerul din atmosferă exercită o presiune asupra foii de hârtie , ceea ce condiționează starea de echilibru.
           Exemplu 3.  O situație a presupunerii se crează în cazul , când elevii sunt puși să aplice   cunoștințele științifice însușite în contexte noi față de cele în care aceste cunoștințe au fost formate. În clasa a VIII-a , elevii formându-și cunoștințele despre existența câmpului magnetic în jurul unui conductor parcurs de curent electric continuu (experimentul lui Ch. Oersted) și despre câmpul magnetic al bobinei, elevii  sunt capabili să presupună caracteristicile   unui electromagnet,  principiul de funcționare a electro-macaralei. Însă aceste presupuneri trebuie verificate experimental pentru a demonstra corectitudinea lor, iar ca consecință-  de ai oferi elevilor o satisfacția  reușitei în cunoaștere.
          Exemplu 4.  În procesul de predare -învățare a fizicii situația discordanței apare în cazul când rezultatele unui experiment sunt  în contradicție  cu cunoștințele teoretice, servind ca excepție. La studiul contractării termice se stabilește că în procesul de răcire corpurile își micșorează volumul, ceea ce  cauzează mărirea densității acestuia. În baza  acestui experiment se demonstrează că această legitate nu se respectă în cazul răcirii apei- densitatea maximă fiind atinsă la +40C. Continuând răcirea  apei până la 00C, ea își mărește volumul,ceea ce condiționează micșorarea densității. Pe baza acestei excepții se poate explica de ce la fundul lacurilor iarna se menține o temperatură constantă și egală cu +40C, și din ce cauză vasele din sticlă pline cu apă ,la înghețarea apei se sparg.
    Exemplul 5. Situația nedeterminării apare atunci, când problema formulata nu dispune de date suficiente în claritatea pentru a fi soluționată. Studiind forța de greutate (cl. VI-a) se analizează problema: „Într-o expediție geologii au găsit un pui de urs cu masa de 10kg și greutatea de 98.3N. Ce culoare are ursul?”. În acest caz, elevii își pun întrebarea: „De unde sa încep?”. Existența unui grad de neclaritate a datelor prezentate și a modalităților de rezolvare, conduc elevii la studierea aprofundată a situației; la o activitate independentă orientată spre descoperire la cunoștințe inter disciplinare.
    Exemplul 6. În cazul când elevii demonstrează netemeinicia unei idei sau a unui proiect, li se propune o situație a cărei soluționare provoacă dezmințiri. Studiind căderea liberă a corpurilor, profesorul stabilește că unii elevi posedă cunoștințe greșite. E suficient ca profesorul sa le propună elevilor o cercetare imaginară a zborului unui parașutist: în primul caz - cu parașuta deschisă, iar în al doilea caz – cu parașuta închisă, ca elevii să intuiască rapid, că variația vitezei corpului în cădere liberă nu depinde de masa lui.

 Situațiile -problemă având un  caracter netransparent – nu permit anticiparea directă și imediată a unei modalități de rezolvare și, implicit, a unei soluții. Ambele rezultă în urma unor operații de transformare, combinare și restructurare a informațiilor de care dispune subiectul, acumulării de noi informații, verificării succesive a unor ipoteze și variante de rezolvare; Exemplu: Studiul experimental a rezistenței electrice  a conductoarelor.  Propun pentru calculul experimental a rezistenței electrice a conductorului , conductoare de diferite dimensiuni și confecționate din diferite materiale, organizând lucrul în grup al elevilor. Elevii determină rezistența conductorului  efectuând măsurări de intensitate și tensiune a curentului electric. Analiza rezultatelor se efectuează notând datele pe tablă. În final elevii sunt conduși   să descopere că rezistența conductorului depinde de lungimea, aria secțiunii transversale a conductorului și de materialul din care este confecționat el.( Studiul rezistenței electrice, cl. 8)
   Situația problematică se crează, de obicei, în două împrejurări specifice: atunci când elevii au de rezolvat sarcini teoretice sau practice pentru care nu se pot folosi direct de experiențe anterioare sau când noua sarcină necesită informații suplimentare  pe care ei trebuie să le caute singuri. În ambele situații apar raporturi aparent   divergente între ceea ce știe elevul în momentul respectiv și cerințele problemei.
           Combinând corect metodele didactice am reușit să învăț elevii să rezolve diverse situații de problemă în cadrul experimentului, propunându-le se respecte următoarele etape:
1.Inițial  este necesar ca elevul să rezolve situația -problemă din punct de vedere teoretic ;
2.În baza  analizei conținutului să-și dezvolte o strategie de acțiune, punând în evidență mărimile fizice ce trebuie de măsurat în timpul experimentului.
3. Să stabilească de ce aparate și  utilaj are nevoie în cadrul desfășurării experimentului.
4. Să creeze  mersul efectuării experimentului.
5. Să efectueze experimentul luând cu atenție măsurările necesare;
6. Să rezolve problema cantitativ,analizând răspunsul, punând în evidență corectitudinea soluției .
    În procesul organizării rezolvării situațiilor -problemă în cadrul experimentului  în clasele de liceu, profil real ,am observat că pentru realizarea etapelor 1-4 elevii necesită de o rezervă de timp diferit în dependență de nivelul de reușită, în dependentă de rapiditatea operațiilor de gândire ce le efectuează . Ca rezultat a acestor observații propun ca aceste etape să fie realizate independent la domiciliu. Dacă în clasă se includ elevi care nu v-or fi capabili să realizeze independent etapele 1-4, atunci li se propune formularul ce le conține .Îndeplinind  lucrarea practică,  nota maximă pentru apreciere va fi „8”.

În clasele gimnaziale le propun elevilor spre soluționare diverse situații de problemă cu conținut experimental la domiciliu. De exemplu la tema ,,Montarea în serie și în paralel a becurilor  electrice” elevilor li se propune să monteze diverse circuite electrice ce vor fi utilizate în viața de toate zilele. În acest caz elevul este pus în situația:
-să alcătuiască independent schema circuitului electric;
-să caute materialele necesare pentru realizarea montării;
-să realizeze montarea circuitului electric, respectând regulile tehnicii securității.
(Anexa 2)
         În studiul fizicii raportat la curriculum-ul perfecționat în contextul formării competenților specifice, este binevenit combinare diverselor situații – probleme ce țin de un anumit domeniu, raportate la condițiile reale ale vieții, dându-le un aspect semnificativ. Ca un exemplu aduc situația ce o creez la  studierea compartimentului „Mecanica” (cl. X-a): propun  adolescentului  să trăiască imaginar acele clipe când el fiind  șoferul unui autovehicul în care se află toată familia sa să-și asume responsabilitatea, să decidă dacă va fi posibilă depășirea unui camion  în diverse condiții climaterice și de traseu. Rezolvarea situației semnificative  favorizează formarea diverselor  competențe,  pregătindu-l astfel spre o viață activă.
Avantajele soluționării situațiilor semnificative sunt determinate de:
 - antrenarea elevului în utilizarea unor cunoștințe care cer a fi exersate prin experiența proprie;
 - utilizarea diverselor cunoștințe dintr-un domeniu în contexte noi;
 - explorarea cunoștințelor din domenii diferite;
 - stabilirea relațiilor dintre teorie și practică;
- evidențierea aportului diverselor cunoștințe disciplinare în rezolvarea unor probleme complexe;
- identificarea raportului între ceea ce cunoaște  și ceea ce va trebui să mai învețe.

   Problematizarea permite de a folosi în procesul educațional strategii mintale și activități care stimulează operațiile gândirii de analiză, sinteză, comparație, abstractizare, generalizare etc.,orientând elevii spre posibilitatea de a dobândi noul în mod independent. Astfel problematizarea ca metodă activă de organizare a procesului educațional își centrează activitatea pe personalitatea în formare a elevului. Fiecare din componentele sale:întrebarea problemă, problema, situația problemă, situația semnificativă își are un loc al său la orice etapă de învățământ și la orice etapă de formare a competenței școlare. Din aceste considerente problematizarea este eficientă, deoarece implică elevul permanent într-o activitate acţională întemeiată pe interes și motivație.
E necesar ca profesorul să stăpânească un repertoriu cât mai larg de metode , să cunoască principiile folosirii acestora , astfel aplicând problematizarea în variante metodologice optime în cadrul orelor de fizică, profesorul să dirijeze activitatea elevului pentru a redescoperi adevărurile științifice.
 Recurgerea la această metodă implică respectarea anumitor cerințe și impune parcurgerea unui șir de etape a căror nerespectare ar duce la eșec în crearea sau rezolvarea situațiilor – problemă.
       
Bibliografie:

1. MILDER; M Didactica funcţională. Chişinău: Editura Cartier educaţional, 2000
2. BONTAŞ,I. Pedagogie. Bucureşti: All 1998.
3.   POSTELNICU C, Fundamente ale didacticii şcolare, Editura Aramis,  Bucureşti.
4.   CERGHIN I, Metode de învăţământ, Iaşi, Editura POLIROM.
5.   TEREJA E, Metodica generală de predare:FIZICA. Chişinău, Editura ARC.
6.   BONTAŞ,I. Pedagogie. Bucureşti: All 1998
7.   BOCOŞ, M. Metodele euristice în studiul chimiei. Cluj
8.   BOTGROS I:; FRANŢUZAN; L:  Pedagogia interactivă- condiţie de bază în     formarea competenţelor de cunoaştere ştiinţifica la liceeni. Revista Univers Pedagogic, 2006, nr.4(12), p36-39.
9. BOCOŞ, M.,CIOMOŞ,F. Didactica chimiei. Colecţia Didactică pentru toţi Cluj-Napoca: Ediţia Euro didactic, 2002.
10.  BOTGROS  I., FRANŢUZAN L., GORDIENCO A.,, Conceptul de problematizare şi semnificaţiile lui în procesul educaţional la fizică” În: Materialele Conferinţei ştiinţifice Internaţionale, 22-23 octombrie.2009, ,, Modernizarea standardelor şi curricula educaţionale- deschidere spre o personalitate integrală” Chişinău.2009, 
11. МАЛАФЕЕВ Р. И.,Проблемное обучение физике в средней школе. Москва, Просвещение,1993.
12.  MACEŞANU F, Fizica-probleme şi teste pentru gimnaziu, Bucureşti, Editura CORINT,
13.  MARINCIUC M, Fizica- culegere de probleme pentru cl.6-7,Chişinău, Editura ştiinţă.
14. MICLEA M. Psihologie cognitivă, Editura POLIROM, 2003
      15. NICOLA I., Tratat de pedagogie şcolară., Bucureşti. Editura ARAMIS,2006
16. Curriculum de liceu.- Recomandări practice pentru predare- învăţare -evaluare. Editura CARTIER, 2007.
17. Fizica . Astronomie. Curriculum pentru clasele a X-a – a XII-a. Ştiinţa, 2010.
18. Curriculum la fizică .pentru clasele VI-IX, Chişinău 2010.
19. BOTGROS I.,BOCANCEA V., CIUVAGA V., PĂGÎNU V.,Ghid de implementare a curriculumului modernizat pentru treapta liceală. Editura CARTIER,2010.
20. COLWELL PETER., Cheia succesului, Editura POLIROM, 2003.
21. DENNI RICHARD, Cum să te motivezi ca să cîştigi., editura POLIROM, 2005.

Înapoi - lista de Articole de Fizică
234x60
Advertising space
234x60
Advertising space