CERCUL PEDAGOGIC AL PROFESORILOR DE FIZIC Ă-GIMNAZIU, ZONA RĂDĂUŢI, 26 MAI 2011

1. CERCUL PEDAGOGIC AL PROFESORILOR DE FIZICĂ-GIMNAZIU, ZONA RĂDĂUŢI, 26 MAI 2011

2. Motto: „Niciun om nu se întăreşte citind un tratat de gimnastică, ci făcând exerciţii; niciun om nu se învaţă a judeca citind judecăţi scrise de alţii, ci judecând singur şi dându-şi seama de natura lucrurilor”Mihai EminescuReferat cu tema: “Abordarea interdisciplinară a noţiunilor de fizică, chimie, biologie”Prof. Magdalena, COSOVANU, Grupul Şcolar „Vasile Gherasim” Marginea

3. http://www.dailymotion.com/video/xia72k_de-la-bloc-la-iurta_lifestylehttp://www.dailymotion.com/video/xia72k_de-la-bloc-la-iurta_lifestyle „Toate companiile te fac să te gândeşti numai la locul de muncă. Viaţa ta personală nu mai există!” .

4. „De multe ori, pretenţia de interdisciplinaritate a unor cursuri nu e altceva decât pretenţie, în vreme ce deschiderea interdisciplinară a altora – din simplul fapt că e „veche“ de câteva decenii (de ex., istoria literară care întâlneşte istoria sistemelor politice) – trece drept o banalitate de bun-simţ.  Being interdisciplinary is so very hard to do („A fi interdisciplinar e foarte greu“), din principiu. ... Interdisciplinaritatea nu e o cale simplă pentru nimeni ... Nu cumva riscăm să confundăm multitasking-ul (cu care ne obişnuiesc ultimele evoluţii tehnologice) cu interdisciplinaritatea pierdută şi, mai periculos, modelul Wikipedia cu spiritul enciclopedic? Cum spuneam, nu am răspunsuri, am numaiîntrebări.”

6. „Integrarea intradisciplinară vizează organizarea şi predarea unor conţinuturi interdependente aparţinând aceluiaşi domeniu de studiu, în vederea rezolvării unei probleme, studierii unei teme sau dezvoltării unor abilităţi. Această modalitate de abordare a conţinuturilor oferă agenţilor educaţionali parcurgerea rapidă a unui volum de cunoştinţe însă dintr-o singură direcţie. • Interdisciplinaritatea presupune abordarea conţinuturilor complexe având ca scop formarea unei imagini unitare asupra unei anumite problematici. Ea vizează relaţiile, în special de metodologie care se stabilesc între discipline diferite, sau mai bine zis transferul metodelor dintr-o disciplină într-alta. De exemplu, cooperarea dintre medicină, fizică nucleară şi chimie a condus la apariţia unor tratamente aplicate persoanelor bolnave de cancer cum sunt radioterapia şi chimioterapia.

7. Cunoştinţe sau competenţe? • Documentele curriculare pun în centrul demersului didactic necesitatea formării la elevi a unor competenţe, ce permit realizarea transferului şi utilizarea cunoştinţelor şi a deprinderilor dobândite prin învăţare, în situaţii noi şi în contexte pragmatice. De ce este nevoie de această nouă paradigmă a învăţării? De ce nu ne putem mulţumi cu elevi care ştiu bine ceea ce le-a predat profesorul? Să analizăm următoarele teste TIMSS şi rezultatele lor (bibliografie: Didactica ariilor curriculare) :

8. J11. Un patrulater trebuie să fie paralelogram dacă are: A) o pereche de laturi alăturate congruente; B) o pereche de laturi paralele; C) o diagonală ca axă de simetrie; D) doua unghiuri alăturate congruente; E) doua perechi de laturi paralele. O15. Dacă un atom neutru pierde un electron, ce se formează? A) Un gaz; B) Un ion; C) Un acid; D) O moleculă.

9. Care dintre măsuri este cea mai apropiată de lungimea creionului?9cm; B)10,5 cm; C)12 cm; D)13,5 cm. N9. Filtrarea, folosind echipamentul arătat în imagine, poate fi folosită pentru separarea căror substanţe? A) O soluţie de sulfat de cupru şi apă; B) O soluţie de clorură de sodiu şi apă; C) Un amestec de noroi şi apă; D) Un amestec de nisip şi rumeguş.

10. Abstract sau cotidian? Peste 75% dintre profesorii de matematică sau de ştiinţe din România consideră că este foarte important ca elevii să poată aplicacunoştinţele ştiinţifice în viaţa de zi cu zi. Dincolo de acest deziderat, practica didactică este orientată spre un anumit tip de aplicaţii, nu totdeauna conectate cu realitatea cotidiană.

11. L1. Diagramele înfăţişează o bară omogenă suspendată în centrul său. Asupra ei acţionează două forţe în acelaşi plan. Fiecare forţă are valoarea de 10 N. În ce caz se produce un efect de rotaţie a barei?

12. L4. Maşina A şi maşina B sunt folosite fiecare pentru a pompa apă dintr-un râu. Tabelul arată volumul de apă pe care fiecare maşină l-a scos într-o oră şi câtă benzină a folosit fiecare dintre ele. • Care dintre maşini este mai eficientă în transformarea energiei rezultate din arderea benzinei, în lucru mecanic? Răspuns:................ b) Explică rezultatul.

13. Algoritmic sau creativ-investigativ? Profilul de formare al absolventului de învăţământ obligatoriu presupune formarea la elev a capacităţii de a demonstra gândirecreativă, prin utilizarea unor strategii proprii de rezolvare de probleme, prin elaborarea unor modele de acţiune şi de luare de decizii adecvate, prin formarea şi utilizarea unor deprinderi de judecată critică şi prin folosirea unor tehnici variate de argumentare. Cum se reflectă aceste deziderate în practica didactică? Sunt facilitate, în activitatea la clasă, exprimarea unor puncte de vedere proprii, realizarea schimbului de idei, argumentarea şi cooperarea între elevi, care conduc la formarea unei gândiri creative?

14. L17. Găseşte valoarea lui x, dacă 12x – 10 = 6x + 32. R11. Câte triunghiuri dreptunghice, de dimensiunea celui haşurat în figură, sunt necesare pentru a cuprinde exact întreaga suprafaţă a dreptunghiului?

15. Riguros sau estimativ? De multe ori, se foloseşte termenul de ştiinţe exacte, atunci când se vorbeşte despre matematică, fizică, chimie sau biologie. „Exactitatea” se referă la faptul că rezultatul unui experiment sau al unei probleme este acelaşi, independent de momentul în care se realizează experimentul (cu respectarea condiţiilor de lucru!), sau de metoda de rezolvare a problemei. De aceea, ca profesori, solicităm, de regulă, elevilor noştri argumentări complete şi demonstraţiiriguroase. Viaţa cotidiană ne arată însă că este nevoie şi de formarea unui alt tip de competenţe, ce permit alegerea rapidă a unor decizii, cu aceleaşi şanse de succes ca şi deciziile luate după efectuarea unor calcule complete. De exemplu, atunci când intră într-un magazin, un cumpărător nu face decât să estimeze valoarea mărfurilor pe care vrea să le cumpere, deoarece un calcul exact al acesteia poate să fie complicat. De asemenea, un conducător auto estimează cantitatea de benzină pe care o mai are în rezervor, pentru a şti dacă este nevoie să alimenteze maşina. Sunt suficient exersate aceste competenţe în şcoală?

16. I8. O dreaptă trece prin punctele de coordonate (3;2) şi (4;4). Care dintre punctele următoare se află pe această dreaptă?(1;1); B) (2;4); C) (5;6); D) (6;3); E) (6;5). P13. Într-o parcare sunt 68 de rânduri de maşini. Fiecare rând cuprinde 92 de maşini. Care dintre răspunsurile de mai jos reprezintă estimarea cea mai apropiată de numărul total de maşini din parcare? A) 60 x 90= 5400; B) 60 x 100 = 6000; C) 70 x 90 = 6300; D) 70 x 100 = 7000.

17. Structurat sau nestructurat? Modul în care sunt propuse problemele influenţează rezolvarea acestora. Este percepută ca fiind mai uşoară o problemă formulată deja într-un limbaj în care datele şi cerinţa sunt explicit formulate. În viaţa cotidiană însă, situaţiile-problemă pe care oamenii trebuie să le rezolve apar formulate altfel decât exprimările uzuale din şcoală. De aceea, atunci când trebuie să aplice ceea ce au învăţat, mulţi absolvenţi nu se pot descurca, inclusiv în situaţii dintre cele mai simple. Aceasta şi pentru că, în aceste cazuri, este nevoie de construirea unui model.

18. V2. Următoarele două reclame au apărut într-un ziar din ţara în care unitatea monetară este zed. • Dacă o instituţie e interesată în a închiria 110 m2 pentru un an, în care dintre clădirile A sau B ar trebui să închirieze spaţiu, pentru a plăti cel mai mic preţ? Explică modul de calcul.

19. În urma studiilor TIMSS, s-a ajuns la concluzia că performanţele elevilor la matematică şi ştiinţe sunt influenţate esenţial de următorii factori: Matematic㠕 Operaţia matematică cerut㠕 Complexitatea mulţimii de numere implicate • Natura situaţiei problemă Ştiinţe • Profunzimea cunoştinţelor dintr-o anumită zonă a conţinuturilor • Nivelul de înţelegere şi folosire a limbajului specific • Contextul problemei (progresia de la concret la abstract) • Nivelul deprinderilor investigative • Complexitatea diagramelor, graficelor, tabelelor, informaţiilor contextuale folosite • Complexitatea răspunsurilor scrise

20. Ponderea experimentului Din punctul de vedere al activităţilor de învăţare desfăşurate la clasă de profesorii români, pe baza raportărilor (declaraţiilor)acestora, la matematică ne situăm pe locul 5 în lume, iar la ştiinţe pelocul 10, relativ la accentul pus pe rezolvarea de probleme şidezvoltarea gândirii matematice/ştiinţifice. Să comparăm acestea cu faptul că la ştiinţe, discipline prin excelenţă experimentale, doar 5% dintre elevi la biologie, 16% dintre elevi la orele de chimie, 21% dintre elevi la orele de fizică participă 25% din timp la activităţi experimentale şi investigative în mod direct sau prin observare.

21. Regândirea formării iniţiale Corelarea acestor constatări cu lipsa de încredere a profesorilor în instruirea dobândită pentru a preda teme legate de natura ştiinţei, cu rezultatele elevilor români – locul 29 – la itemii care vizau această problematică, precum şi cu accentul prioritar pus pe rezolvarea de probleme cantitative în detrimentul observării/investigării fenomenului fizic/chimic/biologic generează o concluzie clară – bazată pe rezultatele unui eşantion naţional – privind necesitatea regândirii formării iniţiale şi continue a profesorilor care predau disciplinele din aria curriculară Matematică şi Ştiinţe ale naturii.

22. Analiza stării de spirit Abordarea interdisciplinară a noţiunilor de fizică, chimie şi biologie se poate realiza începând de la simplele exerciţii de spargere a gheţii printr-o analiză atentă a stării de spirit a elevilor. Să presupunem că elevii sunt obosiţi atunci când am ajuns în sala de clasă. Această observaţie ne poate ajuta să deschidem o discuţie scurtă pe teme legate de: modalităţi de înlăturare a oboselii, cum facem faţă efortului psihic, necesitatea aerisirii sălii de clasă, importanţa consumului de apă, rolul servirii micului dejun etc. Dacă nu putem să oferim soluţii la aceste întrebări/teme, putem să le propunem elevilor să se documenteze, iar în orele următoare să-i antrenăm în discuţii pe baza materialului întocmit. Aceste discuţii pot apropia elevii de subiectul lecţiei, pornind exact de la preocupările şi îngrijorările lor. În funcţie de subiectul lecţiei prin care dorim să formăm anumite competenţe putem gândi lecţia într-o abordare interdisciplinară.

23. Tăietorul de lemne Un tăietor de lemne de foc pentru a vinde lemnele tăiate mai întâi le clădeşte sub forma unui cub sau paralelipiped. Dacă bucăţile de lemn cu lungimea de 1m au diametrul de 12 cm estimaţi câte bucăţi de lemn va folosi pentru a umple forma unui cub cu latura de 1m. Dar a unui paralelipiped cu dimensiunile 5x1x1? Calculaţi lucrul mecanic efectuat de lucrător dacă în medie bucăţile de lemn cântăresc 20 kg şi sunt deplasate pe distanţa de 4m. Cum poate determina tăietorul vârsta copacilor pe care i-a tăiat? Ce implicaţii asupra mediului pot creea defrişările masive? Ce măsuri vom lua pentru a creşte randamentul unei centrale termice? Observaţie: Primele două întrebări se pot rezolva în clasă, dacă această problemă este aleasă ca aplicaţie la tema Lucrul mecanic. Pentru următoarele trei întrebări, elevii pot fi repartizaţi în grupe având sarcini clare pentru a culege date cu scopul argumentării răspunsurilor, chiar dacă la prima vedere răspunsurile sunt simple. Fiecare informaţie trebuie să aibă profunzime, să fie veridică şi o vom accepa atunci când a fost verificată apelând la surse sigure. Sursele de documentare sunt manualele de fizică, chimie, biologie, dicţionare, enciclopedii, tratate de specialitate, reviste, site-urile ştiinţifice etc.

24. Trasee montane Un automobil cu masa de o tonă urcă o pantă pe un traseu montan, cu viteză constantă. Automobilul ajunge cu 10 m mai sus, după ce parcurge 100 m în lungul pantei. Forţa care trage automobilul pe pantă este de 1200N. 1. Cât este randamentul urcării pe pantă? 2. Urcarea la cota 923 m ar presupune măsuri de precauţie? Care ar fi acestea? 3. Angajarea într-o călătorie presupune o vizită la medicul de familie? 4. Cum putem valorifica această călătorie în scopul întocmirii unui proiect ştiinţific? Ce informaţii putem culege în acest sens? Ce echipamente ar fi neceare în această călătorie? 5. Ce implicaţii poate să aibă abaterea de la traseul marcat? Observaţie: Prima parte a problemei solicită cunoştinţe profunde de fizică de la tema Randamentul mecanismelor simple. Restul problemei solicită cunoştinţe din chimie cu privire la compoziţia aerului la altitudine, cunoştinţe de biologie privind comportarea organismului uman la altitudine, cunoştinţe de geografie privind starea vremii etc. Atragem atenţia asupra necesităţii controlului periodic la medicul de familie, asupra pregătirii psihice, fizice şi a celor necesare într-o călătorie şi a implicaţiilor pe care le poate aduce necunoaşterea în viaţa noastră.

25. Bradul sau fagul? Câte kilograme de lemn de fag ar fi necesare pentru a ceda, prin ardere, aceeaşi căldură ca 1000 kg de lemn de brad? Ce testăm dacă acoperim cu un clopot de sticlă o aşchie de lemn care arde? Combustibilul arde singur sau mai are nevoie de ceva? Scrieţi reacţia chimică corespunzătoare procesului de ardere a lemnului? Indicaţi tipul reacţiei, numiţi reactanţii şi produşii de reacţie? Ce implicaţii asupra sănătăţii poate avea arderea incompletă a lemnului? Peleţi sau lemne? Bradul sau fagul?

26. Distanţa de frânare a autoturismelor Distanţa de frânare este distanţa necesară opririi unui automobil, cu ajutorul frânelor. Ea depinde de: viteză (cu cât viteza este mai mare cu atât distanţa de frânare este mai mare; aderenţa la sol (cu cât aderenţa este mai mică cu atât distanţa de frânare este mai mare. De exemplu, la 90 km/h ea creşte de la 54 m, pe un drum uscat, la 81m, pe un drum umed); încărcătura vehiculului (cu cât vehiculul este mai încărcat cu atât distanţa de frânare este mai mare). Enumeraţi factorii care influenţează distanţa de frânare? Explicaţi cum variază distanţa de frânare în funcţie de factorii enumeraţi. Un drum acoperit cu gheaţă sau polei permite o mai bună aderenţa la sol? În ce scop se împrăştie pe drumuri saramură, clorură de calciu (inhibitor de coroziune) şi amestec antiderapant? Oamenii consumă saramură sau clorură de calciu? Cât de important este calciu pentru organismul uman? Indicii: Datorită hipofuncţiei glandelor paratiroidiene se manifestă hipocalcemia (micşorarea concentraţiei calciului în sânge). Împotriva hipocalcemiei se administrează pe cale orală clorocalcin (CaCl2) sub formă de picături.

27. Concluzii: Astfel de probleme contribuie la formarea de valori şi atitudini, deschid teme pentru dezbateri din cele trei discipline, se aplică noţiunile învăţate în context real conducând la observaţii şi dialog la nivelul grupelor de elevi, deschid calea către noi surse de documentare încadrându-se în fenomenul interdisciplinarităţii.

28. Bibliografie: • .http://www.google.com/webhp#sclient=psy&hl=en&biw=888&bih=636&site=webhp&source=hp&q=interdiscipinaritate+intre+fizica+si+matematica&aq=f&aqi=&aql=&oq=&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.&fp=f6843edb09e9953a • 2. http://www.didactic.ro/materiale-didactice/74366_interdisciplinaritatea-intre-stiintele-reale-si-disciplinele-tehnice • 3. Didactica ariilor curriculare matematică, ştiinţe şi tehnologii, 2010. • Constantin Rabega, Chimie generală, EDP Bucureşti • Manuale de fizică