Mirela TÂRNOVEANU

CUNOAŞTEREA MEDIULUI - ŞTIINŢE

METODICA PREDĂRII

BRAŞOV

2010

1

Introducere

Lucrarea de faţă se adresează studenţilor anului III, specializarea Pedagogia

Învăţământului Primar şi Preşcolar.

Grija autoarei a fost ca acest material să facă faţă cerinţelor şi nevoilor tipului de

învăţământ la distanţă fiind concis, dra în acelaşi timp respectând progrma analitică a

specializării mai sus amintite.

Cursul este structurat în şase module. Unităţile de învăţare, pe lângă prezentarea

noţiunilor teoretice cu exemple sugestive, conţin şi sugestii metodologice în vederea abordării

acestei teme la ciclul primar. (desigur unde este cazul).

Obiectivele cursului

Prin acest curs ne propunem să oferim baza teoretică, exemple de activităţi ce se

pot desfăşura în cadrul orelor de ştiinţe şi cunoaşterea mediului, o pregătire

primară a viitoarelor cadre didactice în cea ce priveşte protecţia mediului şi

activitatea de proiectare a acestora.

Competenţe conferite

După parcurgerea acestui curs studentul va fi capabil să explice fenomene

fizice şi chimice prin utilizarea corectă a terminologiei de specialitatea, să

utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru evidenţierea şi explicarea

unor procese fizice, să rezolve probleme cu caracter teoretic şi aplicativ, să

întocmească corect o proiectare a activităţilor de cunoaşterea mediului şi ştiinţe.

Resurse şi mijloace de lucru

Alături de cursul de faţă se pot folosi culegeri de probleme şi manuale alternative

ce poartă avizul Ministerului Educaţiei şi Cercetării.

Structura cursului

Cursul conţine şase module şi zece unităţi de învăţare, două teme de control.

Cerinţe preliminare

Pentru înţelegerea conţinutului sunt necesare câteva cunoştiinţe de

matematică (curs de matematică), curs de curriculum şi un curs de didactica

2

predării unei discipline obligatorii.

Discipline deservite

Una dintre disciplinele deservite paote fi geografia.

Durata medie de studiu individual

Fiecare unitatea de învăţare ar trebui să fie descifrată în maxim 2-3 ore.

- răspunsurile la examen/colocviu/lucrari practice 50%

- activitati aplicative atestate /laborator/lucrări practice/proiect etc 25%

- teme de control 25%

3

Cuprins

Pentru cursurile structurate pe MODULE

Introducere ................................ ................................ ................................ ................................ . 1

Modulul I. Fenomene fizice. ................................ ................................ ................................ ....... 6

Introducere................................. ................................ ................................ ................ 6

Competenţe ................................ ................................ ................................ ................. 7

Unitatea de învăţare nr. I.1. Masa, volumul, densitatea corpurilor. Energia . .......... 8

I. 1.1. Introducere ................................ ................................ ..................... 8

I. 1.2. Competenţe................................ ................................ ..................... 8

I. 1.3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare.............8

I. 1.4. Conţinut.......................................... ................................................9

I. 1.5. Rezumat..........................................................................................21

I. 1.6. Test de evaluare a cunoştinţelor.................................... ................21

I. 1.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor..............................................21

Unitatea de învăţare nr. I. 2. Fenomene naturale. ................................ ................... 22

I. 2.1. Introducere ................................ ................................ ................... 22

I. 2.2. Competenţe................................ ................................ ................... 22

I. 2.3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare...........22

I. 2.4. Conţinut........................................................................................22

I. 2.5. Rezumat............................................................ .............................25

I. 2.6. Test de evaluare a cunoştinţelor........................................ ............25

I. 2.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.................................. .............25

Unitatea de învăţare nr. I. 3. Elemente de teoria haosului................................ ....... 26

I. 3.1. Introducere ................................ ................................ ................... 26

I. 3.2. Competenţe................................ ................................ ................... 26

I. 3.3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare...........26

I. 3.4. Conţinut................................................. .......................................27

I. 3.5. Rezumat.........................................................................................33

I. 3.6. Test de evaluare a cunoştinţelor............................................. .......33

I. 3.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.................................... ..........33

Bibliografie.................................................................................. ..................................34

Modulul II..Fenomene chimice ................................ ................................ ................................ . 35

Introducere................................. ................................ ................................ ............. 35

Competenţe ................................ ................................ ................................ ............... 35

Unitatea de învăţare nr. II. 1. Stări de agregare. ................................ ..................... 36

II. 1. 1. Introducere ................................ ................................ ........................ 36

4

II. 1. 2. Competenţe ................................ ................................ ......................... 36

II. 1. 3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare..................36

II. 1. 4. Conţinut..............................................................................................37

II. 1. 5. Rezumat.......... ......................................................................................39

II. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor..........................................................39

II. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor................ ...................................40

Unitatea de învăţare nr. II. 2. Substanţe şi amestecuri............................................ ..41

II. 2. 1. Introducere ................................ ................................ .......................... 41

II. 2. 2. Competenţe ................................ ................................ .......................... 41

II. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare............................42

II. 2. 4. Conţinut................................................................................. .............42

II. 2. 5. Rezumat................. ..............................................................................49

II. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor.........................................................50

Bibliografie................. ..................................................................................................51

Modulul III..Plante ................................ ................................ ................................ ................... 52

III. 1. Introducere. ................................ ................................ ................................ ... 52

III. 2. Competenţe ................................ ................................ ................................ ..... 52

III. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare........................................53

III. 4. Conţinut...........................................................................................................53

III. 5. Rezumat................................ ...........................................................................64

III. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor......................................................................65

III. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor...............................................................66

Modulul IV..Animale................................ ................................ ................................ ................. 69

Introducere................................. ................................ ................................ .............. 69

Competenţe ................................ ................................ ................................ ............... 69

Unitatea de învăţare nr. IV. 1. Funcţiile organismului animal................ ................71

IV.1. 1. Introduce ................................ ................................ ................... 71

IV. 1. 2. Competenţe ................................ ................................ ............... 71

IV. 1. 3. . Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare...............71

IV. 1. 4. Conţinut................................................................................. ....72

IV. 1. 5. Rezumat.....................................................................................78

IV. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor...............................................78

IV. 1. 7. Test de au toevaluare a cunoştinţelor..........................................79

Unitatea de învăţare nr. IV. 2. Regnul animal: nevertebrate şi vertebrate............. 83

IV. 2. 1. . Introduce ................................ ................................ ................ 80

IV. 2. 2. Competenţe ................................ ................................ .............. 80

IV. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.................80

5

IV. 2. 4. Conţinut....................................................................................81

IV. 2. 5. . Rezumat..................................................................... ...............89

IV. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor...............................................91

IV. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor..........................................91

Bibliografie..................... ........................................................................92

Modulul V..Bacteriile şi viruşii................................ ................................ ................................ . 93

V. 1. Introducere. ................................ ................................ .................... 93

V. 2. Competenţe ................................ ................................ ..................... 93

V. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.... ...................93

V. .4. Conţinut.........................................................................................94

V. 5. Rezumat......................................................................................... .99

V. .6. Test de evaluare a cunoştinţelor....................................................99

V. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor..............................................99

Bibliografie.. ...............................................................................................99

Modulul VI. Didactica cunoaşterii mediului şi a ştiinţelor în Învăţământul Primar şi

Preşcolar................................................................ .................................................................100

VI. 1. Introducere. ................................ ................................ ................. 100

VI. 2. Competenţe ................................ ................................ .................... 100

VI. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare......................101

VI. 4. Conţinut.........................................................................................101

VI. 5. Rezumat..........................................................................................120

VI. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor....................................................120

VI. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.............................................121

Bibliografie........ ......................................................................................121

Bibliografie generală................... ............................. .............................................................122

6

Modulul I. Fenomene fizice

Cuprins

Introducere. ................................ ................................ ................................ ................. 7

Competenţe ................................ ................................ ................................ ................. 7

Unitatea de învăţare nr. I.1. Masa, volumul, densitatea corpurilor. Energia. .......... 8

I. 1.1. Introducere ................................ ................................ ..................... 8

I. 1.2. Competenţe................................ ................................ ..................... 8

I. 1.3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.................. .....8

I. 1.4. Conţinut................. ................................................... ......................9

I. 1.5. Rezumat.......................... ....................................................... .........21

I. 1.6. Test de evaluare a cunoştinţelor............. ....................................... 21

I. 1.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor........................... ................... 21

Unitatea de învăţare nr. I. 2. Fenomene naturale. ................................ ................... 22

I. 2.1. Introducere ................................ ................................ ................... 22

I. 2.2. Competenţe................................ ................................ ................... 22

I. 2.3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare............... ......22

I. 2.4. Conţinut............. ............................................. ............... ...............22

I. 2.5. Rezumat.............. ............................ ...............................................2 5

I. 2.6. Test de evaluare a cunoştinţelor................. ....................... ............25

I. 2.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.................................... ...........25

Unitatea de învăţare nr. I. 3. Elemente de teoria haosului................................ ....... 26

I. 3.1. Introducere ................................ ................................ ................... 26

I. 3.2. Competenţe................................ ................................ ................... 26

I. 3.3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.............. ........26

I. 3.4. Conţinut................... ............................ ........... ..............................27

I. 3.5. Rezumat.................. ................. ............................................ ..........33

I. 3.6. Test de evaluare a cunoştinţelor............................. .......................3 3

I. 3.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor........... ..................................3 3

Bibliografie.............. ........................................................................ ................... ...........34

7

Introducere

Acest modul conţine noţiuni legate de masa, volumul, densitatea corpurilor,

forme de energie, fenomene naturale, elemente de teoria haosului.

Competenţe

După parcurgerea acestui modul de curs studentul va fi capabil:

Să explice fenomenele fizice prin utilizarea corectă a

terminologiei de specialitate;

Să identifice surse de energie şi să explice rolul resurselor

regenerabile în activitatea de protecţie a mediului;

Să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru

evidenţierea şi explicarea unor procese fizice;

Să rezolve probleme cu caracter teoretic şi aplicativ;

Să descrie fenomenele fizice din această unitate;

Să definească şi să explice teoria haosului.

8

Unitatea de învăţare I.1. Masa, volumul, densitatea corpurilor.

Energia.

Cuprins

I.1.1. Introducere................................ ................................ ................................ ............ 8

I.1.2. Competenţe ................................ ................................ ................................ ........... 8

I. 1. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare................ ................ ...........8

I. 1. 4. Conţinut......................................... ....................... ............................................... 9

I. 1.5. Rezumat........................................ ..................... .................................................. 21

I. 1.6. Test de evaluare a cunoştinţelor................... ................... ................................. ...21

I. 1.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.......... .................. .......................................21

I.1.1. Introducere

În această unitatea de învăţare sunt prezentate noţiuni teoretice şi

aplicative legate de masa, volumul şi densitatea corpurilor, forme de energie şi

rolul resurselor regenerabile în activitatea de protecţie a mediului şi exemple de

activităţi practice ce pot fi aplicate la ciclul primar.

I.1.2. Competenţele unităţii de învăţare

După parcurgerea acestei unităţi de curs studentul va fi capabil:

Să explice fenomenele fizice prin utilizarea corectă a

terminologiei de specialitate;

Să identifice surse de energie şi să explice rolul resurselor

regenerabile în activitatea de protecţie a mediului;

Să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru

evidenţierea şi explicarea unor procese fizice;

Să rezolve probleme cu caracter teoretic şi aplicativ;

I. 1. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

9

I. 1. 4. Conţinutul primei unităţi de învăţare.

1. Masa. Volumul. Densitatea corpurilor

1.1. Masa

Un corp se află în repaus într-un interval de timp oarecare dacă, în orice moment din acel

interval de timp, corpul ocupă aceeaşi poziţie faţă de un corp referinţă.

Un corp se află în mişcare într-un interval de timp oarecare dacă, există momente diferite în

acel interval de timp, în care corpul ocupă poziţii diferite faţă de corpul de referinţă.

Pentru a pune în mişcare un corp, pentru a-l opri sau pentru a-i schimba traiectoria trebuie

să acţionăm asupra lui. La orice acţiune exterioară care caută să-i schimbe starea de repaus

sau de mişcare rectilinie uniformă, corpul se opune, reacţionează.

Mişcarea rectilinie uniformă este mişcarea în care traiectoria corpului este o linie dreaptă şi

viteza este constantă.

Inerţia este proprietatea unui corp de a-şi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie

uniformă în absenţa acţiunilor exterioare, respectiv de a se opune la orice acţiune care caută

să-i schimbe starea de repaus sau de mişcare rectilinie uniformă în care se află.

Masa este mărimea fizică ce măsoară inerţia unui corp. Unitatea de măsură este kilogramul.

Determinarea masei corpurilor

Instrumentul utilizat pentru măsurarea masei unui corp este cântarul de tip balanţă.

Măsurarea masei cu ajutorul balanţei se numeşte cântărire. Aceasta constă în compararea

masei unui corp cu mase marcate (corpuri cu mase cunoscute a căror valoarea este înscrisă

pe ele). Două corpuri sunt în echilibru pe talerele unei balanţe dacă au aceeaşi masă.

NU confundaţi masa cu greutatea unui corp!

Greutatea reprezintă forţa cu care Pământul atrage un corp G = m ∙ g. Se observă o

proporţionalitate directă între greutate şi masă prin intermediul acceleraţiei gravitaţionale g

= 9,81 m/s2.

1. 2. Volumul

Fiecare corp ocupă un loc în spaţiu ce reprezintă volumul corpului respectiv.

Unitatea de măsură pentru volum este m3.

În cazul corpurilor cu formă geometrică regulată, volumul se determină folosind diferite

formule matematice (exemplu: volumul paralelipipedului, cubului, cilindrului, sferei).

Volumul corpurilor cu formă neregulată se determină cu ajutorul cilindrului gradat,

procedând astfel:

- se introduce apă în cilindrul gradat şi se citeşte indicaţia de pe cilindru care reprezintă de

fapt volumul apei din cilindru;

- se introduce în cilindru cu apă, corpul al cărui volum vrem să -l determinăm şi se citeşte

noua gradaţie a cilindrului care reprezintă volumul apei din cilindru plus volumul corpului;

- se scad cele două valori citite pe cilindru şi se determină volumul corpului din cilindru.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Inerţia unui corp

10

Când punem un pahar brusc în mişcare, apa se varsă în spate, în sensul opus mişcării,

deoarece apa tinde să rămână pe loc, în repaus.

Dacă oprim brusc paharul, apa se varsă în faţă, în sensul mişcării, deoarece apa tinde să -şi

continue mişcarea.

În concluzie, corpurile se opun schimbării stării de mişcare.

Experimentul 2. Determinarea volumului unui corp solid

Materiale necesare: cilindru gradat, apă, cheie;

Determină volumul unei chei cu ajutorul cilindrului gradat folosind explicaţiile de mai sus.

1. 3. Densitatea

Aplicaţii practice

Experimentul 3. Masa corpurilor

Materiale necesare: 2 cuburi cu acelaşi volum din materiale diferite (sticlă şi oţel), balanţă

sau cântar cu arc.

Cum procedezi?

- Măsoară masa celor două corpuri cu ajutorul balanţei sau a unui cântar cu arc

Ce observi? Notează observaţiile.

Cântărind cele două cuburi ai descoperit că masa cubului de oţel este mult mai mare decât

masa cubului de sticlă. Explicaţia constă în faptul că particulele de oţel sunt mult mai

apropiate unele de altele comparativ cu cele de sticlă. Spunem că densitatea oţelului este mai

mare decât densitatea sticlei.

Densitatea este o mărime fizică ce caracterizează substanţa din care este alcătuit un corp.

Densitatea este definită prin raportul dintre masa unui corp şi volumul acestuia. Se notează

cu ρ iar unităţile de măsură sunt kg/m3 sau g/cm

3.

1 kg/m3 este densitatea unei substanţe, dacă un corp cu volumul de 1 m

3 realizat în acea

substanţă are masa de 1 kg.

Densitatea apei este de 1000 kg/m3, adică 1 m

3 de apă are masa de 1000 kg. Folosind tabelul

de mai jos poţi compara densităţile unor substanţe:

Substanţa Densitatea kg/m3

Ulei alimentar 800

Benzină 800

Gheaţă 917

Apă 1000

Lapte 1030

Sticlă 2500

Aluminiu 2700

Oţel 7800

Fier 7880

Argint 10500

Plumb 11350

Mercur 13550

Aur 19310

Platină 21460

Plumbul are densitatea mai mare decât argintul, fierul, oţelul, aluminiul şi sticla, dar mai

mică decât densitatea platinei, aurului şi mercurului. Datorită densităţii mari pe care o are,

11

plumbul este folosit ca material de protecţie împotriva radiaţiilor (materialele radioactive se

transportă în containere speciale căptuşite cu plumb).

Aluminiul are o densitate mică, deci este foarte uşor. În aliaje cu alte metale, el este folosit

pentru construirea aeronavelor, a căror masă trebuie să fie foarte mică.

Plutirea şi scufundarea corpurilor

Ai constatat, probabil, că un corp pare mai uşor în apă decât în aer, că un corp din fier se

scufundă în apă în timp ce un corp din lemn pluteşte pe suprafaţa apei. Pentru a scufunda o

minge în apă trebuie să acţionezi asupra ei cu o forţă. Atunci când este lăsată liberă mingea

scufundată iese la suprafaţă.

Un lichid exercită, pe suprafaţa corpurilor cu care este în contact, forţe de apăsare datorate

presiunii hidrostatice. Rezultanta tuturor forţelor (de împingere) cu care lichidul, datorită

presiunii hidrostatice, acţionează asupra unui corp scufundat în lichid se numeşte forţă

arhimedică. Forţa arhimedică are direcţie verticală şi sensul de jos în sus.

Punctul de aplicaţie al forţei arhimedice se numeşte centru de presiune. El coincide cu

centrul de greutate al corpului dacă acesta este omogen şi complet scufundat în lichid.

Legea lui Arhimede: Un corp scufundat într-un lichid este împins de jos în sus cu o forţă

verticală numeric egală cu greutatea lichidului dezlocuit de acel corp.

Toate corpurile sunt supuse gravitaţiei (forţei de atracţie a Pământului) şi atunci când sunt

introduse în apă. Dacă greutatea corpului este mai mică decât forţa arhimedică corpul urcă

la suprafaţă şi rămâne în echilibru fiind parţial scufundat. Porţiunea scufundată dezlocuieşte

un volum de lichid a cărui greutate este egală cu greutatea corpului. În acest caz corpul

pluteşte.

Vapoarele plutesc deşi sunt confecţionate din materiale a căror densitate este mult mai mare

decât a apei.

Datorită formei lor care asigură dezlocuirea unui volum foarte mare de apă şi a prezenţei

unui număr mare de spaţii pline cu aer, densitatea totală a acestor vapoare este mai mică

decât densitatea apei. Supraîncărcarea vapoarelor poate duce la scufundarea lor. Din

această cauză, fiecare vapor are gradat pe suprafaţa laterală un semn care indică nivelul

maxim de scufundare a vaporului încărcat (linia de încărcare, linia de plutire).

Pentru determinarea densităţii lichidelor se foloseşte un instrument special – densimetru.

Determinarea densităţii are aplicaţii în diferite domenii, de la verificarea calităţii laptelui, la

detrminarea conţinutului de alcool al unei băuturi, de la verificarea antigelului, la verificarea

stării acumulatorului unui autovehicul.

În medicină, măsurătorile de densitate permit determinarea stării fluidelor din corp (sângele

şi urina).

Deoarece densitatea sângelui creşte cu creşterea concentraţiei hematiilor, o densitate mai

mică a sângelui indică o anemie.

Alte boli duc la eliminarea excesivă a sărurilor din organism şi pot fi depistate datorită

creşterii densităţii urinei.

Legea lui Arhimede este valabilă şi în gaze. Un balon umplut cu hidrogen sau heliu (gaze mai

puţin dense decât aerul) şi lăsat în aer, se ridică datorită forţei arhimedice.

2. Energia

Etimologic cuvântul energie provine din grecescul energheia – „activitate”.

Din punct de vedere fizic energia este măsura generală a diferitelor forme de mişcare ale

materiei. Exprimă capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic atunci când suferă

o transformare dintr-o stare în alta.

Diferitelor forme ale mişcării le corespund diferite tipuri de energie (mecanică,

electromagnetică, termică, chimică, nucleară etc.), iar echivalenţa energiilor, transformarea

12

lor reciprocă în raporturi determinate şi-a fgăsit expresia în legea conservării şi

transformării energiei.

Deoarece mişcarea este un atribut al materiei, energia nu există şi nici nu poate exista

separat de materie.

Teoria relativităţii restrânse a formulat relaţia E = mc2 numită legea lui Einstein care

fixează o legătură între energia E şi masa m a unui corp, c fiind viteza luminii în vid.

Dacă în fizica clasică se consideră că energia unui sistem fizic poate varia în mod continuu

pentru diferitele stări în care se poate afla sistemul, mecanica cuantică arată că în

majoritatea cazurilor, în domeniul atomic, energia variază discontinuu, valorile ei pentru un

sistem microfizic fiind termenii unui discontinuu (ex. Energia electronului în atom)

Energia se măsoară în Jouli (în sistem MKS), în ergi (în sistem CGS), în calorii în kilogram –

metri şi multipli lor. În energetică se foloseşte mult unitatea kilowatt – oră (KWh).

2. 1. Forme de energie

Energia mecanică, energie a corpurilor raportabilă la o stare de referinţă care diferă de

starea considerată exclusiv prin valorile mărimilor de stare geometrice şi mecanice (mase

inerte, poziţia lor, viteza, etc.)

Energia cinetică, energie a unui sistem fizic în care intervin numai mărimile ce

caracterizează starea de mişcare a corpurilor care alcătuiesc sistemul. În cazul translaţiei E c

= ½ mv2, unde m este masa şi v viteza corpurilor în cazul rotaţiei în jurul unui ax Ec = ½ iω

2

unde i este momentul de inerţie în raport cu axa de rotaţie, iar ω este viteza unghiulară a

sistemului.

Energia potenţială, energie pe care o posedă un sistem fizic datorită interacţiunilor ce depind

numai de poziţia relativă a corpurilor componente ale acelui sistem.

Energia internă, reprezintă suma energiilor cinetice şi potenţiale ale tuturor particulelor care

constituie un sistem fizico-dinamic. Introducerea noţiunii de energie internă a fost necesară

pentru alcătuirea bilanţului energetic al unui proces fizic, pe baza principiului I al

termodinamicii.

Energia eoliană, energie mecanică a maselor de aer în mişcare, în atmosferă. Această

energie poate fi folosită de nave cu pânze, de mori de vânt, de motoare eoliene.

Energia hidraulică, energie mecanică cinetică sau potenţială a maselor de apă. Ea poate fi

folosită în turbine hidraulice, la roţi hidraulice etc.

Energia de deformaţie, energie acumulată de un material deformabil sub efectul unei

solicitări. Dacă deformaţiile sunt elastice acest tip de energie poate fi recuperată când revine

la forma şi la dimensiunile iniţiale.

Energia de zăcământ, energie mecanică naturală care condiţionează curgerea

hidrocarburilor fluide din zăcământ spre sonde sau spre galeria de drenare.

Energia electromagnetică, energia sistemelor fizice a căror stare diferă de starea de

referinţă numai prin valorile de stare locală ale câmpului electromagnetic. În general ea se

descompune în doi termeni dintre care unul numit energie electrică (depinde numai de

mărimi electrice) iar al doilea numit energie magnetică (depinde numai de mărimi

magnetice). Energia electrică datorită calităţilor sale remarcabile de a fi produsă în cantităţi

mari din alte forme de energie, de a fi transmisă economic la distanţe foarte mari, de a fi

distribuită economic la consumatori, de a fi transformată cu uşurinţă în alte forme de

energie, are în prezent o foarte largă utilizare în industrie, agricultură, transporturi, în

consumul casnic.

Energia luminoasă, energie conţinută în undele luminoase. Valoarea energiei luminoase

depinde de câmpurile alternative, electric şi magnetic, care constituie o astfel de undă. Se

transformă uşor în căldură, stimulează anumite reacţii chimice sau poate fi convertită parţial

în energie electrică (prin intermediul semiconductoarelor).

13

Energie radiantă, energie care se propagă în spaţiu sub formă de radiaţie. Poate fi de natură

electromagnetică sau sonoră.

Enerigia nucleară, energie caracteristică proceselor din interiorul nucleelor atomice,

considerabil mai mare decât energia caracteristică păturilor electronice ale atomului.

Dacă pentru ionizarea unui atom se cheltuieşte o energie de câţiva electroni – volţi, pentru

producerea unei transformări nucleare este nevoie de cel puţin câteva milioane de electroni.

În timp ce prin arderea unui kg de cărbune se obţin cel mult 8000000 de calorii, prin fisiunea

completă a unui gram de uraniu 235 dintr-un reactor nuclear se obţin c.c.a. 20 de miliarde de

calorii. Un gram din acest material este energetic echivalent cu 2,5 tone de cărbune.

Energia de legătură, diferenţa dintre energia unui grup de particule legate una de alta şi

energia în starea în care particulele sunt separate între ele prin distanţe foarte mari (teoretic

infinite). Cu cât energia de legătură este mai mare, cu atât legătura dintre particule este mai

puternică. Pentru molecula de hidrogen această energie este de 4,5 eV, la cea de clor este de

2,5 eV, iar pentru mercur este de 0,1 eV. În reacţiile chimice care au loc cu emisiune de

energie, aceasta se face pe seama energiei de legătură a moleculelor, iar în cazul reacţiilor

nucleare pe seama energiei de legătură a nucleelor.

Energia de rezonanţă, energie cinetică a unei particule care va fi capabilă sau împrăştiată de

obicei de către un nucleu, din cauză că nucleul compus care se formează prin unire cu

particula conţine un nivel energetic de rezonanţă, corespunzător valorii acestei energii.

Energia sonoră, energie conţinută într-o porţiune a unui mediu datorită undelor sonore care

se propagă prin el.

Energia termică, energie asociată agitaţiei termice a particulelor care alcătuiesc corpurile.

Într-un gaz rarefiat la o anumită temperatură ea este egală cu energia cinetică totală a

moleculelor gazului; într-un cristal este egală cu energia mişcării oscilatorii a atomilor,

ionilor sau moleculelor care formează cristalul.

Energie a combustibililor, energie degajată prin arderea combustibililor, ea este egală cu

diferenţa dintre energia termică interioară a produselor de ardere în starea de la sfârşitul

procesului şi energia interioară a amestecului în starea anterioară aprinderii.

Energia liberă, parte din energia interioară a unui sistem fizic care, în procesele reversibile

şi izoterme se poate transforma în alte forme de energie exclusiv pe calea efectuării de lucru

mecanic. Diferenţa dintre energia interioară a unui sistem şi energia lui liberă se numeşte

energie legată (potenţial termodinamic).

Energie solară, energie emisă de Soare în întreg domeniul radiaţiei sale electromagnetice.

Pământul primeşte două calorii pe centrimetru pătrat la distanţa medie Pământ – Soare în

afara atmosferei ( perpendicular pe direcţia razelor solare ) şi pe minut. Energia solară este

de natură termonucleară şi se produce prin transformarea nucleelor de hidrogen în nuclee de

heliu la temperaturi foarte înalte care ajung la 15 000 000 de grade în centrul soarelui. Ea

stă la baza celor mai multe forme de energie de pe Pământ ( energie produsă de căderile de

apă, arderea cărbunilor)

Energia chimică, energie care se degajă sau se absoarbe în reacţiile chimice. Este

determinată de componenţa şi structura chimică a substanţelor. Se exprimă ca diferenţa

dintre energia produselor iniţiale intrate în reacţia chimică şi energia produselor de reacţie.

Energia germinativă, însuşire a seminţelor exprimată prin procentul de seminţe germinate (

normal în1/3 -1/2 ) în timpul stabilit pentru determinarea facultăţii germinative.

Energia specifică organelor de simţ, teorie idealist – subiectivă, formulată de naturalistul

german J.P Müller de pe poziţiile idealismului filozofic „fiziologic”. Potrivit ei, activitatea

organelor de simţ nu este determinată de realitatea obiectivă, ci de o energie „proprie” ruptă

în mod metafizic de lumea exterioară. În sprijinul teoriei sale, Müller a invocat argumentul

că, indiferent de natura excitantului, organele de simţ produc constant aceeaşi senzaţie ( ex.

ochiul reacţionează prin senzaţii vizuale nu numai la excitanţii optici, ci şi la presiuni sau

14

loviri ). Müller nu ţine seama de faptul că însăşi specializarea simţurilor a fost determinată

de adaptarea lor la însuşirile excitanţilor specifici şi că excitaţii „ nespecifice” ( ex. cele

mecanice sau electrice în cazul ochiului) nu intervin decât în mod accidental (teorie criticată

de V.I. Lenin în „Materialism şi empiriocriticism”).

2. Sugestii metodologice în preluarea noţiunilor legate de energie la ciclul primar.

Surse de energie „ Exemple de activităţi”.

Ce este energia ?

Energia există pretutindeni, ea este cea care face posibil tot ceea ce se întâmplă: mişcare,

încălzire, iluminare, menţinerea vieţii.

Tot ce se întâmplă în lume este ca urmarea schimburilor energetice. Dar, energia nu poate fi

văzută, auzită, simţită sau atinsă. Este invizibilă, însă este forţa care face viaţa pos ibilă.

În jurul tău se petrece în permanenţă câte ceva. Fie bate vântul, sau maşinile trec pe stradă,

fie oamenii vorbesc şi circulă. În timp ce citeşti aceste rânduri, ochii tăi se mişcă şi sângele

îţi circulă prin corp.

Forme de energie.

În continuare puteţi afla mai multe despre diferitele tipuri de energie şi despre felul în care

acestea sunt utilizate:

Soarele degajă energie luminoasă şi căldură ;

Apa în mişcare are energie mecanică, numită energie hidraulică ;

Vântul, sau aerul în mişcare, are energie mecanică, numită energie eoliană ;

Cărbunele înmagazinează energie care în momentul arderii se transformă în căldură ;

Organismele umane şi animale transformă hrana în substanţe chimice, pe care le

depozitează sub formă de energie chimică. Alimentele sunt un depozit de energie

chimică.

Cu se măsoară energia?

Energia se măsoară în unităţi numite jouli (J) după J.P. Joule, care a descoperit că şi căldura

este un tip de energie.

A. Surse de energie provenite de la Soare

De timpuriu, omul a făcut toată munca cu puterea forţei sale. Apoi, când a învăţat cum să

domesticească animalele, el a putut să antreneze câteva dintre ele astfel încât să aibă muşchii

mai tari, dacă ar fi avut de făcut o muncă mai grea pentru el. Când omul a aflat despre

simpla roată a început să folosească puterea vântului şi a apei, mai ales la punerea în

funcţiune a morilor de vânt şi de apă.

Obiective:

- să înveţe mai multe despre energie şi de unde vine ea;

- să înţeleagă că Soarele este o sursă primară de energie şi care, transformându-se,

dă naştere altor surse de energie.

Lumina Soarelui

Îndreptaţi-vă spre soare sau luaţi o poză cu Soarele. Lumina care vine spre pământ de la

Soare este energie pură. Soarele este sursa primară, originară de energie. Aproape toate

sursele de energie au primit energia de la Soare.

Materia organică, ca plantele, transformă energia solară în frunze, flori şi fructe. Animalele,

care consumă materia organică, transformă energia în masa corpului. Când animalele mor,

15

energia lor este descompusă şi după mai mult timp se transformă în petrol, cărbuni sau gaze

naturale.

Energia Soarelui, numită energie solară, poate fi transformată în energie electrică prin

celulele solare, sau poate fi utilizată direct pentru a încălzi apa.

Unele case sunt încălzite de către Soare. Ele au panouri solare, care absorb energia

Soarelui, chiar şi pe timp noros.

Hrana

Luaţi un măr, portocală sau orice fruct sau legumă. Hrana este o sursă de energie folosită de

către oameni. Hrana pe care o mâncăm este digerată şi energia rezultată este folosi tă de

către organism ca să bată inima, să pompeze sângele şi corpul să crească. Când corpul este

slăbit, el are nevoie să mănânce şi să producă mai multă energie aşa că putem continua să

muncim, să ne jucăm

Aplicaţii practice

- Faceţi o listă cu animalele care sunt folosite la muncă, precum cărat, împins,

ridicat!

- De unde vine energia ce dă muşchilor fiinţelor puterea să muncească?

- Ce alte surse de putere mai foloseşte omul?

Uleiurile organice

Uleiurile vegetale şi animale au avut un rol important în istoria omenirii. Uleiurile vegetale,

ca uleiul de măsline, sau floarea-soarelui sunt folosite pentru gătit.

Uleiurile animale, ca cel de balenă, focă şi peşte erau folosite în trecut pentru lămpi de

iluminat şi pentru a impermealiza.

Aplicaţii practice

Pentru a observa modul de iluminare cu ajutorul uleiurilor luaţi un pahar cu ulei vegetal,

introduceţi un fir de bumbac astfel încât un capăt să fie scufundat în ulei iar celălalt să

rămână afară. Aprindeţi capătul exterior al firului. Acelaşi lucru puteţi încerca aprinzând o

bucăţică de grăsime animală (de exemplu, slănină).

Lemnul

Lemnul vine de la copaci, care sunt desigur plante. Plantele iau energia de la Soare. Când

copacii sunt tăiaţi şi arşi, ei transformă energia lor în căldură. Multe locuinţe sunt înc ălzite

cu lemne de foc.

Aplicaţii practice

Luaţi o bucată de lemn de foc sau un chibrit şi aprindeţi -l. Ce observaţi?

B. Combustibili fosili

Obiective:

- să cunoască modul de formare a combustibililor fosili

- să cunoască modul de întrebuinţare a combustibililor fosili

O imensă cantitate de energie este necesară pentru industrie şi pentru a pune maşinile în

mişcare.

16

În cea mai mare parte această energie este dată de trei tipuri de combustibili: cărbunii,

petrolul şi gazele naturale.

Aceşti combustibili sunt utilizaţi la încălzitul locuinţelor, pentru a produce energie electrică

şi pentru circulaţia autovehiculelor.

La fel ca plantele descrise înainte, plantele vechi absorbeau energia solară şi o transformau

în frunze. Animalele vechi, ca dinozaurii, mâncau plante. Când plantele şi animalele au murit

ele s-au colectat sub scoarţa pământului şi după câteva milioane de ani au fost descompuse şi

transformate în cărbuni, petrol sau gaze naturale.

Cărbunii

Observaţi o bucată de mangal sau dacă este posibil o bucată de cărbune. Cărbunii sunt arşi

pentru a încălzi locuinţele şi pentru funcţionarea maşinilor. Aprox. 20% din energia pe care o

utilizăm este provenită de la cărbuni.

Petrolul

Luaţi o cantitate de motorină (de preferinţă în plastic transparent) astfel încât elevii să poată

vedea uleiul.

Alte produse petroliere similare cu motorina sunt arse de către motoarele maşinilor şi pentru

încălzirea caselor.

În jur de 45% din energia folosită provine din petrol.

Ştiaţi că....

Un avion supersonic poluează la decolare cât 10000 de automobile la

plecare?

Cea mai lungă conductă are o lungime de 2876 Km. Ea transportă ţiţei de la

Edmonton, Canada, la Buffalo, SUA?

Gazele naturale

Gazul natural este folosit la încălzirea caselor multor oameni. Aproape 25% din energia pe

care o folosim provine din gazul natural.

Energia nuclerară

Puterea nucleară provine din substanţe radioactive. Aceasta produce mult mai multă energie

decât orice altă sursă de energie.

Această energie provine dintr-un combustibil numit uraniu, care este un metal rar, exploatat

din mine.

Energia nu se degajă prin ardere ci prin fisiunea atomilor de uraniu – un proces asemănător

procesului de spargere a unei picături de lichid, în picături mai mici, când volumul său

creşte. Acest proces este denumit fisiune. În timpul procesului de despărţire a atomilor se

degajă o căldură imensă.

Energia nucleară este utilizată la producerea curentului electric.

Puterea nucleară nu poluează aerul, dar pierderile radioactive sunt dezastruoase pentru

vieţi. Expunerea la materiale radioactive poate avea ca rezultat mutilarea, îmbolnăvirea sau

chiar moartea.

În urma producerii energiei nucleare, rezultă deşeuri nucleare, care emit radiaţii timp de mii

de ani. Radiaţiile nucleare sunt dăunătoare vieţii, de aceea sunt îngropate subteran.

Aplicaţii practice

17

Luaţi bricheta şi aprindeţi-o!

Combustibilul folosit de brichetă nu este acelaşi cu gazul natural folosit pentru încălzirea

caselor, dar bricheta poate fi folosită ca un exemplu.

Care este sursa de energie folosită la menţinerea flăcării? La ce se mai utilizează gazele

naturale?

C. Alte surse de energie. Energia alternativă

Obiective:

- să înţeleagă noţiunea de sursă de energie alternativă

- să cunoască modul de utilizare a apei din punct de vedere energetic

- să cunoască diferite instalaţii de utilizare a forţei vântului şi rolul lor

- să cunoască şi alte modalităţi de producere a energiei

Următoarele surse de energie nu provin de la Soare. Ele sunt derivate din alte aspecte ale

ecosistemului terestru.

Energia care nu provine din petrol, cărbune, gaze naturale sau reacţii nucleare poartă

numele de energie alternativă.

În cea mai mare parte, ea este dată de ape, soare, vânt.

Energia apei

Apa nu este o sursă de energie, dar este folosită pentru a genera energie.

Energia de mişcare a apelor curgătoare este folosită de mii de ani. Încă de acum 2000 de ani,

oamenii au construit mori de apă de-a lungul râurilor.

Apa ce cade de-a lungul unui deal este folosită pentru a pune în funcţiune turbinele care

generează electricitatea. Aceasta este numită putere hidroelectrică. În jur de 5% din energia

din lume este produsă acum de baraje hidroelectrice.

Energia apelor curgătoare este acum utilizată pentru producerea curentului electric în

hidrocentrale.

Hidrocentalele asigură peste 6% din energia electrică utilizată în prezent în lume.

Rezervele de apă curgătoare nu sunt epuizabile, deoarece ele provin din ploi sau topirea

zăpezilor. Însă, numai ţările care au multe ape pot produce curent electric în acest fel.

Ţările nordice, scandinave, America de Nord şi Rusia produc mari cantităţi de energie

electrică în hidrocentrale.

Cele mai mari hidrocentrale de la noi din ţară sunt cele de la Porţile de Fier I şi II,

amplasate pe Dunăre.

Energia valurilor şi a mareelor

Energia valurilor a fost prima dată utilizată pentru a produce curent electric acum 20 de ani

în Japonia.

Energia mareelor poate fi utilizată la producerea energiei electrice.

Energia mareelor este captată în spatele barajului şi apoi i se permite să curgă înapoi

prin turbine, prima centrală de acest fel a fost construită pe râul Rance, în Franţa, în 1966.

Ea furnizează energie electrică unui oraş cu 300 mii locuitori.

Dezavantajul acestei metode este, că barajele pot împiedica mişcarea peştilor încoace şi -

ncolo prin râu pentru a ajunge la locul de depunere a icrelor sau pentru alte scopuri

migratoare.

Energie geotermală

Un tip de energie similar provine din energia geotermală. Pungi (rezerve) de apă fierbinte

subterană trimit aburi la suprafaţa pământului. Această apă fierbinte poate fi de asemenea

folosită pentru a genera electricitate.

În interiorul Pământului, temperatura este ridicată şi creşte cu cât adâncimea este mai mare.

În unele locuri, apa de adâncime încălzită, datorită presiunii mari ţâşneşte la suprafaţă.

18

Acest tip de energie, numit energie geotermală, poate fi utilizat pentru termoficare şi pentru

producerea energiei electrice.

Un izvor de apă fierbinte şi vapori, care aruncă apa până la mare înălţime, se numeşte

gheizer.

Ţara cu cele mai multe gheizere este Islanda. În această ţară, mai mult de jumătate din

populaţie foloseşte apă caldă din energia geotermală.

Energia vântului (eoliană)

De mii de ani, energia vântului a fost folosită în navigaţie şi pentru a pune în mişcare morile

de vânt.

Vântul care se produce poate fi folosit să învârtă moara de vânt, care generează energie.

Moara de vânt a fost folosită de secole în unele părţi ale lumii unde există vânturi puternice.

Azi morile de vânt sunt folosite pentru a produce curent electric.

Morile de vânt nu sunt poluante, dar sunt mari şi fac zgomot. Pentru a da mari cantităţi de

energie electrică, ele acaparează terenuri extinse.

Ţara care produce cea mai multă energie electrică cu ajutorul morilor de vânt este Olanda,

numită şi „ţara morilor de vânt”.

Combustibili obţinuţi din deşeuri

Acum noi putem extrage energie chiar şi din gunoi! Gunoiul este ars pentru a facilita

producerea energiei. Prin arderea sa apa din conducte este încălzită. Această apă fierbinte

este folosită pentru producerea electricităţii. Multe deşeuri produc destulă energie pentru a

pune în funcţiune instalaţiile şi pentru a aproviziona cu mai multă energie comunitatea.

Aceasta este o mică sursă de energie, care însă e în continuă creştere.

Energie chimică

Bateriile crează energie prin reacţii chimice când diverse substanţe chimice reacţionează

între ele, producându-se energie. Când reacţia încetează, bateria trebuie înlocuită. Bateriile

sunt folosite la maşinile cu motor şi pentru mai multe mici aplicaţii, ca de exemplu – ceasuri,

aparate auditive, jucării.

Fişă de lucru

Turnaţi apă dintr-un pahar în altul simulând o cădere de apă.

Observaţi mişcarea apei şi imaginaţi-vă puterea acesteia când volumul

creşte de mii de ori.

Care sunt cele mai mari hidrocentrale din ţara noastră?

Unde sunt amplasate aceste hidrocentrale? De ce?

Luaţi o morişcă de vânt şi loviţi-o! Gândiţi-vă de unde vine energia

care face ca morile de vânt să se învârtească?

Pentru a răspunde la aceste întrebări, gândiţi-vă la ce determină ploaia.

Luaţi o lanternă şi identificaţi sursa luminii pe care o produce.

Electricitatea naturală

Benjamin Franklin a dovedit că fulgerul este electricitate în 1752, descoperirea lui i -a ajutat

pe oamenii de ştiinţă să înveţe cum să exploreze şi să genereze electricitatea prin alte metode.

O descărcare electrică (fulger) conţine o cantitate mare de energie electrică naturală.

Electricitatea nu a fost inventată. Ea a fost descoperită prima dată de către greci, acum 2000

de ani. Însă abia acum 150 de ani, oamenii au învăţat cum să o producă şi s -o utilizeze.

Electricitatea este o formă de energie. Ea poate fi transformată în energie termică, energie

luminoasă şi în energia sunetului. Mai poate fi transformată şi în energie cinetică. Aceasta

pune în funcţiune maşinile.

19

Ştiaţi că....

Unele animale generează singure electricitate ?

Ţiparii electrici îşi imobilizează şi prind hrana cu ajutorul electricităţii. În cozile lor ei au

destulă energie electrică pentru a aprinde 12 becuri. Aceşti ţipari pot omorî chiar şi oamenii.

D. Electricitatea în jurul nostru

Obiective :

- Să cunoască rolul electricităţii în dezvoltarea umană ;

- Să înţeleagă modul de funcţionare al unor aparate electrice cunoscute ;

- Să identifice materialele cu proprietăţi electrice sau care conduc electricitatea.

Gândiţi-vă cât de des vă uitaţi la televizor, aprindeţi lumina sau deschideţi frigiderul!

Toate acestea şi multe altele sunt posibile datorită electricităţii. Lumea ar fi total diferită fără

electricitate.

În maşinile de călcat electrice, în sobele electrice şi maşinile de gătit electricitatea face ca o

mică bucată de sârmă să devină fierbinte. Această sârmă este în aer, dar nu primeşte destulă

căldură să ardă, astfel încât noi putem să o folosim mult timp.

Fişă de lucru

Faceţi o listă cu tot ce folosiţi de-a lungul unei zile cu ajutorul electricităţii! Aveţi

grijă să nu omiteţi prea multe lucruri!

Spre exemplu, nu uita că autobuzul cu care mergi la şcoală, nu ar funcţiona fără o scânteie

electrică în motor dacă ar avea un motor Diesel, şi presele care tipăresc ziarele şi revistele

sunt conduse de motoare electrice.

Lucrurile care conduc electricitate se numesc conductori. Lucrurile care nu

conduc electricitatea se numesc izolatori.

Faceţi o listă de obiecte pe care le folosiţi în gospodărie sub cele două cuvinte, după cum

urmează.

Conductori Izolatori

3. Rolul resurselor regenerabile în activitatea de protecţie a mediului.

Exemple de activităţi

Unele resurse de energie sunt înlocuite în natură aproape la fel de repede precum sunt

folosite şi sunt numite resurse regenerabile

Puterea apei, puterea vântului energia Soarelui şi energia geotermală sunt exemple de surse

de energie regenerabile.

Puterea apei este regenerabilă prin căderea ploii.

Puterea vântului este reînoibilă de fiecare dată când bate vântul.

Energia solară este regenerabilă când Soarele străluceşte.

Energia geotermală provine din roci care se păstrează fierbinţi de-a lungul anilor,

în interiorul Pământului.

Obiective:

20

- să identifice sursele de poluare ale mediului din surse energetice ;

- să înţeleagă importanţa producerii energiei din surse regenerabile ;

- să înţeleagă cum este poluat mediu prin arderea de combustibili fosili ;

- să compare resursele regenerabile şi neregenerabile din punct de vedere economic

şi al protecţiei mediului.

Poluarea mediului de către unele surse de energie

Pentru a obţine energie din combustibilii fosili, aceştia trebuie să ardă. Căldura care rezultă

prin arderea lor poate fi folosită pentru a încălzi ceva sau pentru a pune în funcţiune un

motor. Atunci când ard, combustibilii fosili murdăresc sau poluează aerul ; se degajă fum şi

gaze dăunătoare oamenilor, plantelor şi animalelor.

În procesul de ardere a benzinei în motoarele autovehiculelor rezultă un gaz foarte nociv,

numit monoxid de carbon.

Particulele miniscule de funingine rezultate din arderea cărbunilor murdăresc aerul.

Combustibilii poluanţi sunt: cărbunii, petrolul, gazele naturale, lemnul, uraniul. În afara

faptului că aceşti combustibili poluează aerul rezervele lor sunt limitate. De aceea oamenii

caută noi tipuri de energie pentru a produce energie electrică şi pentru a pune în funcţiune

maşinile.

Ştiaţi că....

Prin arderea unui litru de benzină, se elimină în aer 400 g de hidrocarburi, 23 g de oxizi de

azot, 1 g tetraetil de plumb.

Fişă de lucru

Ce fel de probleme ar apărea dacă fiecare locuinţă ar fi încălzită cu lemne?

Calculaţi cantitatea de poluanţi rezultaţi în urma circulaţiei autovehiculelor pe

o distanţă de 1 km, într-o oră, ştiind că :

- motoarele care funcţionează cu benzină elimină în aer 2,2 g/km monoxid de

carbon, 0,97 g/km oxizi de azot

- motoarele care funcţionează cu motorină elimină în aer 0,98 g/km monoxid de

carbon, 0,8 g/km oxizi de carbon, 0,4 g/km particule solide

Pentru aceasta trebuie să :

- stabiliţi un punct de control, în apropierea şcolii sau în cartierul unde locuiţi ;

- număraţi toate maşinile care trec prin punctul de control ales, împărţindu-le în

două categorii : maşini care funcţionează pe bază de benzină şi maşini care

funcţioează pe bază de motorină, timp de cel puţin un sfert de oră.

Pentru înţelegerea noţiunilor prezentate observaţiile directe în natură trebuie să constituie

baza de plecare pentru educaţia de protecţie a mediului în şcoala generală. De aceea

profesorului îi revine sarcina de a se sprijini pe cunoaşterea orizontului local, unde se pot

organiza şi face observaţii, exerciţii şi aplicaţii practice.

21

I. 1. 5. Rezumat Inerţia – proprietate a unui corp de a-şi menţine starea de repaus sau

de mişcare rectilinie uniformă în absenţa acţiunilor exterioare, respectiv,

de a se opune la orice acţiune care caută să-i schimbe starea de repaus

sau de mişcare rectilinie în care se află;

Masa – mărimea fizică ce măsoară inerţia unui corp;

Greutatea – forţa cu care Pământul atrage un corp;

Volumul – spaţiul ocupat de un corp;

Densitatea – mărimea fizică definită prin raportul dintre masa şi volumul

unui corp;

Legea lui Arhimede – un corp scufundat într-un lichid este împins în jos cu

o forţă verticală numeric egală cu greutatea lichidului dezlocuit de acel

corp;

Energia;

I. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Două corpuri au mase diferite şi volume egale. Are densitatea mai mare

corpul cu masa mai ........

2. Două corpuri cu volume diferite şi mase egale. Are densitatea mai mare

corpul cu volumul mai..........

I. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Care afirmaţii sunt corecte:

a. densitatea lichidului nu depinde de masa sa ;

b. densitatea lichidului nu depinde de volumul său;

c. dublând volumul lichidului se dublează densitatea sa;

d. triplând masa lichidului se triplează densitatea sa. Puteţi

considera că lichidul este lapte (ulei).

2. Răspunde prin adevărat sau fals (1 sau 0)

a. densitatea oţelului este mai mare decât a mercurului;

b. densitatea este o mărime fizică ce caracterizează substanţa din care

este alcătuit corpul;

c. 1m3 de gheaţă cântăreşte tot atât cât 1m

3 de fier.

22

Unitatea de învăţare I. 2: Fenomene naturale

Cuprins

I.2.1. Introducere................................ ................................ ................................ .......... 22

I.2.2. Competenţe ................................ ................................ ................................ ......... 22

I. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.......................... ................22

I. 2. 4. Conţinut...................................................................................... ..................... ..22

I. 2.5. Rezumat........................................................................ .................... .................. 25

I. 2.6. Test de evaluare a cunoştinţelor....................................................... ..................25

I. 2.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor................... ...................... ..........................25

I.2.1. Introducere

Încă de la cele mai fragede vârste coplilul se întreabă „De ce?”. Alături

de părinţi şi dascăli sunt supuşi acestui tir de întrebări. Dorind ca răspunsurile pe

care aceştia le vor da să aibă conţinut ştiinţific ne-am propus ca în acestă unitatea

de învăţare să discutăm despre tunet, fulger, ploaie, eclipse de soare şi de lună.

I.2.2. Competenţele unităţii de învăţare

După parcurgerea acestei unităţi de curs studentul va fi capabil:

Să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru evidenţierea şi

explicarea unor procese fizice;

Să descrie fenomenele fizice din această unitate;

I. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 2 ore.

I. 2. 4. Conţinutul unităţi de învăţare nr. I. 2.

1. Tunetul, Fulgerul şi Ploaia

Furtunile produc fenomene violente extrem de spectaculoase, declanşând uriaşe scântei

electrice, vânturi sălbatice, gloanţe de gheaţă şi chiar averse cu broaşte – toate acestea, din

doar trei ingrediente: căldură, aer şi apă.

23

Un trăsnet poate conţine până la 100 000 de amperi la tensiunea de 1 milion de volţi.

Călătorind cu o viteză apropiată de a luminii, el încălzeşte aerul până la 30 0000 C

declanşând o explozie pe care noi o auzim ca tunet.

Furtunile iau naştere când aerul fierbinte şi umed care se ridică de la sol loveşte aerul rece

de sus şi se condensează în nori cumulus în formă de conopidă. Aceştia se transformă în

puternici nori de furtună cumulonimbus, care se întunecă pe măsură ce conţinutul lor de

picături de apă devin tot mai dense. Când picăturile de ploaie şi particulele de gheaţă din

nor se ciocnesc între ele, creează electricitate. Sarcinile electrice transformă norul de furtună

într-o imensă baterie pufoasă, cu o sarcină pozitivă în partea de sus şi una negativă în partea

de jos.

Electricitatea devine atât de intensă, încât trebuie să se elibereze cumva, şi sarcinile din

partea de jos a norului ajung pe sol sub forma unei uriaşe scântei. Uneori o descărcare se

face în mai multe căi, producând fenomenul numit fulger bifurcat. Trăsnetele din interiorul

norilor sau dintre ei se numesc perdea de fulgere şi se văd de pe sol ca nişte flashuri.

1. 1. Fulgerul care loveşte în sus.

S-au constatat fulgere care lovesc atât în sus, din nori de furtună, cât şi în jos. În 1993, s -au

văzut lumini colorate ţâşnind din partea de sus a unor nori de furtună – „ meduze “

portocalii cu tentacule albastre, nori de lumină albastră şi uriaşe globule roşii.

Aceste spectacole de fulgere au fost denumite năluci. Ele se ridică până la 95 km. pe cer,

lovind fie separat fie în roiuri.

Mai rare sunt fasciculul de lumină albastră care ţâşneşte cu 95 km/h denumit jet şi discurile

explozive de lumină denumite spiriduşi.

Toate se produc în câmpurile electrice puternice de deasupra furtunilor.

Lumina fulgerătoare. Fulgerul globular poate pătrunde în clădiri fără să producă pagube,

deşi au fost cazuri când a explodat în flăcări.

1. 2. Cum afectează fulgerul lumea

Deşi poate să ucidă, să provoace incendii şi să distrugă aparatura electrică, fulgerul poate fi

şi o forţă a binelui.

Descărcând electricitate din aer pe pământ, el contribuie la dispersarea uriaşelor sarcini

electrice din atmosferă. Totodată fulgerul îngraşă solul. Imensa lui căldură transformă azotul

şi oxigenul din aer în oxid şi bioxid de azot, îngrăşăminte naturale care intră în sol odată cu

ploaia.

Anual, pe tot globul, fulgerul produce până la 15 milioane de tone îngrăşăminte cu azot, un

sfert din azotaţii produşi în lume de natură. Copacii şi pădurile sunt, de asemenea,

beneficiari.

Trăsnetele incendiază păduri întregi şi focul transformă vegetaţia în cenuşă bogată în

minerale, care îngraşă solul. Ba chiar stimulează unele seminţe să germineze. În pădurile

dese, incendiile curăţă solul şi contribuie la regenerarea zonelor împădurite.

Efectul dramatic. Fulgerul loveşte solul de 100 de ori la fiecare secundă pe tot globul.

Predomină la tropice .

2. Eclipse

În inima sistemului solar se află soarele, un furnal gigantic, alimentat de un reactor

termonuclear. Este o stea cu accese de furie bruşte şi violente, care pot tulbura delicatul

echilibru al vieţii pe pământ, producând haos în spaţiul cosmic.

Soarele – fişă de date

24

distanţa faţă de pământ 149 600 000 Km ;

lumina Soarelui ajunge pe pământ în 8 minute şi 18 sec;

diametru aproximativ 1 392 000 Km – de 109-ori mai mare decât al Pământului;

circumferinţa este de aproximativ 4 373 000 Km;

masa 2 miliarde de miliarde de miliarde de tone – de 330 000 de ori mai mare

decât cea a Pământului. Soarele reprezintă 99,8 % din masa sistemului solar (

Jupiter reprezintă aproape tot restul ).

rotaţii: circa 25 de zile la ecuator şi 36 de zile lângă poli.Este rezultatul

compoziţiei gazoase.

temperatura la suprafaţă este de 5 5000C;

temperatura în miez 15 milioane grade C;

gravitaţia de suprafaţă este de 38 de ori mai mare decât cea a Pământului;

vârsta: aproximativ 4,6 miliarde de ani;

speranţa de viaţă: probabil încă 5 miliarde de ani până va începe să se stingă;

compoziţia chimică: 92,1 % hidrogen, 7,8 % heliu; restul aproximativ 0,1 %

oxigen, carbon, azot şi neon.

clasificare: stea G2 – relativ mică, galbenă.

2. 1. Eclipse de soare

Întuneric în plină zi când soarele e umbrit. Cerul se întunecă, apar stelele şi planetele –

noaptea pare să se fi lăsat mai devreme.

Doar după câteva secunde sau minute, se face din nou lumină, de parcă nu s -ar fi întâmplat

nimic. Aceasta este o eclipsă de soare.

Eclipsele totale de soare au loc o dată la 18 luni, când Luna trece prin faţa Soarelui şi

aruncă o umbră peste Pământ.

În punctul în care Luna acoperă Soarele, nu mai vedem în jurul umbrei negre a Lunii decât

atmosfera extremă a Soarelui, numită coroană.

Umbra Lunii. O eclipsă solară este atunci când Luna trece printre Pământ şi Soare, ne oferă

şansa de a vedea coroana Soarelui.

2. 2. Eclipsele de lună

Eclipsa face luna să roşească. Aproximativ o dată la şase luni, o umbră trece peste lună. De

obicei întunecă doar parţial Luna, dar din când în când o întunecă complet. Aceasta este

eclipsă de lună.

Ea are loc când Pământul trece printre Lună şi Soare, obturând fâşia de lumină solară de pe

suprafaţa Lunii.

Una dintre ciudăţeniile eclipsei de lună este că Luna pare să se înroşească. Fenomenul este

produs de faptul că atmosfera Pământului refractă razele Soarelui care luminează suprafaţa

Lunii la fel cum o lentilă sau o prismă refractă raza de lumină.

În timpul unei eclipse de Lună, văzută aici în etape, Pământul trece printre Soare şi Lună,

aruncând o umbră pe suprafaţa Lunii.

25

I. 2. 5. Rezumat Tunetul, Fulgerul şi Ploaia;

Eclipse.

I. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Care este efectul benefic al fulgerului?

I. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Explicaţi eclipsa de soare sau lună.

26

Unitatea de învăţare I. 3: Elemente de teoria haosului

Cuprins

I.3.1. Introducere................................ ................................ ................................ ........... 26

I.3.2. Competenţe ................................ ................................ ................................ .......... 26

I.3. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.............................. .............26

I. 3. 4. Conţinut..................................................................................... ....................... ...27

I. 3.5. Rezumat......................................................................................... ....................... .33

I. 3.6. Test de evaluare a cunoştinţelor...................................................... ..................... .33

I. 3.7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor................... ............................ .................... ..33

I. 3. 1. Introducere

Opinia majoritară consideră că în secolul al XX-lea au fost, în fizică, 3

momente de vârf: mecanica cuantică, teoria relativităţii şi teoria haosului.

Termenul de „teoria haosului” a fost introdus de Jim Yorke, matematician la

Universitatea din Maryland, SUA.

Prin haos se înţelege în mod obişnuit dezordine, evenimente aleatorii. În

sens ştiinţific, prin teoria haosului (numită, mai adecvat, dinamică neliniară) se

înţelege teoria sistemelor, în principiu deterministice, care au o mare sensibilitate

la condiţiile iniţiale. Acestea pot conduce, datorită ecuaţiilor neliniare de evoluţie,

la comportamente distincte, divergente, complet diferite. Exemple de astfel de

sisteme: atmosfera, plăcile tectonice, economia, populaţiile, circuite electrice,

lasere, sistemul cardio-vascular, creierul, reacţii chimice etc.

1. 3. 2. Competenţe

După parcurgerea acestei unităţi de curs studentul va fi capabil:

Să descrie fenomenele fizice din această unitate;

Să definească şi să explice teoria haosului.

I. 3. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

27

I. 3. 4. Conţinutul unităţii de învăţare nr. I. 3.

Teoria haosului este o denumire utilizată pentru desemnarea unei discipline ştiinţifice în

plină dezvoltare, ale cărei limite nu pot fi încă precizate. Specificul acestei teorii este că

descrie comportarea unor sisteme fizice neliniare. Fizica studiată până acum, de exemplu

mecanica newtoniană, este în esenţă liniară: fiind precizate condiţiile iniţiale şi ecuaţiile de

mişcare – vezi mişcarea liniară, uniformă sau accelerată – se pot deduce toate concluziile

privind fenomenele respective.

Observaţie: prima conferinţă internaţională privind teoria haosului a fost organizată în Italia

în 1977. Ilya Prigojin a primit Premiul Nobel, în anul 1977, pentru studiul structurilor

disipative. Este considerat un fondator al teoriei haosului.

1. Determinism, predictibilitate / impredictibilitate

Determinismul este concepţia filozofică, ale cărei origini datează din antichitate, conform

căreia orice eveniment fizic sau acţiune sau fenomen (efect) sunt determinate de evenimente

sau acţiuni (cauză) care au avut loc la un moment de timp anterior. În şti inţa modernă

determinismul a fost încorporat în jurul anului 1500 prin acceptarea ideii că regulile de tip

cauză – efect determină complet orice mişcare şi structură la nivel fizic.

Un prim model concret, complet şi consistent este mecanica newtoniană. Newton a formulat

un set de principii care permit descrierea, cu precizie, a mişcărilor care au loc într -o

diversitate de sisteme: mişcarea unui proiectil la suprafaţa Pământului, mişcarea planetelor

în jurul Soarelui, generarea şi ciclicitatea mareelor, etc. Legile lui Newton sunt un exemplu

convingător de legi dinamice: valorile numerice ale măsurătorilor efectuate la un moment dat

de timp (condiţii iniţiale) determină valorile lor la orice moment ulterior. Sistemele fizice

guvernate de astfel de legi dinamice sunt numite predictibile. Aţi studiat anterior astfel de

sisteme: mişcarea rectilinie uniformă, respectiv, uniform accelerată a punctului material,

mişcarea circulară, oscilatorul armonic, aruncarea pe oblică etc.

Legile lui Newton (principiile mecanicii newtoniene) au caracter determinist deoarece,

pentru orice sistem fizic studiat, ele arată că pentru aceleaşi condiţii iniţiale se obţin

întotdeauna, pentru un moment de timp ulterior, aceleaşi rezultate.

Condiţiile iniţiale – poziţia unui corp (descris, de exemplu, de modelul punctului material)

într-un sistem de referinţă dat, viteza corpului – cât şi alte caracteristici fizice cum sunt masa

acestuia, forţa care acţionează asupra sa sunt determinate prin măsurători.

Experimental se constată că aceste măsurători au întotdeauna o precizie finită. Rezultatul

măsurătorii unei mărimi fizice este întotdeauna aproximativ, adică include o anumită

incertitudine (o anumită eroare de măsură). Într-un caz concret oarecare, folosind un aparat

de măsură mai precis se poate obţine un rezultat cu o incertitudine mai mică. Chiar dacă s -ar

utiliza un aparat de măsură perfect (ideal) rezultatul măsurătorii ar avea, totuşi, o precizie

finită. O precizie infinită (deci un rezultat exact al măsurătorii) ar presupune obţinerea unei

valori numerice cu un număr infinit de zecimale, ceea ce este practic irealizabil.

Deoarece valorile mărimilor care reprezintă condiţiile iniţiale şi alte caracteristici fizice ale

sistemului studiat pot fi măsurate numai cu o precizie finită rezultă că ecuaţiile de mişcare –

deşi complet deterministice – vor conduce, pentru un moment de timp ulterior dat, la rezultate

fizice diferite.

Folosind principiile mecanicii newtoniene şi legea atracţiei universale a putut fi descrisă

mişcarea Pământului în jurul Soarelui sau a Lunii în jurul Pământului.

Observaţie: În cazul mişcării Pământului în jurul Soarelui, el este numit atractor. Relevanţa

denumirii va deveni clară în cele ce urmează.

În prezent se consideră că atmosfera este cel mai complex sistem cunoscut. Comportarea

acesteia (descrierea precisă a evoluţiei „vremii”) necesită un model care trebuie să păstreze

28

toate caracteristicile sistemului. De aceea descrierea precisă a vremii este practic imposibilă;

tot ce se poate obţine este numai prezicerea vremii „probabile”.

Din punct de vedere matematic sistemele complexe sunt descrise de ecuaţii neliniare. De

aceea astfel de sisteme mai sunt numite şi sisteme neliniare.

Una dintre caracteristicile esenţiale ale sistemelor complexe este impredictibilitatea. Aceasta

este generată de sensibilitatea la condiţiile iniţiale. Aceasta înseamnă că, în cazul unui sistem

complex, modificări oricât de mici ale condiţiilor iniţiale conduc la un moment ulterior dat la

rezultate diferite (stări ale sistemului cu totul diferite), spre deosebire de cazul sistemelor

liniare unde mici schimbări ale condiţiilor iniţiale conduc la un moment ulterior dat la

rezultate complet diferite (stări ale sistemului cu totul diferite), spre deosebire de cazul

sistemelor liniare unde mici schimbări ale condiţiilor iniţiale conduc la rezultate care diferă

la fel de puţin. Acest fenomen este numit efectul fluture (butterfly effect). Teoretic, neglijarea

unei bătăi din aripi a unui fluture aflat într-un anumit loc poate să conducă la imposibilitatea

modelului de a prezice o furtună sau alt efect într-un loc îndepărtat ( a se vedea observaţia de

mai sus).

Concluzie: sistemele cu comportare haotică, deşi deterministe (descrise de ecuaţii specifice,

neliniare) sunt sensibile la condiţiile iniţiale: o mică modificare a condiţiilor iniţiale poate

conduce la comportări ulterioare complet diferite.

2. Descrierea comportamentului haotic. Atractori clasici şi stranii.

Pentru diverse sisteme fizice spaţiul fazelor poate avea cele mai diferite forme. Unele cazuri

concrete vor fi vizualizate în continuare.

Spaţiul fazelor permite şi vizualizarea conceptelor studiate în secţiunile anterioare. În figura

1 este ilustrată comportarea unui sistem cu evoluţie predictibilă. După cum se observă din

figura 2. Pornind din 3 puncte diferite – stări iniţiale diferite – sistemul fizic considerat

evoluează în timp pe traiectorii similare în spaţiul fazelor. Aceasta înseamnă că sistemul fizic

respectiv are aceeaşi comportare în timp indiferent de starea iniţială. Un astfel de s istem are

deci o comportare predictibilă.

Fig.1 Comportarea unui sistem cu evoluţie predictibilă în spaţiul fazelor.

Un alt tip de comportare previzibilă este ilustrat în figura 2. pornind din stări complet diferite

(puncte figurative depărtate unul de altul: A,B,C) starea sistemului evoluează în timp către o

aceeaşi stare finală – indiferent de starea iniţială a sistemului. Această situaţie conduce la

concluzia că starea finală în care ajunge sistemul este o stare de echilibru, în timp ce stările

iniţiale A, B, C, sunt stări departe de echilibru.

A

B

C

29

Fig. 2 Sistem cu comportament predictibil

În cazul altor sisteme se constată că, pornind din stări apropiate (puncte configurative vecine

în spaţiul fazelor), sistemul evoluează în timp pe traiectorii complet diferite, având deci o

comportare sensibilă la condiţiile iniţiale figura 3. O astfel de comportare care transformă,

în cursul evoluţiei sistemului, diferenţe foarte mici ale condiţiilor iniţiale în diferenţe foarte

mari de stare la momente ulterioare este o caracteristică a sistemelor haotice. Această

situaţie în care starea sistemului la momente ulterioare este impredictibilă (deoarece starea

iniţială nu poate fi măsurată decât aproximativ, deci cu o precizie finită) exprimă

sensibilitatea la condiţiile iniţiale caracteristică sistemelor haotice.

Aşa cum se vede în figura 2 indiferent de starea iniţială a sistemului, după trecerea unui

interval de timp, mai mic sau mai mare, sistemul ajunge într -o aceeaşi stare finală de

echilibru. Punctul figurativ al acestei stări finale, este numit atractor punctiform.

De exemplu, un corp lăsat liber cade pe sol unde se opreşte şi rămâne în stare de repaus.

Punctul figurativ din spaţiul fazelor corespunzător poziţiei corpului în repaus pe sol este un

atractor punctiform. Atractorii reprezintă stările în care se fixează sistemele complexe în

final, în funcţie de proprietăţile lor.

Fig.3 Sistem cu comportament impredictibil

Un alt tip de atractor este atractorul periodic, numit uneori şi ciclu limită. Un atractor

periodic determină sistemul să parcurgă (la infinit) o buclă închisă de stări în spaţiul fazelor.

De exemplu, în cazul mişcării unei planete în jurul Soarelui pe o orbită eliptică, Soarele este

un atractor periodic.

Observaţie: Uneori termenul de atractor periodic este înţeles ca fiind mulţimea ciclurilor

repetate de stări parcurse de sistem. În exemplul precedent aceasta este mulţimea orbitelor

identice parcurse de planetă în jurul Soarelui.

În cazul mişcărilor haotice se manifestă un al treilea tip distinct de atractor: atractorul

straniu. Atractorul straniu arată simplu, mişcarea lui este dependentă de condiţiile iniţiale şi

uneşte efecte contradictorii.

Un exemplu de atractor straniu este atractorul Lorenz. Aici şi în continuare mulţimea

traiectoriilor parcurse de sistem în spaţiul fazelor.

30

Observaţie: În realitate atractorul Lorenz este tridimensional. Pentru simplitate, este

prezentată numai o proiecţie bidimensională.

Experiment virtual. La adresele

http://www.cmp.caltech.edu/~mcc/chaosnew_lorenz.html

sau

http://www.apmaths.uwo.ca/~bfraser/nll/version1/lorenzsimulate.html

puteţi găsi animaţii care ilustrează generarea atractorului Lorenz, pornind de la un moment

iniţial.

Experiment virtual. La adresa:

http://brain.cc.kogakuin.ac.jp/~kanamaru/Chaos/e/Lorenz/

Puteţi găsi o animaţie care ilustrează generarea 3 D a atractorului Lorenz, pornind

de la un moment iniţial.

Experiment virtual. La adresa:

http://ccrma-www.stanford.edu/~stilti/images/chaotic_attractors/poly.html

puteţi vizita o galerie de atractori stranii.

Atractorul Lorenz reprezintă comportarea unui gaz la un moment oarecare de timp atunci

când acesta depinde de starea gazului la momentul anterior şi este descrisă de ecuaţii

neliniare.

Observaţie: Cele mai simple exemple de ecuaţii neliniare sunt cele polinomiale. Ele conduc la

rezultate fascinante aşa cum se poate vedea la adresa de la ultimul experiment virtual propus.

Originea sa poate fi explicată pe un model simplu. Acest model a fost formulat de Eduard

Lorenz în 1963 în cursul studiilor sale privind prevederea timpului probabil pe termen lung.

Acest model este dezvoltat pe baza unor ipoteze simplificatoare privind comportarea

atmosferei.

Să presupunem că incinta conţine un gaz omogen. Pe suprafaţa superioară a incintei se pune

o sursă de căldură. Gazul mai cald urcă iar cel mai rece coboară. La anumite temperaturi

gazul va efectua mişcări circulare, ca în figură. Dacă se menţine constantă temperatura

peretelui superior este de aşteptat ca mişcarea circulară a gazului să fie regulată şi

predictibilă.

În realitate se constată că mişcarea gazului este haotică: gazul se roteşte un timp într -o

direcţie, pentru ca apoi să se oprească şi să înceapă să se rotească în direcţia opusă. Apoi,

după un timp, gazul începe să se rotească din nou în sensul iniţial; aceste modificări ale

sensului de rotaţie (fluctuaţii) continuă un timp nedeterminant cu viteze impredictibile.

Modelul dezvoltat de Lorenz este un model matematic bazat pe un sistem de ecuaţii

diferenţiale ceea ce face imposibilă prezentarea lui în cadrul acestui curs.

Pentru vizualizarea altor atractori puteţi accesa adresele de internet menţionate anterior.

3. Elemente de geometrie fractală.

Atractorii stranii au o structură fractală. Noţiunea de fractal a fost introdusă de Benoit

Mandelbrot pornind de la adjectivul latinesc fractus. Verbul latin corespunzător frangere

înseamnă a rupe, a sparge pentru a crea fragmente neregulate. Într -unul dintre eseurile sale,

31

Mandelbrot se întreba:”Cât de lungă este coasta britanică?”. Ideea ar fi că în funcţie de

dimeniunea instrumentului utilizat, lungimea va fi mai mare atunci când se va utiliza un

instrument mai mic. În natură există o mulţime de fractali. Pentru corectitudine menţionăm

câteva exemple: linia care separă ţărmul unei insule de apa mării (linia de coastă), distriuţia

cutremelor pe Pământ, forma munţilor, forma râurilor etc.

Definiţie: Se numeşte fractal ( în cel mai elementar sens) un model (schemă, structură) care

se dovedeşte din ce în ce mai complex pe măsură ce este mărit (dilatat).

Experiment virtual. La adresa:

http://classes.yale.edu/fractals/Panorama/Nature/NatFracGallery.html

puteţi vizualiza mulţi fractali din natură.

Experiment virtual. La adresa:

http://www.coolmath4kids.com/fractals.html

puteţi vizualiza fractali generaţi în mediul virtual.

„Fractalii sunt forme geometrice care contrar celor ale lui Euclid, nu sunt deloc regulate. În

primul rând, sunt neregulate peste tot. În al doilea rând au acelaşi grad de neregulariate la

orice scară. Un obiect fractal arată la fel când este examinat de departe sau de aproape –

este selfsimilar” – spunea Benoit Mandelbrot.

În continuare vom studia cum se pot genera fractalii şi vom studia unele dintre proprietăţile

acestora. Vom studia două exemple simple: triunghiul Sierpinski şi curba Koch.

Să considerăm un triunghi echilateral. Se duc înălţimile din cele trei vârfuri. Se unesc

mijloacele celor trei laturi şi se obţin 4 triunghiuri mai mici cu laturile egale cu jumătate din

lungimea laturilor triunghiului iniţial (b) Se reiterează procedura şi se obţin triunghiurile (c).

Acesta este modul de a genera triunghiul Sierpinski. Procedura se poate repeta în continuare,

obţinându-se din ce în ce mai multe triunghiuri din ce în ce mai mici (d)....

Fig. 4 Generarea triunghiului Sierpinski

Vom construi acum curba Koch, numită şi fulgul de zăpadă al lui Koch. Se porneşte cu un

triunghi echilateral. Se împarte fiecare latură a triunghiului în trei părţi egale. Se scot

segmentele de la mijlocul fiecărei laturi şi se înlocuiesc cu două linii, de lungime egală c u

cea a segmentului scos, aşezate la un unghi de 60o una faţă de cealaltă şi se obţine figura 5,

continuând procedura se obţine fulgul Koch cu zigzaguri din ce în ce mai mici.

b) a)

d) c)

32

Fig. 5.Generarea fulgului de zăpadă Koch

Observaţie: Aţi văzut astfel modul de a construi iterativ două cazuri de fractali. Pentru a

obţine un număr cât mai mare de iteraţii este necesar să se utilizeze calculatorul.

Să considerăm acum self-similaritatea fractalilor. În cazul triunghiului Sierpinski, se porneşte

cu un triunghi echilateral. Prin procedura descrisă mai sus se obţin, iterativ, figuri care

conţin în interiorul triunghiului iniţial triunghiuri similare din ce în ce mai mici. Toate

acestea sunt similare cu triunghiul iniţial. Aceasta înseamnă că triunghiul Sierpinski are

proprietatea de self-similaritate.

Să studiem în final care este dimensiunea unui fractal.

Un punct nu are dimensiune (nu are lungime, nici lăţime, nici înălţime). O linie are

dimensiunea 1 (are numai lungime). Un dreptunghi are dimensiunea 2 (are lungime şi lăţime,

dar nu are înălţime). Un paralelipiped are dimensiunea 3 (are lungime, lăţime şi înălţime). În

toate aceste cazuri de figuri geometrice dimensiunea este un număr întreg.

Fractalii au dimensiune fracţionară. De exemplu, un fractal poate avea dimensiunea 2,2. cum

este posibilă o astfel de situaţie vom vedea în cele ce urmează.

În cazul triunghiului Sierpinski, conform figurii 4 b, avem 3 triunghiuri mici (cele cu fond gri)

factorul de amplificare fiind 2. din ele, amplasându-le în jurul triunghiului alb (numit

iniţiator) se obţine triunghiul mare figura 4 a.

Observaţie: Triunghiul alb din figura 4 b, nu este self -similar cu celelalte trei triunghiuri (are

vârful orientat în jos şi nu în sus).

Dimensiunea D5 a triunghiului Sierpinski este atunci:

5D log (numărul de triunghiuri similare) / log(factorul de amplificare) = log 32/log2

2 =

log3/log2 ≈1,585.

În mod analog, în cazul din figura 4 c, se obţine:

D5 = log (numărul de triunghiuri similare) / log(factorul de amplificare) = log 32/log2

2 =

log3/log2 ≈1,585.

În concluzie, dacă o linie are dimensiunea 1, iar un pătrat dimensiunea 2, triunghiul

Sierpinski are dimensiunea 1,58 cuprinsă între cele două valori întregi.

Dimensiunea fractală este o dimensiune fracţională – caracteristică specifică fractalilor.

Studiul unor sisteme cu comportament haotic.

Câteva sisteme din lumea reală care se comportă haotic. Vom începe prin a sublinia încă o

dată faptul că suntem alcătuiţi dintr-o multitudine de structuri fractale: de la sistemul

circulator la cel limfatic, plămânii, sistemul muscular, rinichii, creierul, intestinul subţire.

Aceste structuri au posibilitatea de a se autoreproduce.

33

Astfel, o parte dintre ele pot fi afectate sau pierdute fără consecinţe grave. Graţie existenţei

structurilor fractale, se măresc suprafeţele de schimb necesare colectării, absorţiei şi

eliminării toxinelor şi a fluidelor vitale.

I. 3. 5. Rezumat Elemente de teoria haosului:

Prin haos se înţelege în mod obişnuit dezordine, evenimente aleatorii.

Teoria haosului (dinamică neliniară) este teoria sistemelor, care au o mare

sensibilitate la condiţiile iniţiale.

Haosul înseamnă un fel de ordine fără periodicitate.

Sistemele haotice au comportament instabil, aperiodic descris de dinamica

neliniară.

Evoluţia în timp a stării unui sistem haotic este descrisă prin traiectoria

punctului figurativ din spaţiul fazelor.

Atractorii stranii au o structură fractală.

Fractalul este un model (schemă, structură) care se dovedeşte din ce în ce

mai complex pe măsură ce este mărit (dilatat).

Fractalii prezintă în mod uzual proprietatea de self-similaritate.

I. 3. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Ce înţelegeţi prin haos?

2. Cum definiţi fractalii?

3. Ce exemple de fractali din natură cunoaşteţi?

4. Explicaţi după vizitarea site-urilor indicate un fenomen haotic?

I. 3. 7. Test de autoevaluare 1. Ce exemple de fractali din natură cunoaşteţi?

2. Explicaţi după vizitarea site-urilor indicate un fenomen haotic?

34

Bibliografie.

1. Constantin Mantea, Mihaela Garabet, „Fizica” Manual pentru clasa a XI -a,

Editura All, Bucureşti, 2006.

2. Carmen Ţică, Ştiinţe şi cunoaşterea mediului, Didactica în învăţământul primar şi

preşcolar, M.E.C., PIR 2007

3. Michael Bright, David Burnie, ş.a., 1000 de miracole ale Naturii, Editura

„Reader’s Digest”, Londra 2001 – Bucureşti, 2006.

4.Crocnan Daniel Ovidiu, Huţanu Elena, Manualul învăţătorului, clasa a III -a,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2001, p5-14;

5. Crocnan Daniel Ovidiu, Huţanu Elena, Manualul învăţătorului, clasa a IV -a,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002, p4-10;

6. Pacearcă Ştefan, Constantinescu Rodica, Popescu Maria-Luiza- Ştiinţe, clasa a IV-

a, Editura Cartea Universală, 2003;

7. Bogheanu Maria Magdalena, Ilarion Niculina, Ştiinţe ale naturii, clasa a IV -a,

experimente, evaluare, autoevaluare, Editura Humanitas Educaţional, 2002;

8. Pârâială Viorica, Pârâială Dumitru, Filoti Carmen, Ştiin ţe ale naturii, auxiliar

pentru elevi, cadre didactice şi părinţi, Editura Euristică, Iaşi, 2002.

35

Modulul II. Fenomene chimice

Cuprins

Introducere. ................................ ................................ ................................ ............... 35

Competenţe ................................ ................................ ................................ ............... 35

Unitatea de învăţare nr. II. 1. Stări de agregare. ................................ ..................... 36

II. 1. 1. Introducere ................................ ................................ ........................ 36

II. 1. 2. Competenţe ................................ ................................ ......................... 36

II. 1. 3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare..................36

II. 1. 4. Conţinut................. .............................................................................37

II. 1. 5. Rezumat................................................................................................39

II. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor.............. ............................................39

II. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor...................................................40

Unitatea de învăţare nr. II. 2. Substanţe şi amestecuri....................................... ......41.

II. 2. 1. Introducere ................................ ................................ .......................... 41

II. 2. 2. Competenţe ................................ ................................ .......................... 41

II. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.............. ..............42

II. 2. 4. Conţinut......................... ....................................................... .............42

II. 2. 5. Rezumat............................................................................... ................49

II. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor....... .................................. ................5 0

Bibliografie........... ............................ ............. ...................................................... .........51

Introducere

Acest modul cuprinde două unităţi de învăţare: Stări de agregare şi

Substanţe şi Amestecuri.

Competenţe

După parcurgerea acestui modul de curs studentul va fi capabil:

să explice procesele chimice prin utilizarea corectă a

terminologiei de specialitate;

să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru

evidenţierea şi explicarea proceselor chimice;

să rezolve probleme cu caracter teoretic şi aplicativ.

36

Unitatea de învăţare II. 1: Stări de agregare

Cuprins

II. 1. 1. Introducere................................ ................................ ........................ 36

II. 1. 2. Competenţe................................ ................................ ......................... 36

II. 1. 3. Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare..................36

II. 1. 4. Conţinut................. ........................................... .......... ........................37

II. 1. 5. Rezumat............................................................... ................................. 39

II. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor............................ ..............................3 9

II. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor......................... ..........................4 0

II. 1. 1. Introducere

În natură, substanţele se află în diferite stări de agregare . Stările de

agregare sunt: solidă, lichidă, gazoasă.

Schimbarea stării de agregare a unui corp are loc prin schimb de căldură

între corp şi mediul exterior.

II. 1. 2. Competenţe

După parcurgerea acestei unităţi de curs studentul va fi capabil:

să explice procesele chimice prin utilizarea corectă a

terminologiei de specialitate;

să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru

evidenţierea şi explicarea proceselor chimice;

II. 1. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 2 ore.

37

II. 1. 4. Conţinutul unităţii de învăţare nr. II.1.

1. Stări de agregare. Transformări ale stărilor de agregare

În natură, substanţele se află în diferite stări de agregare . Stările de agregare sunt: solidă,

lichidă, gazoasă. Corpurile, în funcţie de starea de agregare în care se află au diferite

proprietăţi:

- solide – au volum, au formă proprie, nu curg;

- lichidele – au volum propriu, nu au formă proprie (iau forma incintei în care se

află), curg;

- gazele – nu au volum propriu (sunt expansibile), nu au formă proprie (iau forma

incintei în care se află), sunt fluide.

Aceste proprietăţi sunt datorate interacţiunilor dintre moleculele corpului (particule

extrem de mici, care nu se văd cu ochiul liber).

Un corp poate să existe în cele trei stări de agregare: solidă, lichidă şi gazoasă. Uneori , el

trece dintr-o stare de agregare în alta, adică îşi schimbă starea de agregare. Astfel, apa

poate fi în stare de agregare: solidă (gheaţă), lichidă (apă) şi gazoasă (vapori de apă).

Schimbarea stării de agregare a unui corp are loc prin schimb de căldură între corp şi

mediul exterior.

1. 1. Topirea. Solidificarea

Trecerea unei substanţe din starea solidă în stare lichidă se numeşte topire (exemplu:

trecerea naftalinei din starea solidă în starea lichidă, topirea gheţii). Pentru a se topi,

corpurile absorb căldură.

Trecerea unei substanţe din starea lichidă în starea solidă se numeşte solidificare.

Solidificarea este fenomenul invers topirii. Pentru a se solidifica corpurile cedează căldură

(exemplu: trecerea apei din stare lichidă în stare solidă – gheaţă, trecerea naftalinei din stare

lichidă în stare solidă).

Temperatura la care se topeşte sau se solidifică o substanţă se numeşte temperatură de topire

sau de solidificare şi este o caracteristică a fiecărei substanţe:

- temperatura de topire (solidificare) a naftalinei – 80o

C;

- temperatura de topire (solidificare) a gheţii – 0o C.

În timpul topirii (solidificării), volumul substanţei se modifică.

De regulă, volumul creşte prin topire şi se micşorează prin solidificare. Excepţie face apa, la

care volumul creşte prin solidificare. Această mărire a volumului apei prin solidificare

provoacă spargerea ţevilor radiatoarelor şi a altor instalaţii dacă nu sunt golite înainte ca

temperatura să scadă sub 0o C.

În industrie, fenomenul de topire şi solidificare a metalelor este folosit la obţinerea prin

turnare a unor piese.

1. 2. Vaporizarea. Condensarea

Procesul de trecere a substanţelor din stare lichidă în stare de vapori se numeşte vaporizare.

Vaporizarea care se produce la suprafaţa lichidului se numeşte evaporare. Vaporizarea în

toată masa lichidului se numeşte fierbere. Prin fierbere, apa trece în stare de vapori. Fiecare

lichid fierbe la o anumită temperatură (apa la 100o C, alcoolul la 78

o C).

Unele lichide (acetonă, alcool) se evaporă repede la temperatura camerei şi se numesc

volatile.

Evaporarea se produce mai repede atunci când suprafaţa lichidului este mai mare (se

evaporă mai repede alcoolul dintr-un vas întins faţă de alcoolul dintr-o eprubetă).

38

Procesul de evaporare se produce mai repede atunci când există deplasări ale aerului care

înlătură vaporii formaţi (exemplu: vântul produce uscarea rufelor ude).

Evaporarea este mai rapidă dacă temperatura mediului înconjurător este mai ridicată

(evaporarea apei din lacuri, râuri, mări şi oceane este mai pronunţată în zilele călduroase).

Vaporizarea este un proces ce are loc cu absorbţie de căldură.

Procesul de trecere a unei substanţe din stare de vapori în stare lichidă se numeşte

condensare. Dacă în bucătărie fierbe apă într-un vas, pe geamul ferestrei se depune un strat

subţire de lichid. Suflând pe un geam rece, pe lentilele ochelarilor sau pe oglindă, acestea se

aburesc. Vaporii de apă din aerul expirat se condensează pe obiecte, transformându-se în

lichid.

Condensarea se produce cu cedare de căldură.

Unele substanţe (iodul, naftalina, camforul) trec direct din stare solidă în stare gazoasă (au

sublimat). Trecerea din stare solidă în stare gazoasă se numeşte sublimare.

Fenomenul invers sublimării se numeşte desublimare şi reprezintă trecerea unei substanţe din

stare gazoasă în stare solidă. Prin desublimarea dioxidului de carbon se obţine zăpada

carbonică (artificială).

În concluzie, prin absorbţie sau cedare de căldură corpurile îşi pot schimba starea de

agregare.

1. 3. Circuitul apei în natură

În natură, apa trece dintr-o stare de agregare în alta datorită variaţiilor de temperatură din

atmosferă. Căldura soarelui evaporă apa de la suprafaţa lacurilor, mărilor, oceanelor şi de

la suprafaţa pământului sub formă de vapori. Vaporii de apă se ridică în aer şi formează

norii. Norii sunt purtaţi de vânt la diferite înălţimi. Din nori, cad pe pământ precipitaţii, sub

formă de ploaie sau zăpadă. Precipitaţiile iau naştere prin condensarea vaporilor de apă

atunci când întâlnesc straturi de aer mai reci.

În timpul nopţilor reci, vaporii de apă din atmosferă vin în contact cu corpurile mai reci, se

condensează în picături fine de apă şi formează roua. Dacă temperatura coboară sub 0o

C se

formează bruma.

Iarna, atunci când temperatura coboară sub 0o C, picăturile de apă se transformă în cristale

de gheaţă de diferite forme şi dimensiuni ce formează fulgii de zăpadă.

Apa rezultată din ploi sau topirea zăpezilor ajunge din nou în râuri, mări, oceane sau

pătrunde în pământ. Circuitul continuu pe care îl realizează apa în natură, trecând dintr-o

stare de agregare în alta se numeşte circuitul apei în natură.

În fiecare an, aproximativ 450000 – 500000 km3 de apă se evaporă şi revin la suprafaţa

pământului sub formă de precipitaţii.

1. 4. Exemple de activităţi practice ce se pot aplica la ciclul primar

Experimentul 1. Evidenţierea stării gazoase

Materiale necesare: eprubetă, tub deschis la ambele capete, vas cu apă

Cum procedezi?

- încearcă să introduci o eprubetă cu capătul deschis, în paharul cu apă;

- repetă experimentul folosind un tub deschis la ambele capete.

Ce observi? Explică. Notează observaţiile făcute.

39

Constatare. Apa nu urcă în eprubetă pentru că, deşi pare goală, ea conţine de fapt aer. Aerul

este un gaz. Ca toate gazele, aerul nu are formă proprie şi ia forma vasului în care se află.

În cazul tubului deschis la ambele capete, apa urcă în interiorul tubului. Apa a împins aerul

din interiorul tubului.

Experimentul 2. evidenţierea fenomenului de topire.

Materiale necesare: două eprubete, cleşte pentru eprubete, spirtieră, cristale de naftalină,

ceară.

Cum procedezi?

- pune într-o eprubetă cristale de naftalină iar în altă eprubetă puţină ceară;

- încălzeşte eprubetele la flacăra spirtierei şi măsoară timpul necesar pentru

topirea conţinutului acestora.

Ce observi? Notează observaţiile făcute.

Constatare. Naftalina şi ceara se topesc în intervale de timp diferite deoarece căldura

necesară topirii acestora este diferită.

Experimentul 3. Evidenţierea vitezei de evaporare a lichidelor.

Materiale necesare: trei eprubete, trei vase întinse (farfurii), acetonă, alcool, apă.

Cum procedezi?

- toarnă acelaşi volum (5 ml ≈ o linguriţă) de acetonă, de alcool şi de apă în cele trei

vase identice;

- observă şi notează în cât timp se desfăşoară evaporarea;

- repetă experimentul folosind eprubete.

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Alcoolul se evaporă mai repede decât apa, dar mai încet decât acetona. Viteza de

evaporare depinde de natura lichidului şi de suprafaţa liberă a lichidului (lichidul din

farfurie se evaporă mai repede decât cel din eprubetă.

II. 1. 5. Rezumat Solidele – au volum propriu, au formă proprie, nu curg;

Lichidele – au volum propriu, nu au formă proprie (iau forma

incintei în care se află), sunt fluide;

Gazele – nu au volum propriu, nu au formă proprie, sunt fluide;

Topirea – trecerea unei substanţe din stare solidă în stare lichidă;

Solidificarea – trecerea unei substanţe din stare lichidă în stare

solidă;

Vaporizarea – trecerea unei substanţe din stare lichidă în stare de

vapori;

Condensarea – trecerea unei substanţe din stare de vapori în stare

lichidă;

Sublimarea – trecerea unei substanţe din stare solidă în stare

gazoasă;

40

Desublimarea – trecerea unei substanţe din stare gazoasă în stare

solidă;

II. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Uneşte prin săgeţi cuvintele din prima coloană cu enunţurile din cea

de-a doua coloană. (Ex. 1, c)

1. Topirea a. trecerea din stare lichidă în stare solidă

2. Condensarea b. trecerea din stare gazoasă în stare lichidă

3. Solidificarea c. trecerea din stare solidă în stare lichidă

d. trecerea din stare lichidă în stare gazoasă

II. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Răspunde la următoarele întrebări:

a) De ce se usucă mai repede rufele când bate vântul?

b) De ce se sparge o sticlă cu apă, dacă este pusă în congelator?

c) Pentru a proteja îmbrăcămintea de molii se pun în dulapuri cristale de

naftalină. După un timp mai îndelungat deşi mirosul naftalinei se simte, naftalina

a dispărut. Cum explici?

41

Unitatea de învăţare II. 2: Substanţe şi amestecuri

Cuprins

II. 2. 1. Introducere................................ ................................ .................. 41

II. 2. 2. Competenţe................................ ................................ ................... 41

II. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare........ ..............42

II. 2. 4. Conţinut..... ..................................................................... ...............42

II. 2. 5. Rezumat................ .................... ........................................ ..............49

II. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor........................................ .............50

II. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor................ .................. .............50

II. 2. 1. Introducere

Tot ceea ce ne înconjoară este materie. Corpurile sunt porţiuni limitate de materie

(exemplu: o piatră, apa dintr-un pahar, aerul dintr-un balon, etc.).

Formele heterogene de materie cu o compoziţie variată se numesc materiale

(exemplu: lemn, sticlă, ciment).

Formele omogene de materie cu o compoziţie constantă se numesc substanţe:

(exemplu: oxigen, dioxid de carbon, azot, apă, aur, argint, etc.).

Substanţele sunt alcătuite din particule foarte mici, invizibile cu ochiul liber,

numite molecule. Moleculele reprezintă o grupare de unul sau mai mulţi atomi.

Atomii şi moleculele alcătuiesc toate corpurile care ne înconjoară şi au o

caracteristică importantă şi anume aceea de a se afla într-o continuă mişcare

întâmplătoare.

Chiar şi moleculele unui corp solid se mişcă în permanenţă însă, deplasarea

moleculelor se face pe distanţe atât de mici încât această mişcare nu poate fi

observată.

II. 2. 2. Competenţe

După parcurgerea acestei unităţi de curs studentul va fi capabil:

să explice procesele chimice prin utilizarea corectă a

terminologiei de specialitate;

să utilizeze investigaţia şi experimentarea dirijată pentru

evidenţierea şi explicarea proceselor chimice;

42

II. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

II. 2. 4. Conţinutul unităţii de învăţare nr. II. 2.

Aerul care ne înconjoară este şi el alcătuit din molecule (oxigen, azot) şi atomi (argon).

Atomii şi moleculele de aer se mişcă cu viteze apreciabile, dar nu se pot observa direct.

Datorită mişcării lor neîncetate, moleculele unei substanţe pot pătrunde cu uşurinţă printre

moleculele altei substanţe. Fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanţe printre

moleculele altei substanţe se numeşte difuzie. Aşa se explică de ce în apropierea unei

benzinării se simte în permanenţă mirosul caracteristic al benzinei.

Difuzia este procesul prin care obţinem un ceai punând un plic de ceai într -o cană cu apă

fierbinte.

Factorii care influenţează difuzia sunt temperatura şi starea de agregare.

1. Exemple de activităţi practice

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Evidenţierea procesului de difuzie

Materiale necesare: două sticluţe identice cu alcool şi ulei

Cum procedezi?

- Deschide în acelaşi timp cele două sticluţe şi depărteză-te câţiva paşi de acestea.

Ce observi? Notează observaţiile făcute.

Constatare. Mirosul alcoolului ajunge până la tine relativ repede, pe când mirosul de ulei nu

se va simţi. De ce? Notează observaţiile.

Experimentul 2. Evidenţierea factorilor care influenţează difuzia (temperatura)

Materiale necesare: pahar cu apă caldă, pahar cu apă rece, cerneală, pipetă.

Cum procedezi?

- Toarnă cu ajutorul pipetei câteva picături de cerneală, în paharul cu apă rece şi

apoi, în paharul cu apă caldă;

- Observă cum difuzează cerneala, în apa din fiecare pahar;

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Apa din paharul cu apă caldă s-a colorat omogen, pe când în apa rece, difuzia

nu s-a realizat omogen. Difuzia este influenţată de temperatură (procesul se desfăşoară mai

repede la temperatură mai ridicată).

Procesul de difuzie este influenţat şi de starea de agregare. Particulele unui gaz se mişcă

mult mai repede decât particulele unui lichid (mirosul unui parfum sau al alcoolului se simt

imediat, pe când cerneala are nevoie de un timp pentru a se amesteca cu apa).

În natură există substanţe pure a căror compoziţie rămâne neschimbată prin operaţii fizice

(exemplu: oxigen, hidrogen, azot).

Substanţele pot fi simple (oxigen, carbon, mercur) şi compuse (sunt alcătuite din 2 sau mai

multe substanţe – oxidul de mercur este alcătuit din oxigen şi mercur; oxidul de aluminiu este

alcătuit din oxigen şi aluminiu).

43

Amestecurile de substanţe se obţin prin punerea împreună a două sau mai multe substanţe

(exemplu: aerul, apa minerală).

Amestecurile de substanţe se clasifică în:

- amestecuri omogene (au în masa lor aceeaşi compoziţie şi aceşeaşi proprietăţi);

- amestecuri neomogene (au compoziţie diferită în masa lor şi proprităţi diferite);

2. . Metode de separare a substanţelor din amestecuri

2. 1. Decantarea

Decantarea este metoda de separarea a unui solid dintr-un amestec neomogen solid – lichid.

Această metodă de separare se foloseşte atunci când densitatea solidului este mai mare decât

a lichidului.

În practică, decantarea este folosită pentru obţinerea apei potabile din ape naturale, pentru

purificarea sării extrase din salină sau pentru obţinerea aurului şi a argintului din minereu,

în decantoare speciale.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Separarea nisipului de apă

Materiale necesare: pahar, apă, nisip

Cum procedezi?

- Pune într-un pahar apă cu nisip;

- Amestecă cu o baghetă de sticlă (poţi folosi şi un creion).

Ce fel de amestec ai obţinut? Lasă amestecul în repaus câteva minute.

Ce observi? Notează observaţiile făcute.

Constatare. Amestecul de apă cu nisip este un amestec neomogen. Nisipul se depune pe

fundul paharului deoarece are o densitate mai mare decât apa.

2. 2. Filtrarea

Filtrarea este metoda de separare a unui solid dintr-un amestec neomogen solid – lichid, cu

ajutorul unui filtru permeabil numai pentru lichid. Se utilizează când densitatea solidului este

mai mică sau egală cu a lichidului.

Lichidul care trece prin hârtia de filtru se numeşte filtrat. În practică, filtrarea este folosită

pentru obţinerea apei potabile. Ca materiale filtrante se folosesc straturi succesive de pietriş

şi nisip.

Există şi filtre de aer folosite pentru purificarea aerului.

Aplicaţii practice

Experimentul 2. Separarea pulberii de cărbune de apă

Materiale: 2 pahare, pâlnie, apă, pulbere de cărbune, hârtie de filtru

Cum procedezi?

- Pune puţină pulbere de cărbune, într-un pahar cu apă;

- Agită sau amestecă cu o baghetă amestecul. Ce amestec ai obţinut?

- Într-o pâlnie, pune o hârtie de filtru, toarnă amestecul, prin pâlnie, într -un pahar.

44

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Amestecul de apă şi pulbere de cărbune este un amestec neomogen solid – lichid.

Pulberea de cărbune se depune pe hârtia de filtru iar în pahar se separă apa.

2. 3. Cristalizarea

Cristalizarea este operaţia de trecere a unei substanţe solide din soluţie în stare cristalină.

Cristalele sunt corpuri solide, omogene, cu formă geometrică definită.

În practică, metoda cristalizării este folosită pentru obţinerea zahărului din trestie de zahăr şi

pentru obţinerea sării de bucătărie din apa mării.

Cristalizarea nu se foloseşte în cazul lichidelor inflamabile.

Cristalizarea poate avea loc în adâncul Pământului prin modificarea magmei formându-se

roci magmatice (granit, bazalt).

Aplicaţii practice

Experimentul 3. Extragerea sării din apa sărată

Materiale: capsulă de porţelan, trepied, sită de azbest, apă, sare de bucătărie, spirtieră.

Cum procedezi?

- Într-o capsulă de porţelan, toarnă apă cu sare de bucătărie;

- Încălzeşte capsula în care se află amestecul, cu ajutorul spirtierei până la

evaporarea completă a apei.

- Într-o pâlnie, pune o hârtie de filtru, toarnă amestecul, prin pâlnie, într-un

pahar.

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Prin încălzire până la fierbere, apa se evaporă, iar în capsulă rămâne sarea.

2. 4. Distilarea

Distilarea este operaţia de separare a componenţilor dintr-un amestec omogen de lichide,

prin fierbere urmată de condensare. Această metodă de separare este utilizată la obţinerea

alcoolului şi în prelucrarea ţiţeiului în rafinării pentru obţinerea benzinei, petrolului lampant

şi a motorinei.

Perspective. Alte metode de separare a substanţelor din amestecuri sunt magnetizarea şi

electrizarea.

3. Soluţii

Amestecurile omogene formate din două sau mai multe substanţe, între care nu se produc

fenomene chimice se numesc soluţii. În fiecare zi, amestecăm apa cu diverse substanţe solide,

lichide sau gazoase, cum ar fi: zahărul, sarea de bucătărie, oţelul, alcoolul, sucurile

concentrate de fructe, dioxidul de carbon. În acest mod se obţin soluţii.

3. 1. Dizolvare. Dizolvant. Dizolvat. Solubilitate

Fenomenul în urma căruia o substanţă solidă, lichidă sau gazoasă se răspândeşte printre

particulele altei substanţe rezultând soluţii se numeşte dizolvare.

45

O soluţie este formată din două componente: dizolvantul sau solventul (substanţa în care se

face dizolvarea) şi dizolvatul sau solvatul (substanţa dizolvată).

Exemplu: în soluţia de apă cu zahăr, apa este dizolvantul iar zahărul este dizolvatul.

În majoritatea soluţiilor, dizolvantul este apa. Există şi alţi dizolvanţi: alcoolul, benzina,

acetona, eterul. Când soluţia este formată din două lichide se consideră dizolvant, lichidul

aflat în cantitate mai mare.

Proprietatea unei substanţe de a se dizolva în altă substanţă se numeşte solubilitate. În

funcţie de solubilitatea într-un anumit solvent, substanţele se clasifică în: substanţe solubile,

substanţe greu solubile şi substanţe insolubile (sarea este solubilă în apă, nisipul este

insolubil în apă).

Solubilitatea substanţelor este influenţată de natura dizolvantului şi a dizolvatului şi de

temperatură.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Evidenţierea factorilor care influenţează solubilitatea (natura dizolvantului

şi a dizolvatului).

Materiale: pahare transparente, apă, acetonă, lac de unghii.

Cum procedezi?

a) pune o picătură de lac de unghii, într-un pahar cu apă.

Ce observi? Ce fel de amestec se obţine? Notează observaţiile.

b) pune o picătură de lac de unghii, într-un pahar, care conţine o cantitate

mică de acetonă.

Ce observi? Ce fel de amestec se obţine? Notează observaţiile.

Constatare. Solubilitatea este influenţată de natura dizolvantului şi a dizolvatului. Lacul de

unghii nu se dizolvă în apă dar se dizolvă în acetonă.

Aplicaţii practice

Experimentul 2. Evidenţierea factorilor care influenţează solubilitatea (temperatura).

Materiale: 2 pahare transparente, apă caldă, apă rece, zahăr, linguriţă.

Cum procedezi?

- Pune într-un pahar, apă caldă, iar în celălalt pahar, un volum egal de apă rece;

- Adaugă, în fiecare pahar, câte o linguriţă de zahăr.

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Cristalele de zahăr se dizolvă mai repede în apa caldă. Solubilitatea substanţelor

solide depinde de temperatură. Viteza de dizolvare creşte odată cu creşterea temperaturii.

Cantitatea de substanţă dizolvată într-o anumită cantitate de soluţie se numeşte concentraţie.

După concentraţie soluţiile pot fi: soluţii diluate (conţin o cantitate mică de substanţă

dizolvată) şi soluţii concentrate (conţin o cantitate mare de substanţă dizolvată).

Aplicaţii practice

Experimentul 3. Obţinerea unei soluţii concentrate

Materiale: pahar transparent, apă, zahăr, linguriţă.

Cum procedezi?

- Într-un pahar cu apă, pune o linguriţă de zahăr;

46

- Amestecă cu ajutorul linguriţei. Ce observi?

- Adaugă, din ce în ce mai mult, zahăr în apă.

Ce observi? Notează observaţiile.

Constatare. Adăugând din ce în ce mai mult zahăr în apă, la un moment dat, acesta nu se

mai dizolvă.

Soluţia care conţine cantitatea maximă de substanţă dizolvată la o anumită temperatură se

numeşte soluţie saturată.

3. 2. Concentraţia unei soluţii. Probleme rezolvate.

Cantitatea de substanţă dizolvată în 100 g soluţie se numeşte concentraţie procentuală.

md = masa dizolvatului

ms = masa soluţiei

md + mapei = masa soluţiei

c = (md x 100) / ms , concentraţia procentuală (%)

c = s

d

m

m

Exemplu:

1. Care este concentraţia, în procente, a unei soluţii obţinută prin dizolvarea a 20 g sare de

lămâie în 80 g apă?

md = 20g

mapei = 80g

c = (md x 100) / ms

ms = md + mapei

c = (20 x 100) / (20 + 80)

c = 20(%)

2. Care este concentraţia, în procente, a soluţiei obţinută prin dizolvarea a 30g sodă caustică

în 270g de apă?

c = (md x 100) / ms

ms = md + mapei

c = (30 x 100) / (30 + 270)

c = 10(%)

Probleme rezolvate:

c = md / msoluţie m d – masa substanţei ce se dizolvă (masa

dizolvantului)

msoluţie = md +msolventului

1) Aflaţi concentraţia unei soluţii obţinute prin dizolvarea a 80 g de zahăr în 420 g apă.

- cunoaştem masa dizolvantului (md – zahăr)

- cunoaştem masa solventului (apei)

- determinăm masa soluţiei = 80 + 420 = 500 (g)

- calculăm concentraţia c = 80 / 500

c = 0,16

c = 16%

2. O soluţie cu concentraţia de 16% are în compoziţie 40 g sare. Află în ce cantitate de apă a

fost dizolvată sarea!

- cunoaştem concentraţia şi masa dizolvatului (sarea) putem afla masa soluţiei (md + mapă)

- ms = md : c

ms =40 :0,16 (g) 16% =16/100 = 0,16

ms = 250 (g)

47

250 = 40 + mapei

mapei = 210 (g)

3. Pentru obţinerea unei soluţii cu concentraţia de 16% a fost dizolvată sare în 210 g apă. Ce

cantitate de sare a fost necesară?

- pornim de la faptul că ms =msare + mapă

- notăm x – masa sare

- din definirea concentraţiei deducem ecuaţia:

C = x/(x + mapă)

16% = x/(x + 210)

0,16(x + 210) = x

0,84x = 0,16 ∙ 210 rezultă x = 40 (g)

Masa dizolvatului, masa apei, masa soluţiei se exprimă în aceeaşi unitate de măsură

(g, kg, etc.).

4. Aliaje

Aliajul este un material cu proprietăţi asemănătoare metalelor, obţinut prin difuziune, de cele

mai multe ori în stare topită, din două (aliaj liniar) sau mai multe (aliaj ternar, cuaternar etc)

elemente chimice, dintre care cel puţin elementul predominant este un metal.

Importanţa practică a aliajelor se datorează proprietăţilor lor (rezistenţă, duritate etc.)

superioare metalelor pure.

4. 1. Tipuri de aliaje

Aliajul anticoroziv, aliaj rezistent la coroziune.

Aliajul inoxidabil, produs metalic feros sau neferos, capabil să reziste agenţilor oxidanţi,

care acţionează pe cale umedă sau uscată la temperatură de până la 300oC (oţeluri

inoxidabile).

Aliajul antifricţiune, aliaj de plumb – stibiu (12-17% Sb), de staniu – cupru – stibiu (85-88%

Sn, 4 – 5% Cu, 8 – 10% Sb), folosit la căptuşirea cuzineţilor (compoziţie de lagăr)

Aliaj de lipit, aliaj moale de staniu şi plumb, eventual cu adaosuri de bismut, cadmiu sau

stibiu, ori tare (brazură), de cupru şi zinc, eventual cu adaosuri de argint, staniu sau nichel,

folosit pentru lipirea pieselor din metal.

Aliaj dur, produs metalic care cuprinde carburi, nitruri sau boruri metalice; se obţine de

obicei, pe calea metalurgiei pulberilor şi are o duritate ridicată, uneori apropiată de cea a

diamantului, care poate fi menţinut şi la temperaturi înalte.

Aliaj refractar, aliaj care îşi păstrează proprietăţile chimice şi mecanice la temperaturi

ridicate (oţeluri aliate cu crom, siliciu şi milibden).

Aliaj uşor, aliaj cu greutate specifică sub 3,5 compus din aluminiu şi mici adaosuri de siliciu,

cupru, zinc, nichel, magneziu etc.

Aliaj foarte uşor, este cu greutate specifică sub 2, conţine ca metal de bază magneziul, cu

mici adaosuri de aluminiu, zinc, mangan; este folosit în aviaţie şi în industria automobilelor

(aliajul elektron cu 90% Mg).

Aliajul topografic, aliaj ternar de plumb, stibiu şi staniu, folosit la turnarea materialului

tipografic imprimabil şi neimprimabil (litere, rânduri de linotip, plăci de stereotipie, albitură,

linii, etc.), compoziţie de literă.

Aliaj uşor fuzibil, aliaj cu punct de topire coborât (metal Wood cu temperatura de topire

60oC, aliaj Darcet cu punct de topire 94

oC, etc) folosit la confecţionarea siguranţelor fuzibile

etc.

48

4. 2. Titlul unui aliaj. Probleme rezolvate

Numim titlul unui aliaj raportul dintre masa metalulului preţios şi masa aliajului.

T = m/M unde m – reprezintă masa metalului preţios

M – reprezintă masa aliajului

Probleme rezolvate

1. Un aliaj conţine 810 g de aur şi 1190 g cupru. Care este titlul aliajului?

- masa aliajului M = maur + mcupru

M = 810 g +1190 g = 2000 g

- metalul preţios este aurul şi are masa 810 g (m)

T = 810 / 2000 = 0,405

- aliajul are titlul de 0,405

2. Un aliaj de aur cu alamă are titlul de 0,45. Ce cantitate de aur conţine o bijuterie de 5 g

confecţionată din acest aliaj?

- cunoaştem titlul aliajului şi masa aliajului (formată din masa aurului şi masa aramei)

- din raportul ce ne dă titlul găsim că m = T ∙ M atunci m = 0,45 ∙ 5 = 2,25 gr (reprezintă

cantitatea de aur din această bijuterie.

3. Un aliaj de aur cu aramă are titlul de 0,45. Ce cantitate de aur conţine o bijuterie pentru

care au fost topite 2,75 g de aramă.

- cunoaştem titlul aliajului şi masa metalului nepreţios

M = maur + maramă = x + 2,75.

- prin x am notat masa aurului.

- folosind definiţia titlului T = x / (x + 2,75) rezultă 0,45 (x + 2,75) = x ecuaţie din care se

află masa aurului

0,55 x = 0,45 ∙ 2,75

x = 1,2375 : 0 ,55

x = 2,25 (g)

4. Într-un aliaj de aur cu aramă cu titlul de 0,45 se topeşte 2,25 g de aur, Care este cantitatea

de aramă folosită în aliaj?

- cunoaştem masa metalului preţios (m) şi titlul aliajului

- putem afla masa aliajului M (m + maramei)

M = m : T

M = 2,25 : 0,45 (g)

M = 5 g

- aflăm masa aramei maur + maramă = 5 g

maramă = M – maur = 5 – 2,25 = 2,75 (g)

5. O bijuterie de aur şi aramă are titlul de 0,45. Ce masă are bijuteria ştiind că pentru

confecţionarea ei s-au folosit 2,25 g aur?

- masa bijuteriei este masa aliajului M

- din definiţia titlului M = m : T

- masa bijuteriei este M = 2,25 : 0,5 (g)

M = 5 (g)

Nu uitaţi necesitatea de a exprima masele în aceeaşi unitate de măsură.

49

5. „Ştiaţi că ?”

Marea moartă are cea mai sărată apă din lume.

Soluţia salină. În arşiţa verii, apa se evaporă din Marea Moartă, aflată la un nivel jos,

dezvăluind o mulţime de piloni de sare sculpturali.

Ţărmurile Mării Moarte, care se întind între Israel şi Iordania, constituie cel m ai jos punct al

suprafeţei de uscat a globului.

Ele se află la 397 m sub nivelul mării. Apa bogată în minerale conţine de opt ori mai multă

sare decât Mediterana şi de aceea este extrem de flotabilă – oamenii plutesc pe ea fără efort,

ca nişte dopuri.

Alimentată de râul Iordan, Marea Moartă nu are gură de vărsare; în schimb, apa se pierde

prin evaporare. Vara când temperatura urcă până la 50oC, sute de insule apar pe loc,

evaporarea scoţând la suprafaţă vârfurile pilonilor de sare.

S-au construit imense bazine cu apă mică pentru a se cristaliza şi extrage sărurile, folosite ca

îngrăşăminte şi în industrie. Asemenea niveluri de sare sunt toxice pentru majoritatea

formelor de viaţă şi, până recent, s-a crezut că în Marea Moartă nu există vietăţi. Acum ştim

că în saramură se dezvoltă halobacteriile.

II. 2. 5. Rezumat Difuzia – fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanţe

printre moleculele altei substanţe;

Decantarea – metoda de separare a unui solid dintr-un amestec

neomogen solid – lichid;

Filtrarea – metoda de separare a unui solid dintr-un amestec

neomogen solid-lichid, cu ajutorul unui filtru permeabil numai pentru

lichid;

Cristalizarea – operaţia de trecere a unei substanţe solide din soluţie

în stare cristalină;

Distilarea – operaţia de separare a componentelor dintr-un amestec

omogen de lichide, prin fierbere urmată de condensare;

Dizolvarea – fenomenul prin care o substanţă solidă, lichidă sau

gazoasă se răspândeşte printre particulele altei substanţe, rezultând

soluţii;

Dizolvant (solvent) – substanţa în care se face dizolvarea;

Dizolvat (solvat) – substanţa dizolvată;

Solubilitate – proprietatea unei substanţe de a se dizolva în altă

substanţă

Soluţie saturată – soluţia care conţine cantitatea maximă de

substanţă dizolvată la o anumită temperatură;

50

Concentraţie – titlul unui aliaj – rapoarte ce caracterizează soluţia

sau aliajul.

II. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

I. Alege răspunsul corect:

1. Soluţiile sunt:

a) amestecuri omogene;

b) substanţe pure;

c) amestecuri neomogene.

2. Vărsând o cantitate de soluţie dintr-un pahar, soluţia:

a) se concentrază;

b) se diluează;

c) rămâne la aceeaşi concentraţie.

3. Când ambele componente ale unei soluţii sunt în aceeaşi stare de agregare

(lichid); se consideră solvent, substanţa aflată în cantitate:

a) mai mică;

b) mai mare;

c) indiferent care dintre ele.

II. Activitate experimentală

Umple un pahar pe trei sferturi cu apă şi pune înăuntru un ou întreg. Ce

observi? Scoate oul din apă şi dizolvă în aceasta cât mai multă sare. Pune oul în

apa sărată. Ce observi?

II. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Completaţi spaţiile punctate.

a) Naftalina trece din stare solidă în stare gazoasă

prin.......................................

b) Trecerea unui corp din stare de vapori în stare lichidă se

numeşte...................

Punctaj 2 x 0,5 p = 1 p

2. Care este concentraţia unei soluţii obţinută prin dizolvarea a 9,6 g sare în

110,4 g apă? 2

p

3. Un aliaj de aur şi cupru are titlul de 0,406. Care este masa aurului ştiind că

masa cuprului topit este de 1188 gr? 3

p

4. Alcătuiţi un eseu cu titlul „Natura şi apa”. 3

p

Sugestii de conţinut:

51

- circuitul apei în natură şi importanţa sa

- tipuri de precipitaţii

- importanţa apei

- pagube produse de apă

- max. 3 pag.

Un punct se acordă din oficiu.

Răspunsuri la testele de autoevaluare 1 şi 2.

Răspunsuri la testul de autoevaluare nr. 1

1. 1c, 2b, 3a

2.

a) Procesul de evaporare a apei se produce mai repede atunci când există deplasări ale

aerului care înlătură vaporii formaţi.

b) În timpul procesului de solidificare a apei se produce o creştere a volumului.

c) Naftalina trece din stare solidă în stare gazoasă prin procesul de sublimare.

Răspunsuri la testul de autoevaluare nr. 2

I. 1 a; 2 c; 3b.

Bibliografie.

1. Fătu Sanda, Stroe Felicia – chimie, manual pentru cls a VII a, Editura Corint, 1999.

2. Carmen Ţică, Ştiinţe şi cunoaşterea mediului, Didactica în învăţământul primar şi

preşcolar, M.E.C., PIR 2007

52

Modulul III. Plante

Cuprins

III. 1. Introducere. ................................ ................................ ................................ ..... 52

III. 2. Competenţe ................................ ................................ ................................ ..... 52

III. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.............. .......... ........... .....53

III. 4. Conţinut............ ............................ ............................ .......................................53

III. 5. Rezumat.............................. ................... .................. ........................................ 64

III. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor................... .................... ............................... 65

III. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor.......................... ..................................... 66

III. 1. Introducere

Lumea vie este alcatuită din cinci regnuri:

- Regnul Monera, în care sunt încadrate bacteriile;

- Regnul Protista, în care sunt încadrate organisme asemănatoare cu plante

(algele) şi organisme asemănătoare animalelor (euglenă, amibă, parameci etc.);

- Regnul Fungi (ciuperci);

- Regnul Plante;

- Regnul Animale.

Plantele cu flori fac parte din Regnul Plante şi sunt considerate cele mai evoluate .

III. 2. Competenţe

După parcurgerea acestui modul, studentul va fi capabil:

să identifice principalele componente ale plantelor, precum

şi funcţiile acestora;

să descrie principalele caracteristici ale organelor

plantelor, utilizând un limbaj ştiinţific adecvat;

să utilizeze investigaţia şi experimentul pentru evidenţierea

şi explicarea funcţiilor organismelor vegetale;

să analizeze relaţiile : structură-funcţie, organism vegetal-

mediu, unitate-divesitate, evoluţie;

să precizeze caracterele generale ale principalelor grupe de

plante.

53

III. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

III. 4. Conţinutul modului de învăţare nr. III

1. Părţile componente ale unei plante cu flori

Părţile componente ale unei plante cu flori se numesc organe. Acestea sunt: rădăcina,

tulpina, frunza, floarea, fructul şi sămânţa. Rădăcina, tulpina şi frunzele asigură, î n

principal, hrănirea plantei şi se numesc organe vegetative. Floarea reprezintă organul de

înmulţire a plantei pentru că din flori se formează fructul şi seminţele.

Organele plantelor sunt alcătuite din celule de forme şi mărimi diferite, grupate în ţesuturi.

Celula vegetală este unitatea de bază structurală şi funcţională a plantei. În celulă, se

desfăşoară toate procesele ce întreţin viaţa plantei.

Părţile componente ale celulei sunt: membrana, citoplasma şi nucleul. Membrana sau

învelişul celulei are rol protector şi selectează substanţele ce intră sau ies în/din celulă. În

citoplasmă se află diferite componente celulare cu rol de captare a luminii (clorofila), de

producere, de depozitare şi de eliminare a diferitelor substanţe.

Nucleul controlează şi coordonează înmulţirea celulei. Celula vegetală, spre deosebire de

alte celule, are un perete protector situat la exteriorul membranei celulare.

Mai multe celule care au aceeaşi formă, structură şi fucţie, formează asociaţii de celule

numite ţesuturi.

Principalele tipuri de ţesuturi sunt:

- ţesuturi de protecţie: acoperă diferite părţi ale plantei şi le protejează împotriva

factorilor de mediu, a dăunătorilor:

- ţesuturi de conducere: asigură circulaţia sevei în corpul plantei:

- ţesuturi de susţinere: conferă rezistenţă şi elasticitate plantelor:

- ţesuturi asimilatoare: asigură captarea luminii solare şi prepararea hranei:

- ţesuturi de depozitare: înmagazinează diferite substanţe de rezervă (amidon,

uleiuri);

- ţesuturi de creştere: asigură dezvoltarea plantelor (creşterea în înălţime,

grosime).

Aceste tipuri de ţesuturi se observă în structura organelor unei plante.

1. 1. Rădăcina

Rădăcina este organul vegetativ al plantei care se dezvoltă în sol. Rădăcinile au forme şi

mărimi variate. Majoritatea rădăcinilor au o porţiune centrală mai groasă, numită rădăcină

principală şi ramificaţii mai subţiri numite rădăcini secundare.

54

Tipuri de rădăcini

- rădăcina fasciculată (fibroasă), la care toate ramificaţiile au aceeaşi formă,

lungime şi grosime (cereale, lalea);

- rădăcina lemnoasă, prezentă la arbori şi arbusti;

- rădăcina pivotantă, la care rădăcina principală are formă de ţăruş (fasole, morcov,

trifoi);

Vârful rădăcinii prezintă mai multe zone:

- scufia, un înveliş rezistent cu rol de protecţie;

- zona netedă ce asigură creşterea în lungime a rădăcinii;

- zona perişorilor absorbanţi; firişoare subţiri cu rol în absorbţia apei şi a sărurilor

minerale din sol;

- zona aspră: zona unde au căzut perii absorbanţi după 10-20 zile.

Funcţiile rădăcinii

Rădăcina fixează planta în sol şi absoarbe apa cu sărurile minerale (seva brută). Unele

rădăcini depozitează substanţe de rezervă; morcov, sfeclă, ridiche.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Evidenţierea rolului rădăcinii în absorbţia apei.

Materiale necesare: plantă cu rădăcină, vas de sticlă, ulei.

Cum procedezi?

- Aşază planta cu rădăcină, într-un vas cu apă, peste care se adaugă o peliculă foarte

fină de ulei;

- Marchează nivelul apei din vas (cu ajutorul unui marker);

- După 2 -3 zile marchează din nou nivelul apei şi compară-l cu cel iniţial.

Ce reperezintă diferenţa de nivel? Care este rolul uleiului?

Rezultate

Diferenţa de nivel reprezintă apa absorbită de către rădăcină. Rolul uleiului este de a

împiedica evaporarea apei din vas.

Experimentul 2 Evidenţierea absorbţiei apei la nivelul zonei perişorilor absorbanţi

Materiale necesare: plantele de fasole încolţite (rădăcina să aibă 4-5 cm, două vase de sticlă

(eprubete), ulei, apă.

- pune plantele de fasole, în câte un vas de sticlă, ce conţine apă şi ulei, astfel încât:

în vasul 1, zona perişorilor absorbanţi să se afle în apă, în vasul 2, zona perişorilor

absorbanţi să se afle în ulei, iar vârful rădăcinii în apă;

- observă plantele după 2-3 zile.

Rezultate

Planta la care zona perişorilor absorbanţi se află în ulei s-a ofilit. În concluzie, plantele

absorb apa cu ajutorul perişorilor absorbanţi ai rădăcinii.

55

1. 2. Tulpina

Tulpinile au forme variate, în funcţie de mediul de viaţă al plantelor. După locul unde cresc,

tulpinile sunt aeriene (ierboase, lemnoase) şi subterane.

Cele mai multe plante au tulpini drepte (ortotrope), cu ţesuturi de susţinere bine dezvoltate.

Astfel de tulpini, au majoritatea plantelor ierboase (grâu, porumb, floarea-soarelui), ca şi

majoritatea plantelor lemnoase (arbori şi arbuşti).

Tulpina lemnoasă a arborilor prezintă; trunchiul, axul coroanei şi ramuri principale,

secundare şi de rod.

Arborii şi pomii fructiferi prezintă diferite forme ale coroanei sferică, conică, cilindrică,

pletoasă.

Alte plante au tulpini târâtoare (căpşuni), volubile (cu ţesuturi de susţinere slab dezvoltate

(fasole, liane) şi agăţătoare (cu frunze sau cu ramuri transformate în cârcei – mazăre, viţă de

vie).

Tulpinile aeriene ale unor plante s-au adaptat la funcţii noi: tulpinile cactuşilor acumulează

apă. În absenţa frunzelor, aceste tulpini încărcate cu clorofilă asigură fotosinteza.

Tulpinile subterane (subpământene) sunt reprezentate de: bulb (ceapă, lalea, crin), tubercul

(cartof) şi rizom (ferigă, stânjenel). În aceste tulpini subterane se depozitează substanţe de

rezervă (hrănitoare). La unele plante, înmulţirea se realizează prin bulbi, tuberculi sau

rizomi şi se numeşte înmulţire vegetativă.

O particularitate a tulpinii este prezenţa mugurilor, diferiţi după poziţia, forma şi rolul pe

care îl deţin în dezvoltarea ramurilor, a frunzelor şi a florilor.

Categorii de muguri:

- muguri de creştere- situaţi în vârful tulpinii;

- muguri foliari- din care se formează frunzele;

- muguri florali- din care se formează florile;

- muguri micşti- care dau naştere atât la frunze cât şi la flori.

În alcătuirea plantei există celule specializate în conducerea apei şi a sărurilor minerale. Ele

sunt reprezentate de vasele lemnoase, celule lungi, puse cap la cap, între care nu există pereţi

despărţitori. Prin vasele lemnoase circulă apa cu sărurile minerale care formează seva brută.

Apa cu sbstanţele hrănitoare produse de frunze formează seva elaborată ce circulă prin

vasele liberiene ale tulpinii spre toate celelalte organe ale plantei.

Funcţiile tulpinei

Circulaţia sevei brute şi a sevei elaborate prin plantă reprezintă funcţia de conducere a

tulpinii. Prin ţesuturile de susţinere pe care le conţine, tulpina asigură funcţia de susţinere a

ramurilor, frunzelor şi a florilor.

Creşterea tulpinei

Tulpina plantei creşte în înălţime dar şi în grosime. Plantele lemnoase prezintă creşteri

anuale sub formă de inele cu ajutorul cărora poate fi apreciată vârsta arborilor. Culoarea

inelelor lemnoase este diferită. Astfel, cele care se formează primăvara sunt mai deschise la

culoare comparativ cu cele de toamnă care sunt mai închise la culoare. După grosimea

inelelor de culoare deschisă pot fi apreciate condiţiile de mediu din anul respectiv (inele late -

an ploios, inele înguste- an secetos).

1. 3. Frunza

Frunza este organul aerian al plantei ce creşte pe tulpină. Ea îşi are originea în f runzuliţele

mugurelui foliar. O frunză completă este alcătuita din:

56

- limb: partea cea mai lată a frunzei, străbătută de o reţea de vase

conducătoare, care formează nervurile;

- peţiol: codiţa frunzei;

- teacă: partea lăţită a peţiolului, cu care frunza se prinde de tulpină.

Exemplificaţi pe o frunză de muşcată.

Alcătuirea externă a frunzei

La unele plante, peţiolul lipseşte. În acest caz, limbul se leagă de tulpină prin teacă, care

înfăşoară o parte a tulpinii (la grîu, la porumb). La alte plante, pot lipsi şi t eaca şi peţiolul,

iar limbul se leagă direct de tulpină (frunzele de mazăre).

Frunzele plantelor se deosebesc după forma marginii limbului care poate fi lobată, dinţată,

întreagă.

Frunzele diferă şi după forma limbului. Există:

a. frunza aciculară – în formă de ace lungi (brad, molid, pin);

b. frunză liniară – în formă de panglică (grâu, porumb);

c. frunză ovală – (păr, prun);

d. frunză cordată - în formă de inimă (muşcată);

e. frunză reniformă – în formă de rinichi (pochivnic);

f. frunză sagitată – în formă de săgeată (săgeata apei).

Frunze simple şi compuse

Spre deosebire de plantele cu frunze simple, unele plante au limbul frunzelor alcătuit din mai

multe foliole şi se numesc frunze compuse; frunză trifoliată (la trifoi), frunză penată

(salcâm) şi frunză palmată (castan).

Dispoziţia frunzelor pe tulpină diferă de la o plantă la alta. Frunzele se dispun astfel încât să

primească o cantitate de lumină cât mai mare, condiţie esenţială pentru desfăşurarea

fotosintezei. Pe tulpină, frunzele pot fi dispuse: în rozetă la baza tulpinii, opus sau altern.

Structura internă a frunzei

Structura internă a frunzei este adaptată pentru îndeplinirea funcţiilor de fotosinteză,

respiraţie şi transpiraţie.

Privit la microscop, limbul frunzei este format din două foiţe cu rol protector (epiderma

superioară şi epiderma inferioară), între care se află mezofilul (miezul frunzei), ce conţine

celule pline cu clorofilă.

Epiderma are ca formaţiuni caracteristice stomatele prin care se realizează schimbul de gaze

dintre plante şi mediul exterior şi eliminarea apei în timpul procesului de transpiraţie.

O stomată este alcătuită din două celule de forma boabelor de fasole, aşezate faţă în faţă,

între care rămâne un orificiu prin care se realizează schimbul de gaze. Numărul stomatelor

variază de la o plantă la alta, între 100-1000 stomate/mm2 de frunză.

Stomatele se închid şi se deschid în funcţie de factorii de mediu şi de nevoile plantei.

Aplicaţii practice

Observă frunzele următoarelor plante: stejar, grâu şi pin. Foloseşte material natural.

Notează, pentru fiecare frunză, observaţiile tale, legate de:

- tipul de frunză (frunză simplă/ frunză compusă);

- aspectul frunzei (neted, păros, cerat);

57

- forma frunzei;

- marginea limbului (întreagă, dinţată, lobală);

- modul în care sunt aşezate frunzele pe tulpină;

- alte observaţii.

Exemplu: Frunza de grâu – frunză simplă, alcătuită din limb şi teacă (lipseşte

peţiolul), formă de panglică, margini întregi, dură, tăioasă, nervuri paralele, etc.

Dacă nu vă permite anotimpul şi nu o aveţi în ierbar puteţi studia cu ajutorul atlasului

botanic.

1. 4. Funcţiile frunzei

Frunza este considerată un mare laborator al naturii, în care se sintetizează hrana plantei.

Apa şi sărurile minerale absorbite din sol de către rădăcină, cu ajutorul perişorilor

absorbanţi ajung la frunză. Seva brută ia calea vaselor lemnoase din rădăcină şi tulpină,

apoi prin nervurile frunzei, ajunge în celulele din mezofilul (miezul) frunzei. În frunză, intră

prin stomate şi dioxidul de carbon (CO2). Clorofila are un rol activ în procesul de

fotosinteză, ea absoarbe şi reţine radiaţiile solare luminoase, care vor fi transformate în

energie chimică, necesară procesului de fotosinteză. În acelaşi timp, lumina este

indispensabilă pentru formarea clorofilei.

Din apă, săruri minerale şi dioxid de carbon, frunza sintetizează substanţe organice (glucide,

proteine, lipide) ce vor circula prin vasele conducătoare liberiene sub formă de sevă

elaborată în tot corpul plantei.

O parte din substanţele organice produse se depozitează sub formă de rezerve nutritive, în

diferite părţi ale plantei: în frunze, seminţe, bulbi, tuberculi sau rizomi. Substanţele dulci

(amidon, zaharuri) depozitează cartoful, grâul, sfecla. Substanţe grase (lipide) se depozitează

în seminţele de nuc, rapiţă, floarea-soarelui, soia. O importantă sursă de proteine vegetale

sunt boabele de fasole, linte şi mazăre.

În urma procesului de fotosinteză, se eliberează oxigen (O2), gaz indispensabil vieţii.

Fotosinteza

În procesul de fotosinteză, plantele folosesc dioxidul de carbon din aerul atmosferic

şi eliberează oxigen. Schimburile de gaze se realizează prin stomatele de la nivelul

frunzelor.

Fotosinteza se desfăşoară în prezenţa luminii.

Principalii factori care influenţează fotosinteza sunt apa, lumina şi temperatura.

Apa şi sărurile minerale sunt necesare ca materie primă în procesul de fotosinteză. Procesul

de fotosinteză se intensifică odată cu creşterea cantităţii de apă; când apa este în exces,

fotosinteza se opreşte. Sărurile minerale din sol provin din descompunerea resturilor vegetale

şi animale şi din azotul atmosferic care ajunge în sol, prin apele de ploaie şi zăpezi.

O altă sursă importantă de săruri minerale o reprezintă îngrăşămintele organice naturale

(gunoiul de grajd) şi chimice (azotaţi, sulfaţi, fosfaţi).

Fotosinteza începe la lumină slabă (odată cu apariţia primelor raze solare şi creşte ca

intensitate odată cu creşterea intensităţii luminii. Dacă lumina este foarte intensă, fotosinteza

începe să scadă. În concluzie, fotosinteza se desfăşoară cu randament maxim, în orele

dimineţii şi spre amiază.

Fotosinteza începe la o temperatură de zero grade celsius, creşte în intensitate până când

temperatura atinge 20-25 grade celsius, după care încetineşte treptat şi la 45-52 grade

celsius, se opreşte.

58

Plantele cu frunze verzi şi iarna (conifere, grâu) desfăşoară procesul de fotosinteză şi la

temperaturi sub zero grade celsius.

Cunoaşterea modului în care temperatura influenţează fotosinteza are aplicaţii în

agricultură, pentru stabilirea datelor la care se realizează însămânţările, la diferite plante de

cultură.

Tipuri de nutriţie

Plantele verzi, care îşi produc singure substanţele organice cu care se hrănesc se numesc

plante autotrofe. Alte plante, fiind lipsite de clorofilă, nu au posibilitatea de a realiza

fotosinteza şi îşi procură substanţele organice, gata preparate, din mediul în care trăiesc

plante heterotrofe. Din categoria plantelor heterotrofe, fac parte plantele parazite,

semiparazite şi simbionte. Plantele parazite nu au clorofilă, trăiesc parazit pe alte plante, se

caracterizează prin lipsa frunzelor verzi şi prezenţa unor formaţiuni speciale pentru hrănire

(rădăcini sugătoare-haustori). Plantele parazite au un număr mare de flori, fructe şi seminţe.

Plante parazite:

- muma pădurii (parazită pe rădăcinile arborilor din păduri);

- torţelul (parazit pe tulpinile de lucernă, trifoi, viţă de vie).

Plantele semiparazite, deşi au clorofilă şi realizează fotosinteza, iau o parte din substanţele

organice necesare, din alte plante. O astfel de plantă semiparazită este vâscul care preia

substanţele hrănitoare, din tulpina arborelui gazdă.

Plantele simbionte sunt un exemplu interesant de convieţuire, între o plantă autotrofă şi un

organism heterotrof. O astfel de simbioză există între plantele leguminoase (trifoi) şi

bacteriile fixatoare de azot, care trăiesc pe rădăcinile acestor plante. Bacteriile pun la

dispoziţia plantei leguminoase, azotul necesare procesului de fotosinteză, iar plantele

leguminoase furnizează bacteriilor, substanţe organice rezultate din fotosinteză. Convieţuirea

în avantajul ambelor organisme, poartă denumirea de simbioză.

Astfel de plante sunt importante pentru agricultură, deoarece îmbogăţesc solul în azot.

Respiraţia

Plantele, ca toate celelalte vieţuitoare, au nevoie de oxigen. Ele utilizează oxigenul pentru

arderea substanţelor organice, la nivelul celular şi producerea energiei necesare pentru

desfăşurarea tuturor proceselor: creştere, înflorire, formarea fructelor, etc.

Plantele respiră prin toate organele, dar mai ales prin frunze.

Procesul de respiraţie se desfăşoară în mod continuu, ziua şi noaptea. În urma procesului de

respiraţie, plantele elimină dioxidul de carbon. Schimburile de gaze se realizează şi la nivelul

respiraţiei, prin stomate.

În procesul de respiraţie, plantele folosesc oxigenul din aer şi elimină dioxidul de

carbon. Procesul se desfăşoară în mod continuu. Schimburile de gaze au loc la nivelul

stomatelor.

Transpiraţia

În procesul de fotosinteză, planta utilizează numai o mică parte din energia solară, pentru a o

transforma în energie chimică. O parte importantă, din această energie se transformă în

caldură.

Acest lucru determină ridicarea temperaturii frunzelor şi duce la pierderea apei sub formă de

vapori.

Transpiraţia este procesul de eliminare a apei sub formă de vapori. Eliminarea apei se

realizează prin stomate. Prin procesul de transpiraţie, apare în plantă forţa de sucţiune

(sugere) fără de care absorbţia unor noi cantităţi de apă cu săruri minerale din sol, nu ar fi

posibilă.

59

Aplicaţii practice

Experimente ce se pot realiza cu elevii ciclului primar

Experimentul 1. Evidenţierea conducerii sevei brute prin tulpină şi frunze

Materiale necesare: plantule de fasole cu 2-3 frunze, vas cu apă, cerneală.

Cum procedezi?

- toarnă câteva picături de cerneală, în vasul cu apă;

- pune plantule de fasole, în vasul cu apă colorată;

- realizează observaţii după 2 zile;

(în locul plantelor de fasole poţi folosi ramuri de muşcată cu 2-3 frunze).

Rezultate

Apa colorată a urcat prin vasele conducătoare ale tulpinii, apoi prin nervuri şi a colorat

frunzele.

Experimentul 2. Evidenţierea fotosintezei prin producerea de oxigen.

Materiale necesare: plantă acvatică (ciuma-apelor), eprubete.

Cum procedezi?

- secţionează oblic baza unei ramuri de ciuma-apelor;

- pune planta, într-o eprubetă cu apă, cu partea secţionată orientată în sus;

- aşează eprubeta la lumină;

- repetă experimentul, aşezând eprubeta, la o distanţă de 20 cm faţă de becul unei

veioze.

Rezultate

Prin partea secţionată a tulpinii de ciuma-apelor ies bule de gaz (oxigen). Producerea

oxidenului demonstrează că în frunze se desfăşoară procesul de fotosinteză.

Plantele au nevoie de lumină pentru a realiza procesul de fotosinteză. Creşterea intensităţii

luminii determină intensificarea fotosintezei (creşte numărul bulelor de gaz degajate).

Experimentul 3. Evidenţierea fotosintezei prin producerea de amidon.

Materiale necesare: tubercul de cartof, ghiveci cu muşcată, staniol, alcool etilic 96%, iod,

pipetă.

Cum procedezi?

- pe o secţiune dintr-un tubercul de cartof, pune 2-3 picături de iod (apare o coloraţie

albastră care demonstrează prezenţa amidonului);

- fixează, pe ambele feţe ale unei frunze de muşcată, o fâşie de staniol, pentru a împiedica

pătrunderea luminii în frunză (nu detaşa frunza de plantă!);

- expune planta la lumină, timp de câteva ore;

- detaşează frunza şi îndepărtează staniolul;

- decolorează frunza, prin fierbere, în apă şi alcool.

(Atenţie! Fierberea se realizează astfel: într-un vas cu apă, se introduce un vas mai mic cu

alcool etilic în care se pune frunza).

- toarnă câteva picături de iod , pe frunza decolorată.

Rezultate

Frunza se colorează în albastru sau brun în porţiunile unde nu a fost acoperită de staniol,

ceea ce demonstrează că amidonul s-a format în frunză, numai în porţiunile expuse la lumină.

Partea de frunză, acoperită cu staniol, nu se colorează (datorită absenţei luminii nu s-a

desfăşurat fotosinteza şi nu s-a sintetizat amidon).

Experimentul 4. Evidenţierea procesului de transpiraţie.

Materiale necesare: plantă în ghiveci, pungă de plastic

- fixează părţile aeriene ale plantei, într-o pungă de plastic;

Rezultate

60

Pe punga din plastic apar picături de apă. A avut loc condensarea vaporilor eliminaţi de

plantă, prin transpiraţie.

1. 5. Floarea

Floarea este organul de înmulţire a plantei. Din flori, se formează fructele şi seminţele.

Florile sunt aşezate pe tulpină, câte una (flori simple) sau sunt grupate mai multe la un loc,

formând inflorescenţe.

Inflorescenţele au formă de:

- ciorchine (liliac, salcâm, viţă de vie);

- spic (grâu, patlagină);

-disc (floarea – soarelui, muşeţel);

- ştiulete (porumb);

- umbrelă (soc, morcov);

- mâţişori (mesteacăn).

Alcătuirea unei flori simple

O floare simplă este alcătuită din mai multe elemente. Pedunculul este codiţa florii.

Receptaculul este partea terminală, lăţită a pedunculului pe care se prind celelalte

componente ale florii. La floarea de măr receptaculul are forma unei cupe ( la alte flori,

receptaculul are formă de cilindru, con, etc.).

Pe receptacul se prinde învelişul floral format din sepale (frunzuliţe verzi, cu rol de apărare a

florii) şi petale divers colorate. Totalitatea sepalelor formează caliciul floral. Sepalele pot fi

libere (neunite) sau concrescute (unite). Totalitatea petalelor formează corola. Petalele au

forme, mărimi şi culori diferite şi pot fi libere sau concrescute.

Tot de receptacul se prind şi staminele, organele de reproducere bărbăteşti. Fiecare stamină

are câte un filament în vârful căruia, este fixată o umflătură plină cu granule de polen

(anteră).

Fiecare grăuncior de polen conţine două celule sexuale bărbăteşti. În centrul florii se află

pistilul, organul de reproducere femeiesc. Pistilul are formă de pară, iar baza sa, umflată se

numeşte ovar. Ovarul conţine ovulele, care sunt celulele sexuale femeieşti. Ovarul se

prelungeşte cu un tub subţire, stilul, terminat printr-o umflătură, stigmatul.

Nu toate florile prezintă această alcătuire. Florile de grâu sunt diferite de cea prezentată:

sunt verzi, grupate în spic, fără petale şi sepale, nu au decât elementele esenţiale ale florii şi

anume staminele şi pistilul.

Alcătuirea unei flori

Spre deosebire de florile simple, florile compuse au o altă structură. O astfel de floare, este

floarea-soarelui alcătuită de fapt, dintr-un ansamblu de flori, susţinute de un receptacul lăţit,

în formă de disc. Receptaculul este înconjurat de frunze mici, de culoare verde.

Florile exterioare, de culoare galbenă, sunt petale unite între ele şi sunt sterile (din ele nu se

formează seminţe). Florile interne au petale mici, unite în formă de tub. Aceste flori tubulare

sunt fertile, din ele se formează fructe şi seminţe.

Transformarea florii în fruct presupune două etape: polenizarea şi fecundaţia.

Polenizarea constă în transportul polenului unei flori pe pistilul altei flori cu ajutorul

vântului şi al insectelor (albine, fluturi, etc.). Când un grăuncior de polen cade pe stigmatul

unei flori, el germinează, producând tubul polinic care coboară prin stil şi ajunge în ovar.

Celulele sexuale bărbăteşti, prezente la capătul tubului polinic, fuzionează cu celulele sexuale

femeieşti. Acesta este procesul de fecundaţie care duce la formarea a două celule noi, care

vor da naştere seminţei.

Imediat după fecundaţie, petalele şi sepalele se veştejesc şi se scutură, stilul şi stigmatul se

usucă şi cad, ovarul creşte, se îngroaşă şi se transformă în fruct.

Fructele conţin seminţe care provin din ovulele fecundate.

61

1. 6. Fructul şi sămânţa

Fructul se formează din ovar, ca urmare a procesului de fecundaţie şi are rol de protecţie a

seminţei, din care se va forma o nouă plantă.

Clasificarea fructelor

. Fructele uscate sunt tari şi lipsite de substanţe de rezervă. Unele se deschid la maturitate,

eliberând seminţele: păstaia (fasole, salcâm) şi capsula (mac). Alte fructe uscate nu se

deschid la maturitate: aluna, ghinda, cariopsa, grâu, floarea-soarelui etc.

. Fructele cărnoase au miezul zemos, bogat în vitamine şi substanţe hrănitoare.

- fructele cărnoase, cu mai multe seminţe (bacă): roşii, castraveţi, struguri, portocale;

- fructe cărnoase, cu o sămânţă închisă într-un sâmbure lemnos (drupă): caise, piersici,

prune, cireşe.

- fructe cărnoase false (poamă)- la formaea fructului participă, pe lângă ovar şi alte părţi ale

florii, de exemplu receptaculul: mere, pere, gutui.

- fructe cărnoase multiple: zmeură, căpşuni, fragi.

La toate plantele cu flori, seminţele sunt închise în fructe. După formă şi dimensiuni, există o

mare diversitate de seminţe.

Sămânţa de fasole prezintă un înveliş cu rol de protecţie- tegument, două cotiledoane-

formaţiuni cărnoase în care se găsesc rezervele de hrană ale seminţei şi embrionul alcătuit

din rădăciniţă, tulpiniţă şi muguraş.

Din embrion, se va dezvolta viitoarea plantă. Embrionul foloseşte rezervele de hrană din

cotiledoane, până la formarea primelor frunze. Din seminţele cu două cotiledoane, se

dezvoltă plantele dicotiledonate.

La sămânţa de grâu, embrionul are un singur cotiledon, iar substanţele hrănitoare se găsesc

în afara cotiledonului. Din seminţele cu un cotiledon, iau naştere plantele

monodicotiledonate.

Germinaţia seminţelor

În condiţii favorabile, seminţele încolţesc (germinează) şi embrionul începe să se dezvolte şi

se transformă în plantulă, apoi în plantă adultă. Puterea de germinaţie depinde de

substanţele hrănitoare înmagazinate în seminţe şi se realizează, numai în prezenţa apei, a

oxigenului şi numai la o anumită temperatură. Seminţele nu au nevoie de lumină pentru a

încolţi.

Etapele germinaţiei:

- îmbibarea seminţelor cu apă şi umflarea acestora:

- ruperea tegumentului şi apariţia rădăciniţei;

- formarea perişorilor absorbanţi şi transformarea rădăciniţei în rădăcină;

- creşterea tulpiniţei şi apariţia primelor frunze;

- uscarea cotiledonului.

Germinaţia presupune toate procesele prin care trece embrionul din sămânţă, de la starea de

repaus, la starea activă de creştere.

Germinaţia presupune toate procesele prin care trece embrionul din sămânţă, de la

starea de repaus, la starea activă de creştere.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Modelarea componentelor unei flori.

Materiale necesare: plastilină de diferite culori, planşetă pentru modelaj, imagini ale unor

flori

62

Cum procedezi?

- modelează toate componentele florii, din plastilină;

- aranjează-le, astfel încât să obţii diferite flori.

Experimentul 2. Evidenţierea componentelor seminţei de fasole.

Materiale necesare: 4-5 seminţe de fasole, farfurioare, vată.

Cum procedezi?

- pune la încolţit seminţele de fasole, pe farfurioare, având grijă ca vata să se menţină

permanent umedă;

- după două zile, observă cele două jumătăţi ale seminţei.

Se observă tegumentul de culoare albă care se desprinde acum cu uşurinţă, cele două

cotiledoane şi embrionul cu rădăciniţa, tulpiniţa şi muguraşul.

Experimentul 3. Observaţii asupra etapelor germinaţiei şi a factorilor care influenţează

germinaţia.

Materiale necesare: seminţe de grâu, fasole sau porumb, ghivece cu pământ.

- pune la încolţit seminţele şi urmăreşte zilnic transformările suferite în procesul de încolţire;

- notează într-o fişă de observaţie toate transformările care au loc (apariţia rădăcinii, tulpinii

etc);

- observă ce se întâmplă cu seminţele, dacă:

sunt udate zilnic, cu o cantitate mică de apă;

sunt udate de trei ori pe zi, cu o cantitate mare de apă;

nu sunt udate de loc.

- observă şi compară seminţele puse la încolţit:

în condiţii de lumină;

la întuneric (într-o cutie).

- observă şi compară seminţele puse la încolţit:

la temperatura camerei;

într-un loc friguros.

Seminţele au nevoie de apă şi căldură pentru a încolţi. Unele seminţe încolţesc şi la

temperaturi mai scăzute (seminţele de grâu). Seminţele nu au nevoie de lumină pentru a

încolţi. Lumina este necesară plantelor, după apariţia primelor frunze.

2. Sensibilitatea şi mişcarea la plante

Sensibilitatea este însuşirea organismelor vegetale de a răspunde la acţiunea unor factori de

mediu (lumină, temperatură). Cea mai frecventă formă de răspuns a plantei este mişcarea .

Mişcarea este o însuşire caracteristică întregii lumi vii, deci se manifestă nu numai la

animale, ci şi la plante.

Mişcările plantelor sunt de fapt, mişcări ale unor organe ale plantelor şi sunt reprezentate

de:

-mişcările autonome: mişcări de răsucire determinate de creşterea neuniformă a organelor

plantelor întâlnite la plantele volubile şi agăţătoare (fasole, zorele, mazăre, viţă de vie).

-mişcările induse (tropisme şi nastii): mişcări de orientare a organelor plantelor determinate

de acţiunea unor factori externi (lumină, temperatură, forţă de gravitaţie).

Fototropismul este mişcarea de orientare a organelor plantelor către lumină (orientarea

frunzelor, a florilor spre lumină).

Termonastiile sunt mişcări determinate de variaţia temperaturii (închiderea-deschiderea

florilor), în funcţie de temperatură.

63

Geotropismul este mişcarea de orientare a organelor plantei, determinată de acţiunea forţei

de gravitaţie (tulpinile cresc în sus, în sens antigravitaţional; rădăcinile în jos, în acelaşi

sens, cu forţa gravitaţională.

La unele plante, se întâlnesc mişcări determinate de alternanţa zi-noapte. În acest caz, se

pare că mişcările sunt determinate de variaţii ale luminii cât şi ale temperaturii. Florile de

regina-nopţii se deschid seara, iar dimineaţa se închid; inflorescenţele de păpădie se deschid

la lumină şi se închid la întuneric.

„Ştiaţi că ?”

Cercetătorii indieni au fost primii care au demonstrat că plantele iubesc muzica? Plantele

supuse unui astfel de tratament muzical cresc mai repede şi sunt mai rezistente la boli.

Încearcă şi tu acest lucru!

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Evidenţierea fototropismului.

Materiale necesare: plante în ghiveci (exemplu: muşcata)

Cum procedezi?

- aşază ghivecele, la fereastră, timp de câteva zile

Rezultate

Frunzele plantelor s-au orientat către lumină. Experimentul a evidenţiat mişcarea de

orientare a plantelor către lumină, adică fototropismul.

Experimentul 2. Evidenţierea termonastiilor.

Materiale necesare:o floare de lalea, apă

Cum procedezi?

- pune floarea de lalea, într-un vas cu apă la temperatura de 30 de grade celsius

- pune aceeaşi floare, într-un vas cu apă rece (2-3 cuburi de gheaţă).

Rezultate

După ce a fost introdusă, în apă la temperatura de 30 grade, floarea se va deschide în câteva

minute. Aceeaşi floare, trecută în vasul cu apă rece se va închide. Mişcările determinate de

variaţia temperaturii se numesc termonastii.

Experimentul 3. Evidenţierea geotropismului rădăcinii seminţei încolţite de fasole.

Materiale necesare: borcane, sugativă.

Cum procedezi?

- într-un borcan, fixează pe o sugativă umedă, câteva boabe de fasole încolţite;

- aşază borcanul în poziţia laterală;

- observă cum se orientează rădăcinile, după două zile.

Rezultate

Rădăcinile se orientează în acelaşi sens cu forţa de gravitaţie.

Experimentul 4. Evidenţierea geotropismului tulpinii.

Materiale necesare: seminţe de fasole, ghivece cu pământ.

Cum procedezi?

- pune la încolţit seminţele de fasole, în ghivece;

- după răsărirea plantelor de fasole, aşază ghivecele, în poziţie orizontală, timp de 2 -3 zile.

Rezultate

Plantele de fasole şi-au îndreptat tulpinile în sus, în sens antigravitaţional ajungând din

poziţia orizontală, în cea verticală.

64

3. Principalele grupe de plante

Plantele sunt organisme vii cele mai des întâlnite pe pământ. Ele pot avea forme foarte

variate, însă toate conţin clorofilă datorită căreia îşi obţin singure hrana, prin procesul de

fotosinteză.

Regnul Plante cuprinde: muşchii, ferigile, gimnospermele şi angiospermele.

Muşchii sunt primele plante verzi de uscat. Cresc mai ales în locuri umede şi umbroase, pe

sol, stânci, scoarţa copacilor. Au tulpină şi frunze, dar nu au rădăcini adevărate. Organele

lor nu prezintă ţesuturi conducătoare, astfel muşchii sunt consideraţi plante inferioare.

Ferigile sunt plante foarte vechi. Strămoşii lor, creşteau acum 400 de milioane de ani şi în

era primară, speciile gigantice alcătuiau adevărate păduri. Ele se întâlnesc în regiunile cu

umiditate mare, în păduri. Corpul unei ferigi este alcătuit din rădăcină, tulpină şi frunze,

străbătute de vase conducătoare. Sunt considerate primele plante superioare. Unele ferigi nu

prezintă tulpină aeriană ci numai una subpământeană, numită rizom. Ferigile nu au flori. Se

înmulţesc prin sporii aflaţi pe dosul frunzelor.

În regiunile tropicale, unele specii de ferigi au dimensiunile unui arbore (ferigi

arborescente).

În regiunile temperate, ferigile au dimensiuni mult mai reduse.

Coniferele Coniferele îşi dotorează numele faptului că organele lor de reproducere au formă de conuri.

Există conuri masculine şi conuri feminine. Seminţele aflate în conuri feminine nu sunt

protejate de un înveliş. Din acest motiv, coniferele sunt numite gimnosperme (gimnos-

descoperit, spermă-sămânţă), adică plante cu sămânţă neprotejată.

Frunzele coniferelor au îndeosebi formă de ace şi majoritatea speciilor (brad, molid, pin) le

păstrează şi în timpul iernii. Sub scoarţă, au structuri care secretă răşină, de unde şi

denumirea de răşinoase.

Plantele cu flori Plantele cu flori au apărut pe pământ acum mai bine de 100 de milioane de ani. Au rădăcini,

tulpini şi frunze ca şi ferigile şi coniferele, dar ele se deosebesc vizibil de acestea prin

prezenţa florilor, organ esenţial pentru înmulţirea plantelor.

La toate plantele cu flori, seminţele sunt închise în fruct. De aceea, se numesc angiosperme

(angios-acoperit, sperma-sămânţă).

Plantele cu flori se clasifică în două grupe. Cele ale căror seminţe conţin un singur cotiledon

se numesc monocotiledonate (vezi fructul şi sămânţa). Este vorba despre cereale (grâu,

porumb) şi despre plante ornamentale (lalele, crini, orhidee) dar şi despre arbori, cum sunt

palmierii.

Alte plante cu flori produc seminţe cu două cotiledoane şi se numesc dicotiledonate. Pomii

fructiferi (cireş, prun, cais, măr). Arborii alcătuiesc pădurea (stejar, fag), dar şi un num ăr

mare de arbuşti (măceş, trandafir, zmeur, mur) fac parte din această categorie.

III. 5. Rezumat Celula vegetală- unitatea de bază a plantelor;

Ţesutul- asociere de celule cu acelaşi rol

Organe vegetative- organe care au rol în hrănirea plantelor

(rădăcina, tulpina, frunzele);

65

Floarea- organul de înmulţire al plantei;

Seva brută- soluţia de apă cu săruri minerale absorbită de plantă din

sol;

Seva elaborată- soluţia de apă cu substanţe organice, produsă de

frunză;

Fotosinteza- procesul de obţinere a substanţelor organice în frunză, în

prezenţa luminii;

Respiraţia- procesul de ardere a substanţelor organice în corpul plantei (la

nivel celular), cu ajutorul oxigenului, pentru obţinerea energiei;

Transpiraţia- eliminarea apei din frunze, sub formă de vapori;

Sensibilitatea- capacitatea plantelor de a reacţiona, la diferiţi factori de

mediu (lumină, temperatură);

Gimnosperme- plante ale căror seminţe nu sunt protejate de înveliş;

Angiosperme- plante ale căror seminţe sunt închise în fruct;

Monocotiledonate- plante ale căror seminţe conţin un singur cotiledon

(rezerva nutritivă a seminţei);

Dicolitedonate- plante ale căror seminţe au două cotiledoane.

III. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Alegeţi varianta care denumeşte procesul prin care plantele obţin energia

necesară creşterii şi dezvoltării:

a) transpiraţia;

b) absorbţia;

c) fotosinteza;

d) respiraţia. 1,5 p

2. Alegeţi varianta care nu denumeşte o funcţie a rădăcinii

a) absorbţia;

b) respiraţia;

c) fixarea plantei;

d) fotosinteza. 1,5 p

3. Alcătuiţi un eseu cu titlul FUNCTIILE FRUNZEI maxim 3-4 pagini sau un

subiect la alegere din PLANTE 4 p

4. Prezentaţi pe larg un experiment realizat de voi din această unitate de

învăţare. 2 p

66

III. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

Test de autoevaluare nr. 1

1. Utilizează un atlas botanic pentru a observa diferite tipuri de rădăcini.

Notează câteva exemple de plante care au:

- rădăcina pivotantă:

- rădăcina firoasă:

- rădăcina lemnoasă:

2. Alege răspunsul corect:

Rădăcina creşte în lungime prin:

a. scufie

b. zona netedă

c. zona perişorilor absorbanţi

d. zona aspră

3. Asociază tipurile de tulpini, cu plantele corespunzătoare. (Foloseşte, la nevoie,

atlasul botanic).

1 Tulpină agăţătoare a) Cartof

2 Tulpină dreaptă b) Porumb

3 Tubercul c) Viţă de vie

4 Rizom d) Ferigă

5 Tulpină volubilă e) Fasole

f) Stânjenel

Alege răspunsul corect.

4. Inelele anuale de creştere ale arborilor reprezintă:

a. îngroşarea scoarţei;

b. vasele lemnoase;

c. vasele liberiene;

d. îngroşarea măduvei.

5. Planta cu tulpină subterană este:

a. bradul;

b. stânjenelul;

c. grâul;

d. trandafirul.

6. Bulbul este:

a. rădăcină subterană;

b. tulpină târâtoare;

c. tulpină subterană;

d. rădăcină modificată pentru depozitarea hranei.

67

Test de autoevaluare nr. 2

1. Ordoneaza (a-h) stadiile de creştere şi de dezvoltare ale plantei: înflorire,

polenizare, formarea rădăcinii, sămânţa, fecundaţia, formarea tulpinii,

germinaţia, formarea frunzelor.

Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare

Testul 1 1 - Plante cu rădăcina pivotantă: fasole, porumb, varză, mazăre,

conopidă.

- Plante cu rădăcină firoasă: usturoi, ceapă, lalea.

- Plante cu rădăcină lemnoasă: vişin, fag, trandafir, stejar, măceş.

2 b

3 (1-c)(2-b)(3-a)-(d)(4-d, f)(5-b)

4 b

5 c

6 c

Testul 2 1 a) sămânţa; f) înflorire;

b) germinaţie; g) polenizare;

c) formarea rădăcinei; h) fecundaţie

d)formarea tulpinei;

e) formarea frunzelor.

68

Bibliografie.

1. Grinşescu I., Botanică, Editura Stiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1985, pag

32-69.

2. Boldor O., Raianu O, Trifu M., Fiziologia plantelor – Lucrări practice, Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983, pag 25-48.

3. Todor V. şi colaboratorii, Metodica predării biologiei la clasele V-VIII, Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982.

4. Gheţe M., Grosu M., Activităţi practice de biologie pentru gimnaziu, Editura

Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002, pag 12-32.

5. Ţibea F., Atlas şcolar de biologie, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A.,

Bucureşti, 2004.

6. Enciclopedia pentru tineri Larousse-Plante şi animale, Editura Rao, 1996, pag 8-

29.

7. Atlas botanic, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.

8. Opriş T., Bios (Cele mai pasionante probleme ale lumii vii), Editura Albatros,

1988, pag 81-170.

9. Carmen Ţică, Ştiinţe şi cunoaşterea mediului, Didactica în învăţământul primar şi

preşcolar, M.E.C., PIR 2007.

69

Modulul IV. Animale

Cuprins

Introducere. ................................ ................................ ................................ .............. 69

Competenţe ................................ ................................ ................................ ............... 69

Unitatea de învăţare nr. IV. 1. Funcţiile organismului animal...............................71.

IV.1. 1. Introd uce ................................ ................................ ................... 71

IV. 1. 2. Competenţe ................................ ................................ ............... 71

IV. 1. 3. . Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare...............71

IV. 1. 4. Conţinut.....................................................................................72

IV. 1. 5. Rezumat.....................................................................................78

IV. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor...............................................78

IV. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor. .........................................79

Unitatea de învăţare nr. IV. 2. Regnul animal: nevertebrate şi vertebrate............. 83

IV. 2. 1. . Introduce ................................ ................................ ................ 80

IV. 2. 2. Competenţe ................................ ................................ .............. 80

IV. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare......... ........80

IV. 2. 4. Conţinut....................................................................................81

IV. 2. 5. . Rezumat....................................................................................89

IV. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor...............................................91

IV. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor..........................................91

Bibliografie................................................ .............................................92

Introducere

Acest modul conţine două unităţi de învăţare: „Funcţiile organismului

animal” şi „Regnul animal nevertebrate şi vertebrate.”

Competenţe

Pe parcursul şi la sfârşitul acestui modul studentul va fi capabil:

să prezinte funcţiile organismului animal;

să precizeze caracterele generale ale principalelor grupe de

animale;

70

să compare modalităţile de realizare a funcţiilor vitale

fundamentale ale organismelor, evidenţiind unitatea şi diversitatea

lumii vii, evoluţia lumii vii;

să identifice principalele componente structurale ale sistemelor de

organe la animale, precum şi funcţiile acestora;

să descrie principalele caracteristici ale sistemelor de organe

utilizând un limbaj specific adecvat;

să rezume caracteristicile regnului animal, nevertebrate şi

vertebrate.

71

Unitatea de învăţare IV.1. Funcţiile organismului animal

Cuprins

IV .1. 1. Introduce ................................ ................................ ................... 71

IV. 1. 2. Competenţe ................................ ................................ ............... 71

IV. 1. 3. . Durata medie de parcurgere a primei unităţi de învăţare......71

IV. 1. 4. Conţinut.......... ......................... .................... ..............................72

IV. 1. 5. Rezumat................. ...................... ........... ................................... 78

IV. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor............................ ................... 78

IV. 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor........................... ............... 79

IV.1.1. Introducere

Prezentarea organizării unui animal se va realiza la un mamifer la care

întâlnim maximum de complexitate. Mamiferele sunt animale care nasc pui, pe

care-i hrănesc cu lapte, secretat de mamele.

IV.1.2. Competenţele unităţii de învăţare

Pe parcursul şi la sfârşitul acestei unităţi de învăţare studentul va fi capabil:

să prezinte funcţiile organismului animal;

să precizeze caracterele generale ale principalelor grupe de

animale;

să compare modalităţile de realizare a funcţiilor vitale

fundamentale ale organismelor, evidenţiind unitatea şi diversitatea

lumii vii, evoluţia lumii vii;

să identifice principalele componente structurale ale sistemelor de

organe la animale, precum şi funcţiile acestora;

să descrie principalele caracteristici ale sistemelor de organe

utilizând un limbaj specific adecvat;

IV. 1. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

72

IV. 1. 4. Conţinutul unităţi de învăţare nr. IV. 1.

1. Organizarea generală a unui animal

Organismul unui animal este alcătuit din sisteme adică din grupe de organe care îndeplinesc

anumite funcţii. Organele sunt alcătuite din ţesuturi – asociaţii mai multe celule, cu formă şi

structură asemănătoare care îndeplinesc aceeaşi funcţie.

Celula este unitatea de bază, structurală şi funcţională a oricărui animal, alcătuită din

membrană, citoplasmă şi nucleu, în organism există patru tipuri fundamentale de ţesuturi:

- ţesutul epitelial – acoperă sau căptuşeşte organele corpului (pielea sau tegumentul): unele

epitelii intră în alcătuirea unor organe de simţ. Alte epitelii intră în alcătuirea unor glande.

- ţesutul conjunctiv – are rol de susţinere şi de hrănire (însoţeşte ţesuturile epiteliale); intră

în alcătuirea sângelui şi al oaselor (ţesutul conjunctiv dur);

- ţesutul muscular – intră în alcătuirea muşchilor, este capabil de contracţie permiţând

mişcări ale întregului organism sau ale organelor interne;

- ţesutul nervos – coordonează funcţionarea întregului organism, este alcătuit din celule

nervoase (neuronii).

Funcţiile organismului animal

Organismul animal îndeplineşte trei categorii de funcţii:

- funcţiile de relaţie – realizează legătura dintre organism şi mediul înconjurător

asigurând integrarea organismului şi adapatarea sa la condiţiile de mediu; mişcarea şi

sensibilitatea sunt funcţii de relaţie.

- funcţiile de nutriţie – asigură schimbul permanent de substanţe şi energie între

organism şi mediul înconjurător; digestia, respiraţia, circulaţia şi excreţia sunt funcţii de

nutriţie;

- funcţia de reproducere – asigură perpetuarea speciei prin descendenţi.

2. Funcţiile de relaţie

2. 1. Mişcarea

Mişcarea şi sensibilitatea sunt funcţii de relaţie. Mişcarea este o însuşire fundamentală a

întregii lumi vii. La mamifere, mişcarea se realizează cu ajutorul sistemului osos şi a

sistemului muscular.

Sistemul osos este alcătuit din totalitatea oaselor. Oasele sunt legate între ele prin articulaţii.

Oasele sunt ţinute într-o anumită poziţie şi puse în mişcare cu ajutorul ligamentelor,

tendoanelor şi a muşchilor.

Toate acestea sunt conectate în aşa fel, încât să permită oaselor, să se mişte şi să execute

mişcări variate. Oasele cresc în lungime şi în grosime.

Scheletul este alcătuit din:

- scheletul capului: cutia craniană, oasele feţei (maxilar, mandibulă, etc.);

- scheletul trunchiului: coloana vertebrală, coastele, stern;

- scheletul membrelor: oasele membrelor anterioare şi posterioare.

Sistemul muscular este alcătuit din totalitatea muşchilor din organism. Muşchii se prind de

oase, prin tendoane. În organism, există trei tipuri de muşchi:

73

- muşchi striaţi – se prind de schelet (muşchi scheletici) şi determină mişcarea oaselor; se

contractă rapid (îşi scurtează lungimea) şi asigură postura normală a corpului; se numesc

striaţii datorită aspectului striat, observabil la microscop;

- muşchi netezi – intră în alcătuirea organelor interne ale corpului; nu sunt sub controlul

conştient al creierului;

- muşchiul striat de tip cardiac – formează miocardul sau muşchiul inimii; are o structură

asemănătoare cu a muşchiului striat;

Principale grupe de muşchi:

- muşchii capului;

- muşchii gâtului;

- muşchii trunchiului: muşchii toracelui,

muşchii abdomenului;

- muşchii membrelor: muşchii spatelui şi ai cefei,

muşchii membrelor superioare,

muşchii membrelor inferioare.

2. 2. Sensibilitatea

Sensibilitatea este asigurată de către sistemul nervos şi organele de simţ. Organismul

primeşte informaţii din mediul înconjurător prin intermediul organelor de simţ. Aceste

informaţii sunt transformate în senzaţii de văz, de auz, de miros, etc. prin intermediul

creierului.

Sistemul nervos este esenţial pentru percepţia senzorială, controlul mişcărilor şi reglarea

tuturor funcţiilor organismului. Funcţiile de relaţie realizează legătura organismului cu

mediul înconjurător. În acest mod animalul se deplasează, se orientează şi se adaptează la

condiţiile mediului înconjurător.

Sistemul nervos

Sistemul nervos este alcătuit din:

- sistem nervos central – format din encefal (creier) şi măduva spinării;

- sistem nervos periferic – format din ganglioni nervoşi şi nervi.

Unitatea structurală şi funcţională a ţesutului nervos este celula nervoasă (neuronul).

Neuronii sunt formaţi din corp celular şi prelungiri. Corpul celular este delimitat de

neurilemă, neuroplasmă, un nucleu şi organite comune tuturor celulelor şi organite specifice

(corpii tigroizi şi neurofibrilelor). Prelungirile neuronilor sunt de 2 tipuri: dendrite (scurte şi

ramificate şi conduc influxul celuripet şi axonul care poate atinge 1m lungime, se termină cu

o arborizaţie terminală. Prin axon influxul nervos este condus celurifug.

Proprietăţile neuronilor sunt: excitabilitatea şi conductibilitatea.

Neuron: fiecare sinapsă este alcătuită din membrana presinaptică, spaţiul sinaptic şi

membrana postsinaptică.

Există două tipuri de sinapse excitatorii şi inhibitorii.

Organele de simţ sunt: ochiul, urechea, nasul, limba şi pielea.

Ochiul – organul de simţ al văzului

Ochii sunt aşezaţi în orbite şi sunt alcătuiţi din globul ocular, g landele lacrimale şi

structurile anexe (muşchii globului ocular, glandele lacrimale şi pleoapele).

Globul ocular – prezintă trei membrane (tunici) dispuse concentric.

- tunica externă – sclerotică: culoare alb – sidefie, opacă în partea anterioară

prezintă corneea transparentă;

74

- tunica medie - coroida: culoare neagră, bogat vascularizată, cu rol în hrănire a

globului ocular; în partea anterioară prezintă irisul (partea colorată care

înconjoară pupila);

- tunica internă – retina: conţine celule sensibile la lumină care transmit mesaje

spre creier prin intermediul nervului optic.

Mediile transparente ale globului ocular sunt:

- corneea apoasă (lichid aflat în camera interioară a ochiului, aflată între cornee şi

cristalin);

- cristalinul – lentilă biconvexă;

- corpul vitros (substanţă cu consistenţă de gel, transparentă, aflată în camera

posterioară a ochiului, între cristalin şi retină)

Structurile anexe ale globului ocular sunt:

- pleoapele – sunt căptuşite cu o membrană numită conjunctivă, care produce un

lichid care lubrifiază globul ocular;

- muşchii globului ocular – controlează mişcările globului ocular în orbite;

- glandele lacrimale - se află în vecinătatea ochilor şi produc un lichid ce

menţine umed globul ocular.

Urechea – organul de simţ pentru auz şi echilibru

Urechea este formată din:

Urechea externă – este alcătuită din pavilion şi conductul auditiv extern. În capătul

conductului auditiv extern se află timpanul.

Urechea medie - comunică cu faringele prin trompa lui Eustachio (egalizează presiunea

aerului de o parte şi de alta a timpanului) şi conţine un lanţ de trei oscioare (ciocanul,

nicovala, şi scăriţa) articulate între ele, care preiau vibraţiile sonore de la timpan şi le

transmit spre urechea internă.

Urechea internă – este formată din mai multe cavităţi ce alcătuiesc labirintul osos. În

labirintul osos se află labirintul membranos, alcătuit din 3 canale semicirculare, vestibul şi

melc membranos.

În canalele semicirculare şi vestibul se află receptorii pentru simţul echilibrului iar în melcul

membranos, se află receptorii pentru simţul auzului.

Celelalte receptoare transformă vibraţiile în impulsuri nervoase şi le transmit prin nervii

vestibulo- cohleari spre creier, unde ia naştere senzaţia de auz, şi respectiv, informaţia

despre poziţia corpului în spaţiu.

Limba – organul de simţ pentru gust

Limba este un organ musculos ce prezintă pe suprafaţa sa proeminenţe mici, numite papile.

Papilele conţin numeroşi muguri gustativi – recepţionează diferite substanţe dizolvate în

salivă. Pe suprafaţa limbii sunt percepute gusturile primare: dulce, amar, acru şi sărat.

Senzaţiile gustative sunt complexe datorită combinării gusturilor primare.

Nasul – organ de simţ pentru miros

Fosele nazale sunt căptuşite de mucoasa olfactivă care conţine receptori olfactivi; ce

detectează substanţele volatile din aerul inspirat. Impulsurile nervoase ajung în creier, unde

sunt transformate în senzaţii olfactive.

Pielea – organul pentru simţ tactil, termic şi dureros

75

Pielea conţine numeroşi receptori. În plus, are multiple funcţii.

Sistemul endocrin este alcătuit din glande endocrine, organe specializate în secreţia unor

substanţe, numite hormoni, care se varsă în sânge şi acţionează la distanţă, stimulând sau

inhibând activitatea altor organe sau ţesuturi.

Glandele endocrine sunt o condiţie esenţială pentru asigurarea proceselor de creştere,

nutriţie şi reproducere.

La aceste procese se adaugă rolul pe care îl au hormonii în reglarea mecanismelor de

adaptare a organismului la condiţiile de mediu.

Principalele glande endocrine sunt: hipofiza, tiroida, glandele paratiroide, glandele sexuale

şi pancreasul endocrin.

3. Funcţiile de nutriţie

Nutriţia poate fi autotrofă, heterotrofă şi mixotrofă. Funcţia de nutriţie asigură întreţinerea

vieţii.

Funcţiile de nutriţie sunt: digestia, respiraţia, circulaţia şi excreţia.

3. 1. Digestia

Digestia reprezintă totalitatea transformărilor suferite de alimente de-a lungul tubului

digestiv. Prin digestie alimentele sunt transformate în substanţe solubile ce pot fi absorbite şi

utilizate de organism.

Digestia se realizează de către sistemul digestiv. Sistemul digestiv este alcătuit din:

- tub digestiv: cavitate bucală, faringe, esofag, stomac, intestin subţire, intestin gros;

- glande anexe ale tubului digestiv: glande salivare, ficat, pancreas.

Cavitatea bucală are organe specializate: limba şi dinţii.

Limba este un organ musculos, cu rol în mestecarea alimentelor, înghiţire şi în vorbire. La

nivelul limbii, se află receptorii pentru gust.

Dinţii sunt organe specializate pentru tăierea, sfărâmarea şi zdrobirea alimentelor.

Tipurile de dinţi sunt: incisivii, caninii (colţii), premolarii şi molarii.

În urma impregnării cu salivă se formează bolul alimentar care este înghiţit (degluţie).

Faringele este un tub la nivelul căruia se încrucişează calea digestivă cu cea respiratorie. În

timpul înghiţirii, alimentele sunt împiedicate să pătrundă în calea respiratorie. Alimentele

trec prin esofag şi ajung în stomac.

Stomacul este organul cavitar, situat între esofag şi intestinul subţire. Stomacul depozitează

şi lichefiază alimentele prin amestecarea acestora cu sucul gastric formând chimul gastric.

Intestinul subţire are rol în absorţia substanţelor nutritive din alimente. Chimul gastric care

conţine acid clorhidric este neutralizat de sucul intestinal, de bila (produsă de ficat) şi de

sucul pancreatic (produs de pancreas). Bila are rolul de a emulsiona grăsimile.

În urma digestiei, alimentele se transformă în nutrimente (aminoacizi, acizi graşi, glicerol şi

monozaharide).

Nutrimentele trec în sânge care le transportă până la nivelul celulelor. Resturile nedigerabile

trec în intestinul gros.

Intestinul gros este situat în continuarea intestinului subţire. Prezintă trei porţiuni: cecum,

colon şi rect. La nivelul intestinului gros se realizează absorbţia apei. Pe lângă proces ele de

fermentaţie şi de putrefacţie, flora bacteriană a intestinului gros intervine în sinteza

vitaminelor:B,B1,B2,B6 şi K.

Glandele anexe ale tubului digestiv

Glandele salivare – produc saliva ce conţine o enzimă cu rol în digestia amidonului (se

clasifică în glande salivare sublinguale, submaxilare, parotide).

76

Ficatul – este cea mai mare glandă din organism, produce bila (fierea) ce se acumulează în

vezica biliară.

Pancreasul – produce sucul pancreatic, cu rol în digestie.

3. 2. Respiraţia

Respiraţia reprezintă totalitatea proceselor biologice prin care organismele descompun

substanţele organice, eliberând energia chimică stocată în acestea.

Respiraţia se realizează de către sistemul respirator. Sistemul respirator este alcătuit din

totalitatea organelor care efectuează schimbul de gaze între organism şi mediu.

Oxigenul este folosit pentru procesele de ardere ce au loc în mitocondrii.

Sistemul respirator este alcătuit din căi respiratorii (extrapulmonare şi intrapulmonare) şi

plămâni.

1. Căile respiratorii sunt reprezentate de:

-fosele nazale – primul segment al căilor respiratorii prin care aerul atmosferic pătrunde în

organism;

-faringele – locul unde se încrucişează calea respiratorie cu cea digestivă;

-laringele – situat între faringe şi trahee are o funcţie respiratorie şi o funcţie fonatorie

(producerea sunetelor);

-traheea – tub cartilaginos paralel cu esofagul şi adaptat pentru conducerea aerului, fără a

împiedica înaintarea bolului alimentar prin esofag;

-bronhiile – formate prin bifurcarea traheei: primele ramificaţii ale traheei se numesc bronhii

principale. Bronhiile principale pătrund în plămâni şi se ramifică arborescent formând căile

respiratorii intrapulmonare. Ultimele ramificaţii ale bronhiilor se numesc bronhiole. Aceste

bronhiole prezintă o serie de structuri veziculare numite alveole pulmonare la nivelul cărora

se realizează schimbul de gaze respiratorii.

În inspiraţie, aerul pătrunde în plămâni. Oxigenul luat de sânge este transportat la inimă şi

de aici la celule, contribuind la oxidarea unei părţi din substanţele organice. În urma acestor

oxidări (arderi) rezultă şi dioxid de carbon pe care sângele îl transportă la plămâni, de unde

este eliminat prin expiraţie. În concluzie, respiraţia cuprinde:

-respiraţia externă – (inspiraţia, expiraţia) – schimburile gazoase dintre organism şi mediu;

-respiraţia internă – transportul gazelor respiratorii (O2 şi CO2) la celule/ de la celule;

-respiraţia celulară – procesele biologice de la nivel celular.

2. Plămânii sunt organele respiratorii pereche, situate în cavitatea toracică. Fiecare plămân

este protejat de o membrană dublă extensibilă numită pleură. Plămânii sunt alcătuiţi din lobi

şi lobuli pulmonari. Lobul pulmonar este elementul anatomic şi funcţional al plămânului

având în alcătuirea sa alveolele pulmonare la nivelul cărora se realizează schimburile de

gaze.

3. 3. Circulaţia

Circulaţia este realizată de sistemul cardiovascular (inimă şi vase de sânge). Sângele este

principalul lichid circulant din organismul mamiferelor.

Sângele este alcătuit din plasmă şi elemente figurate (celulele sângelui). Plasma, partea

lichidă a sângelui îndeplineşte funcţia de transport a substanţelor nutritive, a sărurilor

nutritive, a sărurilor minerale şi a apei).

Elemente figurate:

-globule roşii (eritocitele)- conţin hemoglobina care asigură transportul gazelor respiratorii

(oxigen şi dioxid de carbon);

77

-globulele albe (leucocitele)- sunt implicate în procesele de apărare contra agenţilor

patogeni (imunitate) prin producerea de anticorpi sau fagocitoză (digeră microorganismele);

-trombocitele (plachetele sangvine) – intervin în fenomenul de coagulare.

Sistemul cardiovascular este alcătuit din inimă şi vase de sânge (artere, vene, capilare).

Inima mamiferelor este un organ muscular, cavitar, tetracameral (2 atrii şi 2 ventricule),

situat în cavitatea toracică. Cele 2 atrii sunt situate superior şi primesc sângele de la vene.

Cele 2 ventricule, cu pereţii mai groşi, pompează sângele spre organe şi ţesuturi, prin artere.

Din ventriculul stâng pleacă artera aortă, iar din cel drept arterele pulmonare.

Peretele inimii este alcătuit din trei straturi: epicard, miocard şi endocard. Miocardul sau

muşchiul inimii este un tip special de ţesut striat. În miocard se află un ţesut specializat,

format din celule miocardice modificate care asigură contracţiile inimii, chiar şi atunci când

inima este scoasă din corp (automatismul cardiac). Contracţiile inimii se numesc sistole, iar

relaxările se numesc diastole.

Vasele de sânge (artere, vene, capilare) alcătuiesc o reţea prin care sângele circulă de la

inimă către organele corpului (artere) şi de aici înapoi la inimă (vene). Capilarele sunt vase

cu calibru foarte mic, la nivelul cărora se realizează schimburile între sânge şi ţesuturi.

Prin contracţie, inima pompează sângele, în cele două circulaţii:

- Circulaţia sistemică (marea circulaţie) – în care sângele cu oxigen şi substanţe nutritive

este pompat din inimă, prin aortă, până la ţesuturi; după schimbul de gaze de la nivelul

ţesuturilor, sângele cu dioxid de carbon se întoarce la inimă, prin venele cave;

- Circulaţia pulmonară (mica circulaţie) – în care sângele cu dioxid de carbon este

transportat de la inimă la plămâni, prin arterele pulmonare; după schimbul de gaze de la

nivelul plămânilor, sângele cu oxigen se întoarce la inimă, prin venele pulmonare.

La mamifere, circulaţia sângelui este închisă (sângele circulă prin vase de sânge cu pereţi

proprii) şi dublă (sângele trece de două ori prin inimă, formând marea şi mica circulaţie).

3. 4. Excreţia

Excreţia – eliminarea substanţelor nefolositoare din organism este realizată de:

-rinichi – elimină substanţe nefolositoare sub formă de urină;

-piele – elimină substanţele toxice prin procesul de transpiraţie;

-plămâni – elimină, prin expiraţie, dioxid de carbon;

-intestinul gros – elimină resturile nedigerate, sub formă de materii fecale.

Sistemul excretor este format din rinichi şi căi urinare.

Rinichii sunt organe pereche, situate de o parte şi de alta a coloanei vertebrale. Au o culoare

roşie-brună şi formă asemănătoare bobului de fasole.

Unitatea morfologică şi funcţională este nefronul, la nivelul căruia se produce urina. Urina

este eliminată prin căile urinare intrarenale şi extrarenale (uretere, vezica urinară şi uretră).

4. Funcţia de reproducere

Reproducerea este funcţia prin care organismele dau naştere la urmaşi şi asigură

perpetuarea speciilor. Reproducerea este realizată de către sistemul reproducător.

Mamiferele se reproduc sexuat. Reproducerea sexuată implică participarea a doi indivizi de

sexe diferite şi fecundaţia (toate mamiferele au fecundaţie internă). Organele reproducătoare

sunt reprezentate la masculi de testicule, care produc spermatozoizi (celule reproducătoare

bărbăteşti) iar la femele, de ovare, care produc ovulele (celule reproducătoare femeieşti). În

plus, organele reproducătoare secretă hormonii sexuali care asigură condiţiile propice

reproducerii. Mucoasa uterină a majorităţii mamiferelor contribuie la formarea placentei,

organul prin care se realizează schimbul de substanţe dintre mamă şi embrionul în dezvo ltare

(mamifere placentare).

78

La mamiferele marsupiale, placenta este slab dezvoltată, puii se nasc incomplet dezvoltaţi şi

continuă dezvoltarea în marsupiul matern. Mamiferele nasc direct pui (vivipare), cu excepţia

mamiferelor inferioare care depun ouă (ovipare).

IV. 1. 5. Rezumat

Organizarea generală a unui animal;

Funcţiile de relaţie;

Funcţiile de nutriţie;

Funcţia de reproducere.

IV. 1. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

A. Alege răspunsurile corecte.

Care dintre următoarele componente intră în alcătuirea celulei animale?

a) membrană

b) citoplasmă

c) ţesut

d) clorofilă

e) nucleu

B. Alege răspunsurile corecte:

1. Scheletul trunchiului este format din:

a) coloana vertebrală

b) oasele membrelor anterioare

c) stern

d) femur

e) coaste

2. Sistemul nervos central este format din:

a) encefal

b) nervi

c) ganglioni

d) măduva spinării

e) articulaţii

3. Tunicile globului ocular sunt:

a) sclerotica

b) cristalinul

c) retina

d) irisul

e) coroida

4. Receptorii pentru echilibru se află în:

a) melcul membranos

79

b) urechea medie

c) canalele semicirculare

d) vestibul

e) timpan

IV: 1. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

I. Alegeţi răspunsurile corecte:

1. Schimbul de gaze se face la nivelul:

a) căilor respiratorii

b) alveolelor pulmonare

c) bronhiilor

d) pleurei

2. Inima mamiferelor este alcătuită din:

a) 2 atrii şi 1 ventricul

b) 2 atrii şi 2 ventricule

c) arteră aortă

d) patru camere

II. Asociază noţiunile:

a) Asigură imunitatea

1. Globule roşii b) Intervin în coagularea sângelui

2. Globule albe c) Transportă gazele respiratorii

3. Trombocitele d) Conţin hemoglobină

e) Produc anticorpi

80

Unitatea de învăţare IV.2. Regnul animal: nevertebrate şi vertebrate.

Cuprins

IV. 2. 1. . Introduce ................................ ................................ .................. 80

IV. 2. 2. Competenţe ................................ ................................ .............. 80

IV. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.................80

IV. 2. 4. Conţinut....................... ............................... ..............................81

IV. 2. 5. . Rezumat........................... .........................................................8 9

IV. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor......... ............ ............ ..............91

IV. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor............. ............................. 91

IV.2.1. Introducere

Totalitatea speciilor de animale de pe glob formează regnul animal. Regnul

animal este, la rândul său împărţit în două mari grupe: nevertebratele (animale

lipsite de coloană vertebrală) şi vertebratele (animale care au coloană

vertebrală).

Animalele nevertebrate reprezintă un grup foarte numeros (peste un milion de

specii) care cuprinde animale care diferă foarte mult între ele, precum spongierii,

meduzele, coralii, viermii, moluştele sau insectele. Datorită diversităţii lor, este

dificil să se identifice trăsături comune, pentru toate aceste animale.

Nevertebratele sunt răspândite în toate mediile de viaţă, atât pe pământ, cât şi în

apele dulci sau sărate. Formele cele mai variate se întâlnesc în mediul marin.

IV.2.2. Competenţele unităţii de învăţare

Pe parcursul şi la sfârşitul acestei unităţi de învăţare studentul va fi capabil:

să rezume caracteristicile regnului animal, nevertebrate şi vertebrate.

să descrie principalele caracteristici ale sistemelor de organe utilizând un

limbaj specific adecvat;

IV. 2. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

81

IV. 2. 4. Conţinutul unităţi de învăţare nr. IV. 2..

1. Spongierii (bureţii de apă)

Spongierii sau bureţii de apă sunt nevertebrate inferioare cu o organizare simplă, care

trăiesc în ape dulci sau marine. Trăiesc fixaţi pe suporturi stâncoase, fiind animale

sedentare. Duc o viaţă solitară sau pot forma colonii.

Pe suprafaţa corpului se observă numeroşi pori. Un curent de apă străbate în permanenţă

porii spongierului, ducând în interiorul animalului resturi de animale sau de plante cu care

se hrăneşte şi oxigenul necesar respiraţiei. Scheletul spongierilor este de natură minerală

fiind format din carbonat de calciu (bureţi calcaroşi) sau bioxid de siliciu (bureţi silicoşi) sau

de natură organică format din spongină (buretele de baie pe care îl vedem în magazine este

scheletul unui spongier de acest tip).

2. Celenterate

Din această grupă fac parte, meduzele şi coralii.

Meduzele sunt animale marine care plutesc duse de valurile mării. Unele meduze sunt mici,

altele ajung la un diametru de un metru. Au formă de umbrelă deschisă, cu tentacule pe

margini. Meduzele se deplasează prin contracţii ale corpului. Tentaculele prezintă mii de

celule urzicătoare cu care meduzele îşi paralizează prada. Veninul unor specii de meduze

poate ucide un om în mai puţin de câteva minute.

Coralii trăiesc în mări şi oceane, izolaţi sau în colonii. Prezintă un schelet calcaros ce susţine

partea vie a animalului. Datorită formei, culorii şi imobilităţii lor, ei au fost multă vreme

consideraţi plante. Scheletele lor formează, în timp, recifele de corali. Aceste recife pot

ajunge la sute de kilometri lungime şi reprezintă un mediu de viaţă pentru numeroase specii

de animale. O colonie de corali este formată din milioane de indivizi.

Unii corali iau peste 90% din mâncarea preparată de alge – plata pentru cazarea de lux

aproape de suprafaţa apei. Noaptea, când sunt mai puţine şanse ca tentaculele lor să fie

atacate de peşti, coralii prind larve plutitoare de moluşte, crabi şi homari.

3. Viermi

În această grupă sunt incluse animale cu corp moale, de formă alungită, fără schelet. Cele

trei tipuri importante de viermi sunt: viermii plaţi, viermii cilindrici şi viermii inelaţi.

Organele de înmulţire sunt foarte bine dezvoltate şi aceste animale depun un foarte mare

număr de ouă.

Viermii laţi au corpul aplatizat sub forma unei frunze (viermi marini) sau a unei panglici

(tenia).

Tenia este un vierme lat parazit în corpul unui animal sau al omului.

Viermii cilindrici se numesc astfel datorită formei cilindrice a corpului. Din această grupă,

fac parte o serie de viermi paraziţi: limbricul, oxiurul şi trichina (consumul cărnii infestate cu

acest vierme poate fi periculos pentru om).

Viermii inelaţi se caracterizează printr-un corp cilindric alcătuit din mai multe inele identice

(corp inelat).

82

Acest grup cuprinde numeroşi viermi marini care trăiesc îngropaţi în mâl sau nisip. Din acest

grup de viermi inelaţi fac parte râma şi lipitoarea.

Râma se hrăneşte cu substanţe organice din sol, pe care le înghite când îşi sapă galeriile în

pământ. Reţine substanţele folositoare iar pământul este eliminat prin orificiul anal,

contribuind astfel la afânarea solului.

Lipitoarea este un vierme parazit care trăieşte în lacuri, bălţi şi mlaştini. Este un parazit

temporar care se hrăneşte cu sângele animalelor din apă. Ea are o ventuză bucală prevăzută

cu trei piese cornoase care îi servesc la fixat şi la tăiat tegumentul animalelor acvatice, de

unde aspiră sângele. Lipitoarea secretă o substanţă anticoagulantă, numită hidrulină.

Aplicaţii practice

Experimentul 1. Evidenţierea rolului râmelor în afânarea solului

Materiale necesare: un borcan mare de sticlă, pământ, frunze uscate, nisip, hârtie neagră,

apă.

- umple borcanul de sticlă, cu straturi alternative de pământ, nisip şi deasupra, un nou str at

de pământ;

- stropeşte, cu puţină apă, pentru a umezi tot conţinutul vasului;

- sapă pământul dintr-o grădină (de preferat după ploaie) şi vei descoperi râmele;

- alege 2-3 râme pentru a le instala în borcanul de sticlă pregătit;

- înveleşte vasul de jur împrejur cu hârtie neagră astfel încât, să nu pătrundă lumina;

- stropeşte zilnic pământul, cu păţină apă şi hrăneşte râmele cu zarzavaturi tocate (morcov,

salată, etc.);

- observă ce s-a întâmplat în borcan, după o săptămână.

Observaţii:

Râmele au săpat numeroase galerii în pământ. Cele 3 straturi au fost amestecate (râmele sunt

considerate „pluguri biologice” ce contribuie la afânrea solului).

4. Moluşte

Moluştele sunt animale cu corpul moale alcătuit din trei părţi: capul, masa viscerală

(cuprinde organele adaptate la mediul acvatic şi terestru) şi partea posterioară. Din această

grupă fac parte: melcii (gasteropodele), scoicile (lamelibranhiatele) şi cefalopodele (sepia,

caracatiţa).

Melcii. Există în jur de 100000 de specii de melci. Unii trăiesc pe pământ (melcul de livadă,

limaxul), alţii în apa mărilor. Corpul este acoperit de o cochilie calcaroasă, adesea răsucită

în spirală. Limaxul nu are decât un rest de cochilie ascunsă sub tegument. La nivelul capului

se află 2 perechi de tentacule. În vârful tentaculelor lungi, se află ochii. Melcii se deplasează

cu ajutorul piciorului foarte dezvoltat, musculos, în formă de talpă lăţită.

Melcii acvatici respiră prin branhii, iar speciile terestre respiră prin plămâni.

Din grupul lamelibranhiatelor fac parte scoicile, stridiile şi midiile. Sunt animale exclusiv

acvatice, cu branhii în formă de lame. Cochilia lor este formată din 2 valve, de unde şi

celălalt nume al lor bivalve. Cele două valve sunt legate între ele printr-o articulaţie,

prevăzută cu muşchi speciali astfel încât valvele pot fi perfect închise sau se pot deschide,

pentru a lăsa să treacă, o parte din corp. Aceste animale se deosebesc de celelalte moluşte

deoarece sunt lipsite de cap. Piciorul musculos se înfige în mâl, fixând animalul, pe fundul

apei. Există şi scoici care se deplasează prin salturi succesive produse de închiderea bruscă a

valvelor.

La cefalopode (calmar, sepie, caracatiţă) piciorul se divide în două părţi: una anterioară ce

înconjoară capul şi se prelungeşte cu multe braţe (tentacule) prevăzute cu ventuze, cealaltă

83

posterioară ce are formă de tub (pâlnie) şi serveşte la propulsarea animalului. Unele

cefalopode au o cochilie atrofiată, situată în grosimea tegumentului (osul de sepie). La

caracatiţă, cochilia lipseşte. Singurul cefalopod posesor de cochilie este Nautilius.

Caracatiţele au opt tentacule de aceeaşi lungime. Calmarii şi sepiile au zece: opt scurte şi

două foarte lungi. Ventuzele de pe tentacule sunt folosite pentru prinderea prăzii.

Sunt animale active, de pradă. Cefalopodele au o mare sensibilitate tactilă şi vizuală reuşind

să distingă unele forme, prin pipăit şi văz.

Creierul lor este mai dezvoltat decât cel al altor nevertebrate şi, spre deosebire de alte

moluşte se deplasează relativ repede: ele produc un jet puternic de apă printr-un orificiu aflat

în partea anterioară a corpului, care le propulsează în sens invers. În caz de pericol, ele

elimină un nor de cerneală. Speciile care trăiesc la adâncime mare, au posibilitatea de a

emite lumină cu ajutorul unor organe luminoase speciale, fixate pe tentacule, folosite ca

mijloc de apărare. O armă de apărare eficientă a cefalopodelor este homocromia, adică

posibilitatea lor de a lua culoarea mediului în care trăiesc.

Un fenomen specific pentru cefalopode este faptul că se înmulţesc o singură dată, când ajung

la maturitate, în jurul vârstei de 2-4 ani.

5. Artropode

Din grupa artropodelor fac parte: păianjenii (arahnide), racii (crustacee), miriapodele şi

insectele. Corpul lor este acoperit de un schelet extern (exoschelet). Pentru a putea creşte

artropodele trebuie să se desprindă din el şi să-şi formeze un alt înveliş mai mare, fenomen ce

poartă denumirea de năpârlire. Picioarele lor sunt articulate, iar corpul este împărţit în

segmente. Fiecare segment poartă câte o pereche de apendice (antene, picioare sau

mandibule), articulate şi mobile.

Arahnidele (păianjeni, scorpioni, acarieni) au corpul alcătuit din două părţi: cefalotorace şi

abdomen. La nivelul cefalotoracelui se află ochii (4 perechi), 2 fălci tăioase, 2 chelicere

(apendice în formă de cleşte) şi 4 perechi de picioare cu gheare.

La nivelul abdomenului se află orificiile prin care se elemină o substanţă cleioasă care, în

contact cu aerul se întăreşte formând firul de mătase, din care păianjenii îşi ţes pânza.

Plasele păianjenilor sunt folosite ca adăposturi, pungi pentru ouă, sau capcane pentru

prinderea insectelor.

Femelele depun ouă pe care le acoperă cu un cocon de mătase. Din aceste ouă apar

paianjeni mici, identici cu adulţii.

Acarienii sunt arahnide minuscule, majoritatea parazite la plante, animale şi om (căpuşele,

sarcoptul râiei). Alţi acarieni trăiesc în pământ sau în praful din casă.

Miriapodele sunt artropode care au un număr mare de picioare. În general, ele trăiesc în

pământ şi în locuri umede (exemplu: urechelniţa).

Crustaceele au corpul acoperit cu o crustă alcătuită din chitină şi calcar. În cursul vieţii,

crustaceele năpârlesc de mai multe ori.

Majoritatea crustaceelor trăiesc în apele mărilor (crabi, languste) sau în apă dulce (raci) şi

respiră prin branhii. Există şi specii terestre care respiră prin organe asemănătoare unor

plămâni.

Crustaceelor inferioare (dafniile sau „puricii de apă”) folosesc antenele ca nişte vâsle pentru

înot în apa bălţilor sau iazurilor. Corpul lor are o carapace transparentă. Crustaceele

superioare (crabi, raci, creveţi, homari) au corpul alcătuit din 2 părţi: o parte anterioară

numită cefalotorace şi o parte pesterioară, abdomenul.

Crustaceele prezintă două perechi de antene care servesc la perceperea vibraţiilor şi la

menţinerea echilibrului.

Insectele constituie grupul cel mai numeros de animale (peste 1.000.000 de specii). Ele sunt

adaptate la cele mai diverse condiţii de mediu. Sunt singurele nevertebrate capabile să

84

zboare. Ca toate artropodele, au picioare articulate şi corpul acoperit cu un înveliş mai mult

sau mai puţin rigid, alcătuit din chitină.

Corpul inspectelor este alcătuit din 3 părţi: cap, torace şi abdomen. Capul prevăzut cu doi

ochi compuşi (alcătuiţi din mii de ochi simpli), două antene şi un aparat bucal, d e forme

variate, în funcţie de modul de hrănire. Toracele insectelor este format din trei segmente şi

prezintă trei perechi de picioare articulate şi două perechi de aripi.

Abdomenul prezintă orificii mici, numite stigme, prin care aerul intră într-un sistem de tuburi,

cu rol în respiraţie, numite trahee.

Clasificarea insectelor se realizează după trei criterii:

- forma şi dimensiunea aripilor;

- metamorfoza (dezvoltarea larvei în animal adult);

- tipul aparatului bucal;

6. Echinoderme

Sunt animale care trăiesc în mediul marin. Din acest grup fac parte stelele de mare, aricii de

mare şi crinii de mare. Au un schelet intern şi o simetrie radială (corpul este format din cinci

părţi identice, dispuse în jurul unui ax central, ca spiţele unei roţi).

7. Regnul animal – vertebrate

Sunt animalele cele mai evoluate, care populează toate mediile de viaţă (terestru, aerian,

acvatic şi subteran). Numele lor este dat de existenţa unui schelet intern, a cărui parte

principală este coloana vertebrală.

Corpul este alcătuit, la majoritatea din cap, trunchi şi membre, adaptate la diferite moduri de

locomoţie.

Clasificarea vertebratelor

Vertebratele sunt împărţite în 5 clase:

- Peşti

- Amfibieni

- Reptile

- Păsări

- Mamifere

7. 1. Peşti

Peştii sunt animale acvatice care respiră cu ajutorul branhiilor şi au corpul acoperit, la

majoritatea speciilor, cu solzi.

Se deplasează prin înot, cu ajutorul înotătoarelor. Au un organ special – vezica înotătoare

(pungă plină cu aer) care îi ajută să urce şi să coboare în apă. Rechinii nu au această vezică

înotătoare. Peştii sunt de mai multe feluri:

a. Peşti cartilaginoşi- au schelet cartilaginos pe toată durata vieţii: rechinul, pisica de mare,

vulpea de mare, etc.

b. Peşti cartilaginoşi osoşi – au schelet cartilaginos, cu porţiuni osificate şi corpul acoperit

de plăci osoase: morunul, nisetrul, păstruga.

c. Peşti osoşi – au schelet osos: ştiuca, bibanul, şalăul, crapul, păstrăvul.

Majoritatea speciilor sunt ovipare, adică puii se formează în ou. Femela elimină ovulele în

apă (icrele), apoi masculul răspândeşte deasupra lor spermatozoizi (lapţii) – fecundaţie

externă.

La rechini, fecundaţia este internă, iar dezvoltarea embrionului, se face în interiorul corpului

(specii vivipare). Unele specii mor după ce dau naştere puilor (anghile).

85

Sunt animale cu temperatura corpului variabilă (poikiloterme).

Aplicaţii practice

Realizarea unui acvariu

Materiale necesare: un vas de sticlă, apă, nisip, pietriş, plante acvatice, peşti.

Dacă ai destulă răbdare, vei putea face observaţii deosebit de valoroase asupra peştilor

(morfologie externă, adaptări la mediu, comportament, etc.)

Sfaturi practice

- evită să dai peştilor prea multă hrană şi înlătură resturile de mâncare cu o mică

plasă ;

- la fiecare două zile, schimbă parţial apa din vasul de sticlă, fără a scoate peştii din

vas.

7. 2. Amfibieni

Amfibienii sunt animale adaptate atât la mediul acvatic cât şi la cel terestru.

Corpul este împărţit în: cap, trunchi şi membre (sunt animale tetrapode). Unii amfibieni au

coadă (salamandra şi tritonul), alţii nu au coadă (broasca adultă, brotăcelul). În zona

tropicală trăiesc şi amfibieni fără picioare.

La majoritatea amfibienilor, fecundaţia este externă şi dezvoltarea se realizează prin

metamorfoză.

Femela depune ouă în apă din care ies larvele numite mormoloci care au corpul lung, fără

picioare şi o coadă lungă, turtită lateral, înconjurată de o înotătoare membranoasă.

Mormolocii au respiraţie branhială (branhii externe şi branhii interne). Apoi, acestea dispar

şi se formează plămânii. Asemănarea mormolocilor cu peştii demonstrază înrudirea cu acest

grup. Respiraţia amfibienilor este pulmonară. Rol în respiraţie are şi pielea bogat

vascularizată şi umedă.

Amfibienii sunt animale cu temperatura corpului variabilă (poikiloterme).

7. 3. Reptile

Reptilele sunt primele vertebrate complet adaptate la mediul terestru. Au apărut acum 300 de

milioane de ani. Multe dintre ele au dispărut (dinozaurii). O serie de caracteristici fac din

reptile un grup de animale bine adaptate la mediul terestru:

- au plămâni care le permit să respire;

- au pielea uscată, îngroşată, acoperită de solzi cornoşi (în perioada de creştere, pielea este

înlocuită prin fenomenul de năpârlire);

- temperatura corpului este variabilă;

- majoritatea se deplasează prin târâre, de unde şi numele de târâtoare;

- au patru membre scurte dispuse lateral şi terminate cu degete cu gheare;

- fecundaţia este internă, înmulţirea se face fără metamorfoză;

- reptilele sunt ovipare (depun ouă), puţine specii sunt vivipare (nasc pui).

Clasificarea reptilelor

a. Şopârlele

86

- au corpul alungit, coada lungă şi ascuţită care se poate rupe cu uşurinţă, se deplasează cu

multă agilitate;

Exemple: (şopârla cenuşie, guşterul, iguana, cameleonul);

b. Şerpii

- au corpul cilindric, lipsit de membre;

- pielea se schimbă o singură dată în timpul vieţii, ochii nu au pleoape, au posibilitatea de a

înghiţi prăzi întregi datorită unui os (osul pătrat) care se articulează mobil cu craniul;

Exemple: şarpele de casă (neveninos), vipera (veninoasă), pitonul, şarpele cu clopoţei,

şarpele boa.

c. Broaştele ţestoase

- au corpul acoperit de o carapace alcătuită din solzi cornoşi (rol de protecţie);

- are un cioc cornos, lipsit de dinţi;

- există ţestoase de apă dulce, ţestoase marine şi ţestoase de uscat.

d. Crocodilii

- reptile adaptate secundar la mediul acvatic;

- au corpul alungit, acoperit de solzi şi o coadă puternică folosită atât drept cârmă cât şi ca

vâslă;

- degetele membrelor posterioare sunt unite printr-o membrană interdigitală, urechile şi

nările se închid la intrarea în apă;

- dinţii sunt înfipţi în alveole dentare;

Exemple: crocodilul de Nil, aligatorul.

7. 4. Păsări

Sunt vertebrate superioare adaptate la zbor, având corpul aerodinamic. Membrele anterioare

sunt transformate în aripi iar membrele posterioare sunt adaptate la diferite moduri de

locomoţie (mers, înot).

Corpul este acoperit cu pene, fulgi şi puf care protejează animalul de frig şi îl ajută să

zboare.

Culoarea penelor diferă în funcţie de vârstă, sex chiar dacă ne referim la animale de aceeaşi

specie.

Scheletul păsărilor este alcătuit din oase pline cu aer (pneumatice). Pentru a pune aripile în

mişcare, muşchii pectorali sunt bine dezvoltaţi şi fixaţi pe o prelungire a sternului numită

carenă.

Păsările nu au dinţi ci un cioc de natură cornoasă, foarte dur, a că rui formă diferă în funcţie

de hrana folosită (lung şi drept la păsările insectivore, curbat la păsările răpitoare, etc.).

Respiraţia este exclusiv pulmonară. Cei doi plămâni sunt în legătură cu numeroşi saci aerieni

de la care pornesc ramificaţii ce ajung la oase. Sacii aerieni au rol de a regla respiraţia în

timpul zborului şi de a micşora greutatea corpului.

Păsările sunt animale homeoterme (au temperatura corpului constantă).

Înmulţirea păsărilor se realizează prin ouă pe care le clocesc în cuiburi, construite special.

La majoritatea speciilor, puii sunt îngrijiţi de părinţi.

În perioada de reproducere, multe păsări execută dansuri nupţiale înainte de împerechere.

Clasificarea păsărilor

1. acarenate (lipseşte carena)

2. carenate (carena este prezentă)

1. Acarenatele sunt reprezentate de struţi. Struţul este o pasăre alergătoare cu picioare

înalte, puternice şi musculoase care îi servesc la alergare. Aripile sunt scurte iar corpul

greoi, are oase pline cu măduvă.

2. Carenatele sunt reprezentate de numeroase grupe de păsări:

- păsărălele: rândunica, ciocârlia, vrabia, privighetoarea;

87

- păsările scurmătoare: găina, cocoşul de munte, prepeliţa;

- păsările picioroange: barza, bâtlanul, cocorul;

- păsările răpitoare de zi (uliul – găinilor, şorecarul) şi păsările răpitoare de noapte (bufniţa,

cucuveaua);

- păsări agăţătoare: ciocănitoarea;

- păsări înotătoare: gâsca, raţa.

7. 5. Mamifere

Sunt cele mai evoluate vertebrate. Alături de păsări, mamiferele sunt singurele animale

capabile să-şi regleze temperatura internă (homeoterme) ceea ce le permite să trăiască în

toate zonele geografice şi în toate mediile de viaţă: terestru, acvatic, aerian şi subteran.

Mamiferele au pielea acoperită de peri care formează blana. La unele animale, aceşti peri s -

au transformat în ţepi (la arici). Mamiferele îşi datorează numele faptului că femelele au

mamele şi îşi hrănesc puii cu lapte.

În funcţie de modul de dezvoltare al puilor, mamiferele se împart în 3 grupe:

1. Monotreme

2. Marsupiale

3. Placentare

1. Monotremele sunt cele mai primitive mamifere. De la strămoşii lor reptilieni, aceste

animale şi-au păstrat particularitatea de a depune ouă. Puii sunt hrăniţi cu lapte secretat de

glandele mamare. Monotremele trăiesc numai în Australia şi Noua Guinee şi sunt

reprezentate de ornitorinc şi echidnă. Ornitorincul este un animal semiacvatic, cu un cioc

lăţit, fără dinţi, ca de raţă şi degetele unite printr-o membrană înotătoare. Echidnele se

aseamănă cu nişte arici, având corpul acoperit cu păr şi ţepi.

2. Marsupialele din acestă grupă fac parte cangurul, ursuleţul, Koala, oposumul, veveriţa

marsupială, lupul marsupial, etc. Caracteristic pentru ele este faptul că la naştere, puiul este

incomplet dezvoltat. El îşi continuă dezvoltarea în marsupiu, unde se găsesc glandele

mamare.

Foarte numeroase acum 100 de milioane de ani, marsupialele sunt reprezentate de circa 250

de specii, majoritatea fiind întâlnite în Australia.

3 Placentarele. Caracteristic pentru placentare este prezenţa placentei prin care embrionul

este aprovizionat cu substanţe nutritive şi oxigen.

Puii se nasc complet dezvoltaţi şi după naştere sunt hrăniţi cu laptele secretat de glandele

mamare.

Dinţii sunt diferenţiaţi şi specializaţi pentru un anumit regim alimentar şi reprezintă un

criteriu esenţial pentru identificarea principalelor categorii de placentare:

-insectivorele, chiropterele (liliecii), edentatele, rozătoarele, carnivorele, pinipedele,

cetaceele, proboscidienii, erbivorele, primatele.

7. 6. „Ştiaţi că?”

În mijlocul deşertului Namib, lucrează un zidar. Aşa numitul păianjen „matematician”

construieşte un cerc aproape perfect în jurul vizuinii sale, folosind şapte pietricele. Pietrele

sunt aproximativ de aceeaşi mărime, formă şi culoare. De regulă, păianjenul preferă cuarţul.

De ce numără şi aranjează pietrele este un mister, dar s-ar putea ca vibraţiile lor să-l ajute

să detecteze apropierea prăzii.

Stilurile de ţesut ale păianjenului.

Pânze rotunde. Păianjenii fabrică o imensă varietate de pânze, toate menite să prindă în

cursă prada. Cele mai cunoscute şi mai complexe sunt pânzele rotunde simetrice, ţesute de

femela păianjenului de grădină din nordul Europei. O pânză tipică poate avea 20 m de

88

mătase, cu 1000 de puncte de joncţiune. Cântăreşte mai puţin de 0,5 mg, dar păianjenul pe

care-l ţine este de 4000 de ori mai greu.

Pânze hamac şi cearşaf. Alţi păianjeni fabrică pânze alcătuite din cearşafuri de mătase.

Păianjenul-bănuţ din nordul Europei îşi ţese acest tip de pânză. Pânzele hamac pot ajunge la

un diametru de 30 cm. Orice insectă care ajunge în hamac sau doar zboară pe deasupra se

încurcă în labirintul de fire. Păianjenul, aflat dedesubt, înşfacă insecta şi o trage prin hamac

înfăşurând-o în mătase. Gaura o repară mai târziu.

Pânze spânzurătoare. O pânză care seamănă cu o spânzurătoare pusă pe ierburi sau tufe ar

putea să-i aparţină unui păianjen din familia Theridiidae. Pânza este presărată cu bobiţe de

clei care imobilizează victima. O specie europeană, Achaearanea riparia, ancorează pe

pământ un fir lung bine întins, înfăşurat cu bobiţe lipicioase. Când o i nsectă se zvârcoleşte în

capacnă, firul rupe ancorajul şi ridică insecta la pânza spânzurătoare.

Rezistent şi flexibil firul de mătase al unui păianjen sferic auriu se poate extinde cu o treime

fără să se rupă. Rezistenţa şi flexibilitatea fac din el materialul ideal pentru pânzele de

păianjen, imobilizând aproape orice victimă.

Păianjenii aruncători de pânze. Păianjenul aruncător de pânze, denumit şi păianjenul cu faţă

de monstru, datorită ochilor săi imenşi ţese o pânză de mărimea unui timbru. Păianjenul ţine

această împletitură între picioarele anterioare. Apoi, se atârnă cu capul în jos de o frunză şi

când un fluture nocturn zboară prin apropiere, păianjenul ţâşneşte şi întinde bine pânza,

prinzând în plasă victima.

Când se încurcă în „plasa” întortocheată a unui paianjen aruncător de pânze (Dinopsis),

insecta nu mai are scăpare.

ECHINODERME

2.

Specia Grupa

sistematică

Mediul de

viaţă

Caractere generale

Melcul de

livadă

Moluşte

gasteropode

terestru - Corp acoperit de cochilie ; -

Prezintă picior musculos, cu rol în

deplasare

Albina Artropode –

insecte

aerian - animale sociale, cu 2 perechi de

aripi cu nervuri ;

- aparat bucal adaptat pentru supt şi

lins ;

- dezvoltare prin metamorfoză

completă.

Burete de

apă

Spongieri acvatic (ape

dulci şi

marine)

- animale sedentare, solitare şi

coloniale ;

- schelet de natură minerală (de

natură calcaroasă sau silicoasă) sau

de natură organică.

Racul Artropode –

crustacee

acvatic/teres

tru

- corp acoperit cu o crustă alcătuită

din cefalotorace şi abdomen ;

- năpârlesc;

- respiraţie branhială.

89

Meduza Celenterate acvatic - formă de umbrelă deschisă cu

tentacule pe margini ;

- se deplasează prin contracţii ale

corpului ;

- au celule urzicătoare.

Ţânţar Artropode –

insecte

aerian - animale cu o pereche de aripi

pentru zbor şi o pereche de

balansiere pentru echilibru ;

- aparat bucal adaptat pentru înţepat

şi supt ;

- dezvoltare prin metamorfoză

completă.

Scoica Moluşte .

lamelibranh

iate

acvatic - corp acoperit de o cochilie alcătuită

din 2 valve;

- sunt lipsite de cap;

- au branhii în formă de lamele.

Lipitoarea Viermi –

vierme

inelat

acvatic

(lacuri,

bălţi,

mlaştini)

- animal parazit temporar pe corpul

animalelor acvatice ;

- se hrăneşte cu sângele animalelor

parazitate ;

- secretă o substanţă anticoagulantă.

Coralul

alb

Celenterate acvatic

(mări,

oceane)

- animale solitare sau coloniale;

- prezintă schelet calcaros;

- formează recifele de corali.

Libelula Artropode –

insecte

aerian - corp alcătuit din: cap, torace,

abdomen;

- prezintă ochi compuşi;

- respiraţie traheală;

- dezvoltare prin metamorfoză

incompletă.

Crevete Artropode -

crustacee

acvatic - corp acoperit cu o crustă;

- corp alcătuit din cefalotorace şi

abdomen;

- respiraţie branhială.

IV. 2. 5. Rezumat

SPONGIERI - exemple:bureţi de apă

CELENTERATE- exemple: meduze, corali

VIERMI – plaţi-exemple: tenia

- cilindrici - exemple: oxiur, limbric

NEVERTEBRATE - inelaţi- exemple:râma, lipitoarea

MOLUŞTE.- gasteropode- exemple:melci

- lamelibranhiate- exemple: scoici

- cefalopode- exemple. sepia, caracatiţa

90

ARTROPODE - arahnide- exemple: păianjeni.

- miriapode- exemple: urechelniţa

- crustacee - exemple: raci, crabi,

- insecte -exemple: albina, libelula.

Peşti

- animale acvatice;

- forma corpului este hidrodinamică;

- corp acoperit cu solzi sau plăci osoase;

- respiraţie branhială;

- temperatura corpului este variabilă (poikiloterme)

- la majoritatea speciilor, fecundaţia este externă.

Amfibieni

- trăiesc în apă şi pe uscat;

- corp acoperit cu piele umedă, subţire, puternic vascularizată;

- respiraţie pulmonară şi cutanată (larvele respiră prin branhii

externe);

- temperatura corpului este variabilă;

- dezvoltare prin metamorfoză.

Reptile

- animale care trăiesc în mediu terestru (şerpi, şopârle) şi mediul

acvatic (ţestoase marine, crocodili);

- corp acoperit cu solzi cornoşi;

- respiraţie pulmonară;

- temperatura corpului este variabilă;

- înmulţire prin ouă.

Păsări

- animale adaptate la zbor;

- corp acoperit de pene, fulgi, puf;

- respiraţie pulmonară;

- oase pneumatice;

- temperatura corpului este constantă (homeoterme);

- înmulţirea prin ouă, pe care le clocesc.

91

Mamifere

- animale adaptate la diferite medii (terestru, acvatic, aerian);

- corp acoperit cu păr;

- dinţi adaptaţi la modul de hrănire;

- respiraţie pulmonară;

- temperatura corpului este constantă;

- nasc pui pe care îi hrănesc cu lapte produs de glandele mamare

(monotremele se înmulţesc prin ouă, marsupialele nasc pui incomplet

dezvoltaţi, placentarele au un organ special numit placentă).

IV. 2. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Completaţi schema cu noţiunile corespunzătoare.

A. de _ _ _ _ _ _ _

Funcţiile organismului _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _

B de nutriţie

_ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _

circulaţia

_ _ _ _ _ _ _

C. de _ _ _ _ _ _ _

2. Scrieţi cel puţin 20 informaţii de tipul „Ştiaţi că?” referitoare la animale (Ex.

„Cum îşi încălzesc urşii polari puii”)

IV. 2. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Prezentaţi schematic marea circulaţie şi mica circulaţie.

92

Bibliografie.

1. *** Arborele lumii

2. ***MEC – Programul Naţional „Educaţia pentru sănătate în şcoala

românească”, Ghid pentru cadre didactice (suport informativ), 2004, p. 63 -89

3. ***MEC, Carmen Ţică, Programul Naţional „PIR”

4. a. Editura All, Bucureşti, 2000;

5. Ariniş Ioana, Cristescu D., Biologia animală şi vegetală. Ghid metodologic,

Editura Paralela 45, Piteşti, 2006, p. 10 – 29. p. 96 – 110;

6. Enciclopedia pentru tineri Larousse – plante şi animale, Editura Rao, 1996, 32

– 99;

7. Gheţe M., Grosu M, Activităţi practice de biologie pentru gimnaziu, Editura

Didactică şi Pedagogică, R.A:, Bucureşti, 2002, p. 32-45;

8. Întrebări şi răspunsuri-Natură şi animale, Enciclopedia Rao, Grupul Editorial

Rao, 2005;

9. Întrebări şi răspunsuri-Ştiinţa în viaţa cotidiană, Enciclopedia Rao, Grupul

Editorial Rao, 2005;

10. Ţibea Florica Atlas şcolar de biologie – (Regnul Protista, Regnul Animal),

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2004;

93

Modulul V. Bacteriile şi viruşii

Cuprins

V. 1. Introducere. ................................ ................................ ..................... 93

V. 2. Competenţe ................................ ................................ ..................... 93

V. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare.......................93

V. .4. Conţinut.................... ..................................... ................................94

V. 5. Rezumat...................... .......... ....................................... ................... 99

V. .6. Test de evaluare a cunoştinţelor................... ............ ..................... 99

V. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor......................... ............ .........99

Bibliografie.......................................................... .......................................99

V. 1. Introducere

Bacteriile au fost probabil primele fiinţe vii care au apărut pe Pământ. Relativ

puţine sunt periculoase; majoritatea au un rol vital în menţinerea vieţii, reciclând

materia şi îndepărtând infecţiile. Unele produc spectacol de lumină.

Viruşii – cele mai simple forme de viaţă, incomplet organizate, lipsite de vacuole,

adeseori lipsite de membrană; la majoritatea virusurilor este imposibil de pus în

evidenţă existenţa nucleului.

V. 2. Competenţe

După parcurgerea acestui modul, studentul va fi capabil:

să definească microorganismele şi să dea exemple;

să distingă bacteriile cu efect distructiv de celelalte tipuri de bacterii;

să cunoască riscurile contactării unui anume tip de virus cu scopul de a le

evita efectele;

să opereze corect cu terminologia acestei unităţi;

să înţeleagă cauza şi efectele unei boli de origine virală.

V. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 3 ore.

94

V. 4. Conţinutul modului de învăţare nr. V.

1. Bacterii şi microbi

Bacteriile sunt microorganisme monocelulare de diferite forme: sferice (coci), cilindrice

(bacili), spiralate (vibrioni şi spirili) cu nucleu neindividualizat. Se înmulţesc prin diviziune

directă. În ciclul dezvoltării unor bacterii se formează spori. Bacteriile sunt imobile sau se

mişcă cu ajutorul cililor. După tipul de respiraţie se împart în aerobe şi anaerobe, iar după

tipul de nutriţie în heterotrofe şi autotrofe. Temperaturile înalte, razele solare, diferitele

substanţe chimice au o acţiune distrugătoare asupra bacteriilor. Sunt răspândite pretutindeni

(în sol, în apă, în aer) şi au un însemnat rol în natură (în circuitul elementelor chimice care

intră în componenţa materiei vii) şi în viaţa practică ( în industria alimentară, a

antibioticelor etc.).

Bacteriile celulolitice, bacterii care degradează celuloza din resturile vegetale în compuşi

mai simpli, având un rol deosebit în circuitul carbonului în natură. Au fost izolate pentru

prima oară de microbiologul sovietic V.L. Omeleanski (1891).

Bacteriile cromogene, bacterii care formează pigmenţi. La unele dintre ele pigmentul fiind

difuzibil, colorează mediul, la altele rămâne în celulă.

Bacteriile de putrefacţie, bacterii care atacă substanţele organice vegetale şi animale,

descompunându-le până la apă, bioxid de carbon, metan, hidrogen sulfurat etc.

Bacteriile lactice, bacterii care descompun hidraţii de carbon, formând acidul lactic.

Acţiunea acidifiantă a acestor bacterii este folosită la conservarea unor produse alimentare

şi la însilozarea nutreţurilor.

Bacteriile patogene, bacterii care produc diferite boli la oameni, la animale sau la plante (

ex. tuberculoza, dizenteria, difteria, putregaiurile umede sau uscate la plante etc).

1. 1. Bogăţie de bacterii

Bacteriile au fost probabil primele fiinţe vii care au apărut pe Pământ. Relativ puţine sunt

periculoase; majoritatea au un rol vital în menţinerea vieţii, reciclând materia şi îndepărtând

infecţiile. Unele produc spectacol de lumină.

Bacteriile fac mofturi la mâncare?

O dietă cu fier sau sulf este ideală pentru supravieţuirea unor bacterii ca Thiocystis. Asemeni

unor mici chimişti, aceste bacterii iau minerale din mediul înconjurător şi le combină,

adunând energia degajată de reacţiile chimice. Bacteriile folosesc această energie pentru a

trăi şi a creşte – aşa cum folosim noi energia din hrană. Acest mod de viaţă datează din

vremurile când bacteriile erau singurele fiinţe vii de pe planetă. Bacteriile consumatoare de

minerale nu sunt însă singurele care au diete speciale. Multe alte bacterii se hrănesc cu

substanţe produse de fiinţe vii sau cu rămăşiţe moarte şi pot fi şi ele la rândul lor foarte

mofturoase. Unele se hrănesc doar cu substanţe din mlaştini, lemn putred sau chiar blană în

descompunere. Mâncând toate acestea, bacteriile reduc cantitatea de reziduri şi le

transformă în substanţe pe care le pot folosi plantele şi animalele.

Bacteriile se înmulţesc prin diviziune ( împărţindu-se în două ), ceea ce unele pot face la

fiecare 20 de minute. Dacă s-ar continua în acest ritm (o mie de miliarde de miliarde în 24 de

ore), întreaga planetă s-ar umple de bacterii – şi nimic altceva – într-o singură săptămână.

Acest lucru nu se întâmplă, pentru că imediat ce hrana lor se împuţinează, bacteriile

încetează să se mai dividă şi explozia de populaţie încetează.

95

Bacteriile care infectează animalele, precum cele care produc septicemie (infecţie

generalizată a sângelui) din cauza rănilor, se confruntă cu un alt risc: sistemul imunitar al

gazdei. Acest sistem de apărare atacă invadatorii cu o eficienţă mortală.

Bacteriile bune, ţin la distanţă tâlharii!

Corpul uman găzduieşte peste 100 000 de miliarde de bacterii, pe piele, în nas şi gât, în

aparatul digestiv. După o spălare temeinică, miliardele de bacterii sunt înlăturate de pe

suprafaţa corpului nostru, dar în urmă rămân şi mai multe. Bacteriile care trăiesc pe corpul

nostru sunt adesea foarte folositoare: ele fac ca bacteriile periculoase să-şi găsească extrem

de greu un loc în care să trăiască.

Bacteriile care ne ajută sunt benefice numai cu condiţia să rămână în adăpostul lor normal.

Dacă reuşesc să pătrundă în alte părţi ale corpului, din aliaţi devin duşmani. De exemplu

bacteria numită Staphylococcus aureus trăieşte deseori fără să facă vreun rău în mucoasa

nazală. Sferele galbene ale acestei bacterii sunt prinse de perii microscopici din mucoasa

nasului.

Dacă această bacterie pătrunde în corp – printr-o rană, (de exemplu ) – poate produce

infecţii ale urechii, intoxicaţii alimentare sau inflamarea inimii.

Comparabile cu mărimea lor, bacteriile includ cele mai rapide forme de viaţă de pe Pământ.

Spirocheţii în formă de tirbuşon, ( care pot produce sifilis sau febra căpuşelor ) pot înota de

100 de ori lungimea lor într-o secundă. Aceşti campioni microscopici sunt propulsaţi de peri

sbţiri care se învârt ca nişte elice. Fiecare perişor este alimentat de o „ turbină” chimică,

aflată în punctul unde perişorul este ataşat de peretele celular al bacteriei. Turbina are mai

multe viteze şi se poate învârti în ambele sensuri,permiţând bacteriei să accelereze, să

încetinească sau să schimbe direcţia. Aceste motoare rotative sunt unice; deocamdată nu s-a

mai găsit ceva asemănător la alte fiinţe vii.

Înotător rapid ! Învârtindu-şi perii acţionaţi de turbină- flagella – această bacterie

Salmonella se mişcă rapid. Perii se târăsc în urma ei.

Construcţie din bacterii

Stromatolitele sunt formate de cianobacterii – microbi verzi albăstrui care cresc în şuviţe

lungi , ca părul. Cianobacteriile trăiesc utilizând energia solară, iar cele care formează

stromatolite captează particulele de sediment în timp ce cresc.

Stromatolitele din Shark Bay, în vestul Australiei, sunt expuse în timpul refluxului. Cea mai

înaltă movilă are înălţimea unui bărbat adult.

Bacteriile şi sedimentele se adună în straturi subţiri ca hârtia, alcătuind o movilă tare ca o

stâncă; aceasta creşte cu mai puţin decât lăţimea unui fir de păr într-un an.

Bacteriile mortale evită oxigenul!

Una dintre cele mai periculoase forme de bacterie Clostridium botulinum, este cea care

provoacă botulismul.Ea produce o otravă puternică: o cantitate infimă ( o zecime de

milionime dintr-un gram ) – paralizează muşchii corpului împiedicând victima să respire.

Aceste bacterii sunt duşmanii oxigenului.

Ele trăiesc în locuri unde oxigenul nu ajunge, cum ar fi mâlul.........de pe fundul iazurilor şi al

lacurilor sau solul umed.Aici nu fac nici un rău, dar dacă intră accidental în hrană, unele pot

fi mortale.

Bacteria cauzatoare de botulism supravieţuieşte în conserve, pentru că acestea conţin aer

puţin. Pentru a omorî bacteriile conţinutul conservelor este încălzit la 1290 C după ce cutiile

sunt sigilate.

Risc ascuns! Bacteria Clostridium botulinum provoacă o formă fatală de intoxicare

alimentară, dar numai dacă alimentele nu sunt corect conservate.

96

1. 2. Cei mai numeroşi locuitori ai pământului

Bacteriile sunt cele mai mici vietăţi independente. Dacă aţi pune o bacterie pe un vârf de ac,

pe care l-aţi mări apoi până la dimensiunea unei rachete spaţiale, bacteria aproape s -ar

putea vedea cu ochiul liber.

Bacteriile sunt de departe cele mai numeroase vietăţi de pe Pământ. O linguriţă cu pământ

de grădină obişnuit conţine cel puţin 5 miliarde iar numărul de bacterii care trăiesc pe pielea

unei persoane sănătoase este de cel puţin zece ori mai mare decât numărul de celule din care

este format corpul său. Din fericire cele mai multe bacterii nu sunt nocive.

Cei mai mari locuitori ai lumii microscopice sunt micro – animalele şi algele; în medie, zece

asemenea vietăţi puse cap la cap ating lăţimea unui fir de păr. Micro – animalele sunt de cele

mai multe ori transparente, în timp ce algele sunt în general verzi, dar nu putem vedea un

lanţ construit din ele fără ajutorul unui microscop.

Bacteriile – care sunt de departe cei mai comuni microbi – sunt mult mai mici, prin urmare ar

fi nevoie de mult mai multe, aproximativ 200 de bacterii de mărime medie, ca să devină

vizibile chiar şi la microscop. În ceea ce priveşte microplasmele – cele mai mici bacterii ar fi

nevoie pentru acelaşi scop de circa 2500.

Bacteriile de mărime medie se pot vedea uşor la un microscop obişnuit, dar dacă vrem să

vedem microplasme, avem nevoie de un microscop electronic, care măreşte de sute de mii de

ori.

Viruşii sunt şi mai mici decât microplasmele iar pentru a-i putea vedea este nevoie de măriri

extreme. Unii dintre ei sunt de dimensiunea microplasmelor în timp ce alţii sunt atât de mici,

încât 10 000 abia ar ajunge la lăţimea unui fir de păr.

Cu un diametru mai mic decât a mia parte dintr-un milimetru, microplasmele sunt cele mai

mici vietăţi celulare.

1. 3. Microbi

Considerăm adesea microbii doar nişte „germeni” periculoşi dar ei pot fi şi benefici. În

mediul lor microscopic, relaţiile pot fi la fel de variate şi de complexe ca relaţiile observabile

cu ochiul liber.

Multe animale se hrănesc cu iarbă, dar în absenţa microbilor, majoritatea ar muri repede de

foame. Iarba conţine multă celuloză – o substanţă cu mulţi nutrienţi, extrem de dură, pe care

puţine animale o pot digera.

Pentru a rezolva problema, animalele erbivore adăpostesc în aparatul lor digestiv anumiţi

microbi care le ajută să sfărâme hrana.

La mamiferele copitate, microbii sunt stocaţi într-un stomac mare numit rumen. Aici trăiesc

miliarde de microbi într-o masă de iarbă mestecată, combinată cu salivă caldă.

Deseori, animalele copitate „rumegă” (regurgitează hrana şi o mestecă încă o dată),

fărâmiţând iarba în bucăţi şi mai mici care pot fi prelucrate de microbi. După ce microbii

termină, aproape toată celuloza este transformată în substanţe folositoare pe care gazda lor

le poate digera.

Microbi în microbi!

Microbii din măruntaiele majorităţii speciilor de termite au un minuscul ecosistem de

protozoare şi bacterii. Termitele au nevoie de aceşti microbi pentru a le ajuta să digere

lemnul.

Unele protozoare poartă bacteriile în interiorul lor, iar altele pe suprafaţa exterioară.

Bacteriile de suprafaţă deseori ca nişte vâsle, ajutând protozoarele să se mişte repede prin

căsuţa lor miniaturală, ascunse în gazda termită.

Microbi care locuiesc în subteran!

S-au descoperit bacterii în stâncile aflate la 2,8 km sub suprafaţa solului.

97

Bacteriile subterane trăiesc în condiţii extreme: presiunea este mare, nu este lumină şi

temperatura stâncii se poate apropia de punctul de fierbere.

Bacteriile trăiesc în porii microscopici din interiorul stâncii unde se hrănesc cu minerale

dizolvate. Faţă de bacteriile de suprafaţă, aceşti microbi îngropaţi au o viaţă lungă dar

frugală. Căldura este cea mai mare ameninţare pentru supravieţuirea lor.

1. 4. Antibiotice

Etimologic grecescul „anti” – „contra

” şi „bios

” – „viaţă.

Antibioticele sunt substanţe organice produse de anumite microorganisme sau obţinute prin

sinteză, care în soluţii au proprietatea de a opri dezvoltarea microbilor (bacteriostatic) sau

de a-i distruge (bactericid).

Ele sunt folosite în medicină la tratamentul bolilor sau stărilor infecţioase, în zootehnie ca

stimulatori de creştere pentru animalele tinere în fitotehnie la combaterea bacteriozelor şi în

industria alimentară pentru conservarea alimentelor.

Solul este împânzit cu microbi; aici se găsesc majoritatea fabricanţilor de antibiotice. Unii

sunt bacterii, alţii sunt fungii care se hrănesc cu materie moartă. Antibioticele au fost

descoperite de Alexander Fleming în 1928, când un fungus a contaminat o tăviţă cu bacterii

cultivate în laborator, omorând bacteriile acolo unde creşteau. Fungusul a fost identificat ca

Penicillium şi din el a rezultat penicilina, primul dintre mulţii antibiotici folosiţi cu succes în

medicină.

2. Viruşii

Viruşii – cele mai simple forme de viaţă, incomplet organizate, lipsite de vacuole, adeseori

lipsite de membrană; la majoritatea virusurilor este imposibil de pus în evidenţă existenţa

nucleului. Se deosebesc de microbi prin dimensiunile foarte mici ( de la 8 -10 mµ până la

250-500 µ) care le conferă proprietatea de a traversa filtrele poroase ce reţin de obicei

bacteriile, prin faptul că nu se pot înmulţi decât în celule vii, în organism sau în medii de

cultură care conţin asemenea celule, prin rezistenţa deosebit de mare la glicerină şi la

solvenţii lipoidelor, faţă de care sunt sensibili majoritatea microbilor.Din punct de vedere

chimic, virusurile sunt constituite din nucleoproteide; la un înalt grad de puritate ele pot

cristaliza.Viruşii sunt agenţi patogeni ai unor boli numite generic viroze. În general viruşii

dau imunitate;

S-a demonstrat că infecţia poate fi determinată şi de acizii nucleici extraşi din viruşi, în care

caz, datorită lipsei proteinei, nu se obţine imunizare. Virusul mozaicul tutunului, virusul

turbării, variolei, encefalitei etc. se mai numesc virusuri filtrabile, ultravirusuri.

2. 1. Misterioasa lume a viruşilor

Pănă acum au fost descoperite peste 1000 de boli virale ale plantelor multe dintre acestea

afectând recolte întregi. Unele boli ne produc foarte mult rău, dar multe încetinesc creşterea

plantelor.

Viruşii se comportă foarte diferit de ceea ce este total viu: ei nu mănâncă, nu pot creşte şi nu

se pot înmulţi singuri. Şi mai extraordinar este că pot fi uscaţi şi transformaţi în cristale,

asemenea unor substanţe moarte cum este sarea. Ţinuţi la loc uscat, viruşii cristalizaţi pot fi

păstraţi la infinit, precum sarea pe un raft din bucătărie. Dacă însă unii viruşi, cum este cel

de tutun, sunt dizolvaţi în apă, chiar şi după câteva decenii sunt imediat gata să -şi reia viaţa

parazitară.

Şi bacteriile suferă din cauza paraziţilor!

98

Viruşii T4 care atacă bacteriile aterizează pe ele mai întâi cu tălpile, ca o navă spaţială pe

Lună. Aceşti viruşi sunt de o mie de ori mai mici decât cel mai mic lucru vizibil pentru ochiul

uman.

Imediat ce au aterizat, îşi injectează genele în bacterie şi o ia în stăpânire. Genele sunt

instrucţiuni chimice menite să forţeze bacteria să adune noi viruşi T4. Noii viruşi se formează

în numai 20 de minute. Când sunt gata, bacteria se deschide şi viruşii o pornesc în căutare de

noi victime.

Mulţi viruşi sunt mai mici şi mai simpli decât T4, dar toţi lucrează la fel, atacând celulele

fiinţelor vii. În afara celulelor vii, ei se comportă ca nişte pachete cu substanţe chimice şi nu

dau nici un fel de semn că ar fi vii.

2. 2. Rinoviruşii

Virusul care ne intră în nas

Un singur rinovirus poate declanşa un guturai, dar când infecţia începe să se instaleze,

virusul se înmulţeşte rapid.

Rinoviruşii atacă mucoasa nasului şi a gâtului (rhino în greacă înseamnă nas), forţând

celulele să se autocopieze.

Infecţia determină celulele corpului să producă şi mai mult mucus,ceea ce face nasul să

curgă şi să se declanşeze strănutul; în felul acesta un număr imens de copii ale viruşilor este

propulsat în aer, infectând alţi oameni din apropiere.

Rinoviruşii sunt printre cei mai mici viruşi cunoscuţi şi ca toţi ceilalţi viruşi , ei îşi aleg cu

mare grijă celulele pe care le infectează. Acestea trebuie să fie calde, dar viruşii nu pot

supravieţui la temperatura normală a corpului. Acesta este motivul pentru care atacă nasul şi

gâtul, şi nu celulele care căptuşesc plămânii.

Rinoviruşii rămân la o singură gazdă – o altă caracteristică pentru toţi viruşii. Cei care atacă

oamenii atacă foarte rar animalele şi de aceea oamenii nu le pot transmite răceala

animalelor de casă.

Peste 100 de tipuri de rinoviruşi ţintesc oamenii.

2. 3. Ştiaţi că? Un virus creează flori frumoase!

Grădinarii au descoperit un virus de plantă a cărui creştere o pot stimula, pentru că din el ies

nişte flori uluitoare.Virusul cunoscut sub denumirea de „ virusul care desface lalele” atacă

lalelele silindu-le să facă flori cu dungi contrastante, extrem de apreciate de horticultori.

Florile vărgate sunt răspândite şi printre plantele sălbatice, cum ar fi murul şi pana –

zburătorului.

Frunzele pestriţe constituie şi ele semne ale unui atac viral. Ele sunt produse de vi ruşi

mozaicaţi care seamănă cu nişte beţişoare subţiri.

Unii au 0,001 mm lungime şi se numără printre „uriaşii” lumii virale.

„Virusul care desface lalelele „ produce flori vărgate şi poate fi transmis la seminţe şi la noii

bulbi.

Sinteză:

1) Viruşii sunt pachete microscopice de substanţe chimice având reputaţia că produc boli.

Spre deosebire de alţi microbi, nu sunt cu totul vii, dar nici morţi: trăiesc în lumea

crepusculară care separă fiinţele vii de materia moartă.

2) Viruşii sunt la limita lumii vii.

99

V. 5. Rezumat Bacteria şi microbi

Înotător rapid ! Învârtindu-şi perii acţionaţi de turbină- flagella –această

bacterie Salmonella se mişcă rapid. Perii se târăsc în urma ei.

Viruşii

Viruşii sunt pachete microscopice de substanţe chimice având reputaţia că

produc boli. Spre deosebire de alţi microbi, nu sunt cu totul vii, dar nici

morţi: trăiesc în lumea crepusculară care separă fiinţele vii de materia

moartă.

Viruşii sunt la limita lumii vii.

V. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Daţi exemple de 5 enunţuri de tipul „Ştiaţi că ? ”

din lumea bacteriilor şi

microbilor.

V. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Întocmiţi un eseu (4-5) pag. Cu tema „Rolul antibioticelor în viaţa noastră”.

Bibliografie.

1. Michael Bright, David Burnie, ş.a., 1000 de miracole ale Naturii, Editura

„Reader’s Digest”, Londra 2001 – Bucureşti, 2006.

2. Întrebări şi răspunsuri-Ştiinţa în viaţa cotidiană, Enciclopedia Rao, Grupul

Editorial Rao, 2005;

3. Ţibea Florica Atlas şcolar de biologie – (Regnul Protista, Regnul Animal),

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2004;

100

Modulul VI. Didactica cunoaşterii mediului şi a ştiinţelor în

Învăţământul Primar şi Preşcolar.

Cuprins

VI. 1. Introducere................................. ................................ ................... 100

VI. 2. Competenţe................................ ................................ .................... 100

VI. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare............... .......101

VI. 4. Conţinut...................... .................... ......................... ........... ...........101

VI. 5. Rezumat................. ................................................... ......................1 20

VI. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor..................... ........... ........... .........120

VI. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor......................... ....................12 1

Bibliografie........................................................................ ......................121

Bibliografie generală............................................................. .......... .........122

VI. 1. Introducere

Metodica este o „ disciplină ştiinţifică, componentă a sistemului ştiinţelor

pedagogice, care au ca obiect studierea organizării procesului de învăţământ- ca

proces instructiv- educativ la un anumit obiect din planul de învăţămât” (Dicţionar

de pedagogie, Editura Didactică şi pedagogică, Bucureşti, pag. 270).

În această categorie a metodicilor se încadrează şi metodica predării cunoaşterii

mediului / ştiinţelor naturii.

La disciplina metodică, studenţii care vor deveni cadre didactice în învăţământul

preşcolar şi primar obţin informaţii cu privire la organizarea procesului de

predare- învăţare- evaluare la disciplina cunoaşterea mediului/ ştiinţe ale naturii.

Metodica predării „Cunoaşterea mediului/ Ştiinţelor naturii” trebuie să răspundă

ca orice metodică, la următoarele întrebări:

1) Care sunt obiectivele disciplinei? ( în ce scop se învaţă?);

2) Care este conţinutul disciplinei? ( ce urmează să înveţe elevii);

3) Cum se desfăşoară procesul de predare- învăţare- evaluare?

VI. 2. Competenţe

După parcurgerea acestui modul, studentul va fi capabil:

să definească metodica predării cunoaşterii mediului/ ştiinţelor

naturii;

să descopere noile abordări din domeniul predării ştiinţelor

naturii;

să identifice principalele particularităţi psihologice ale copiilor de

vârstă preşcolară şi şcolară;

101

să elaboreze planificări calendaristice;

să proiecteze unităţi de învăţare şi activităţi/ lecţii.

VI. 3. Durata medie de parcurgere a unităţii de învăţare este de 6 ore.

VI. 4. Conţinutul modului de învăţare nr. VI.

1. Metodica cunoaşterii mediului/ştiinţe–abordări teoretice

Etimologic,termenul de metodă, provenit din grecescul methodos

(„odos” – cale, drum şi „metha

” – către, spre) înseamnă „ drum spre...

”, „ cale de urmat

” în

vederea aflării adevărului. În învăţământ, metoda reprezintă o cale pe care cadrul didact ic o

urmează pentru a-i face pe elevi să ajungă la realizarea obiectivelor propuse.

Metoda este o cale de acţiune comună profesor- elev prin care se realizează eficient

instrucţia şi educaţia.

La disciplina metodică, studenţii care vor deveni cadre didactice în învăţământul preşcolar şi

primar obţin informaţii cu privire la organizarea procesului de predare- învăţare- evaluare

la disciplina cunoaşterea mediului/ ştiinţe ale naturii.

Metodica predării „Cunoaşterea mediului/ Ştiinţelor naturii” trebuie să răspundă ca orice

metodică, la următoarele întrebări:

1) Care sunt obiectivele disciplinei? ( în ce scop se învaţă?);

2) Care este conţinutul disciplinei? ( ce urmează să înveţe elevii);

3) Cum se desfăşoară procesul de predare- învăţare- evaluare?

2. Particularităţi psihologice ale copiilor de vârstă şcolară

Elevul de vârstă şcolară mică se caracterizează printr-o deosebită receptivitate faţă de

realitatea înconjurătoare, dar percepţia sa este globală, uneori superficială.

Gândirea este predominant concretă dar este vorba de un concret mai puţin imediat, mai

detaşat de percepţia directă.

Există posibilitatea asimilării unor cunoştinţe care depăşesc sfera manipulării practice sau a

contactului nemijlocit cu obiectele şi fenomenele realităţii. În acest mod, d in intuitivă

gândirea devine operaţională.

Gândirea copilului se organizează în jurul câtorva noţiuni fundamentale de timp, de număr,

de cauză, de mişcare, etc.

Complexitatea dezvoltării psihice a elevilor din ciclul primar conferă şcolii un rol special.

Şcoala contribuie atât la formarea şi educarea inteligenţei, cât şi a caracterului. Întregul

proces de învăţământ trebuie să ţină seama de caracteristicile fizice, psihice şi sociale.

102

Perioada şcolară mică se caracterizează printr-o permanentă solicitare a gândirii, a

cunoaşterii sistematice a realităţii. Piaget considera că la 6-7 ani are loc trecerea de la

gândirea intuitivă, de la intuiţia articulată, la organizarea unor structuri mentale concrete

care operează cu lungi serieri şi clasificări.

Caracteristice pentru această perioadă sunt modificările evidente ale potenţialului de

activitate şi formarea a numeroase categorii de noţiuni.

Acum se poate vorbi despre stadiul operaţiilor concrete caracterizat prin apariţia grupărilor

operaţionale care permit conceptualizări şi coordonări de concepte (Popescu- Neveanu,

Paul şi colaboratorii- Psihologiei, manual pentru clasa a X-a şcoli normale şi licee,

Bucureşti, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., 1997, pag. 52 -53).

Tot în perioada şcolară mică are loc o creştere simţitoare a caracterului explicit al

înţelegerii. Curiozitatea se diversifică, se dezvoltă imaginaţia reproductivă, cât şi cea

creatoare. Micul şcolar se obişnuieşte treptat cu efortul de a-şi organiza atenţia voluntară ca

expresie a cerinţei de a respecta şi îndeplini un program impus de activitate. Atenţia se

modifică din punct de vedere calitativ, este mai stabilă, mai flexibilă şi distributivă.

În această perioadă şcolară se diferenţiază stilurile cognitive, adică modul în care elevii

răspund varietăţii sarcinilor şi problemelor intelectuale.

Copiii impulsivi au un ritm de conceptualizare rapid şi tendinţa de a da primul răspuns care

le vine-n minte. Copiii reflexivi au nevoie de o perioadă de gândire, fiind preocupaţi de

calitatea răspunsului şi nu de rapiditatea cu care este oferit acesta.

Copiii cu stil cognitiv analitic pleacă în conceptualizare de la detalii, iar cei cu stil tematic

iau în considerare întregul.

Cunoaşterea de către profesor a particularităţilor psihice ale copiilor reprezintă un punct de

plecare pentru organizarea unui proces instructiv- educativ de calitate.

Între aceste caracteristici învăţarea prin acţiune constituie elementul principal.Adevărata

învăţare având loc în condiţiile activităţii proprii de gândire

Spre deosebire de învăţământul tradiţional centrat pe materia de învăţat, învăţământul

modern, centrat pe elev prezintă o serie de avantaje:

învăţarea este individualizată în funcţie de interesele şi nevoile celui care învaţă;

învăţarea este înlesnită prin identificarea unor pretexte- problemă motivante pentru

elevi;

explorarea experimentală stă la baza procesului de învăţare;

reconsiderarea rolului cadrului didactic (înlesneşte demersul didactic al elevului,

orientează şi facilitează accesul elevilor la informaţii);

încurajarea iniţiativei elevilor, responsabilizarea şi motivarea elevilor pentru

eficientizarea procesului de comunicare;

realizarea de proiecte individuale sau de grup cu rolul de a dezvolta elevilor

„deprinderi de proiect”.

2. 1. Prezentarea generală a disciplinelor.

Disciplina „Cunoaşterea mediului” realizează o punte de legătură între elementele de

cunoaştere a mediului acumulate de copii în grădiniţe şi disciplina „Ştiinţe ale

naturii”studiată în clasele a III-a şi a IV-a. Se asigură, în acest fel o continuitate a

obiectivelor ciclului de achiziţii fundamentale (grupa mare, cls. I şi cls. a II - a), ce vizează:

103

stimularea copilului în vederea perceperii şi cunoaşterii mediului apropiat;

stimularea potenţialului creativ al copilului, a intuiţiei şi a imaginaţiei

acestuia.

Cunoaşterea mediului îşi propune să înlesnească înţelegerea naturii prin participarea activă

şi conştientă a elevului la descoperirea şi redescoperirea fenomenelor şi proceselor naturale.

Punctul de plecare îl reprezintă experienţa de viaţă a elevilor, nevoile lor reale de

cunoaştere.

Obiectivele acestei discipline nu vizează însuşirea de cunoştinţe, ci dezvoltarea capacităţilor

de observare, explorare a mediului înconjurător.

Procesul de cunoaştere a mediului înconjurător se desfăşoară în strânsă relaţie cu

particularităţile psiho- fizice ale şcolarului mic.Procesul de familiarizare cu mediul

înconjurător începe din etapa preşcolară în care copilul acumulează un bagaj eterogen de

cunoştinţe despre lumea care îl înconjoară.

În cazul şcolarului mic (6-7 ani) prima treaptă a cunoaşterii o constituie intuirea, adică

observarea plantelor, a animalelor, a obiectelor şi fenomenelor concrete.

Un alt obiectiv major al disciplinei „Cunoaşterea mediului” îl reprezintă educaţia pentru

sănătate a copiilor, pentru respectarea unor reguli de igienă individuală şi colectivă (igiena

corporală, igiena locuinţei, igiena clasei, etc.)

Conform notei de prezentare a programei, disciplina de învăţământ „Ştiinţe ale naturii”

vizează „observarea şi perceperea lumii în întregul său, cu componentele, procesele şi

fenomenele caracteristice, ca şi învăţarea prin înţelegere şi aplicare”.

Demersul didactic se deplasează de la „Ce se învaţă?” la „De ce se învaţă?”.

Această deplasare asigură creşterea caracterului formativ al învăţării şi are rolul de a

stimula interesul pentru cunoaştere al copilului.

Noile programe evidenţiază necesitatea pregătirii elevului nu ca pe un „om de ştiinţă” ci ca

pe un „cetăţean care să utilizeze demersul ştiinţific în vederea înţelegerii şi participării active

la viaţa socială”.

Prin predarea „Ştiinţelor naturii” nu se urmăreşte o acumulare de fapte şi de informaţii

ştiinţifice ci raportarea copilului la mediul în care trăieşte.

2. 2. Proiectarea activităţii didactice

Proiectarea didactică este o activitate de anticipare a etapelor şi a acţiunilor concrete de

realizare a obiectivelor. A proiecta, înseamnă a elabora un plan de acţiune pentru

organizarea şi desfăşurarea unei activităţi didactice.

Proiectarea didactică presupune:

1. Studierea programelor şcolare;

2. Elaborarea planificărilor calendaristice anuale şi semestriale;

3. Proiectarea unităţilor de învăţare;

4. Proiectarea lecţiilor.

2. 2. 1. Programa şcolară

Programa şcolară este un document care cuprinde obiectivele (ţintele de atins prin

activitatea didactică), conţinuturile şi activităţile de învăţare.

Lectura programei se realizează pe orizontală, pornind de la obiectivele cadru şi obiectivele

de referinţă la conţinuturile şi activităţile de învăţare.

104

Programa şcolară trebuie parcursă de toate cadrele didactice, dar poate fi adaptată,

personalizată de către fiecare cadru didactic în funcţie de: cerinţele şi condiţiile fiecărei

clase, de oferta materială a şcolii, de pregătirea profesională a cadrului didactic, etc.

Personalizarea demersului didactic se realizează prin identificarea unităţilor de învăţare

care grupează conţinuturile în mod eficient pentru realizarea obiectivelor.

Obiectivele cadru, obiective cu un grad ridicat de generalitate şi complexitate se referă la

formarea unor capacităţi şi atitudini specifice disciplinei de-a lungul mai multor ani de

studiu.

Din obiectivele cadru derivă obiectivele de referinţă ce specifică rezultatele aşteptate ale

învăţării şi urmăresc progresia în achiziţia de competenţe şi cunoştinţe de la un an de stu diu

la altul.

Pentru realizarea obiectivelor propuse pot fi organizate diferite tipuri de activităţi de

învăţare. Programa oferă cel puţin un exemplu de astfel de activităţi, pentru fiecare obiectiv

de referinţă în parte. Exemplele de activităţi de învăţare sunt construite astfel încât să

pornească de la experienţa concretă a elevului şi să se integreze unor strategii didactice

adecvate contextelor variate de învăţare. Programa este astfel concepută încât să nu

îngrădească gândirea independentă a cadrului didactic precum şi libertatea acestuia de a

alege şi de a organiza activităţile de învăţare cele mai adecvate pentru atingerea obiectivelor

propuse.

Clasa I- Cunoaşterea mediului

Obiectivele cadru ale disciplinei Cunoaşterea mediului:

1. Dezvoltarea capacităţilor de observare,explorare şi înţelegere a realităţii din

mediul înconjurător;

2. Cunoaşterea, înţelegerea şi utilizarea în comunicare a unor termeni specifici,

pentru a descrie fenomene observate în mediul înconjurător;

3. Formarea unei atitudini pozitive faţă de mediul înconjurător prin stimularea

interesului faţă de păstrarea unui mediu echilibrat şi exersarea unor deprinderi de

îngrijire şi ocrotire a acestuia;

Exemple de obiective de referinţă specifice fiecărui obiectiv cadru:

1.1. să descrie caracteristici ale mediului social şi cultural;

1.2. să enumere caracteristici specifice ale unor vieţuitoare din mediul apropiat;

1.3. să observe şi să denumească fenomene din mediul înconjurător;

să utilizeze un limbaj specific ştiinţelor naturii în descrierea unor vieţuitoare,

fenomene din mediul înconjurător;

să formuleze întrebări în legătură cu fenomenele observate;

să utilizeze simboluri şi informaţii referitoare la fenomene observate în mediul

înconjurător;

3.1. să manifeste interes pentru cunoaşterea mediului înconjurător;

3.2 să conştientizeze influenţa activităţii copilului asupra mediului apropiat;

3.3. să motiveze protecţia mediului înconjurător pe baza informaţiilor primite;

3.4. să participe la acţiuni de îngrijire şi protejare a mediului;

105

3.5 să precizeze câteva reguli de igienă a corpului şi a alimentaţiei pe baza

informaţiilor primite;

3.6 să întocmească oral un program zilnic de activitate a şcolarului.

Pentru fiecare obiectiv de referinţă, programa cuprinde mai multe exemple de

activităţi de învăţare.

2. 2. 2. Planificarea calendaristică anuală şi semestrială

Realizarea planificării calendaristice (anuală şi semestrială) este o operaţie de anticipare a

activităţii didactice care presupune o viziune clară, de ansamblu a obiectului de studiu,

cunoaşterea conţinuturilor.

Elaborarea planificării calendaristice presupune:

1. realizarea asocierii dintre obiectivele de referinţă şi conţinuturi;

2. identificarea unităţilor de învăţare şi ordonarea lor în concordanţă cu logica internă

a disciplinei;

3. stabilirea tipurilor de activităţi: predare- învăţare, recapitulare şi sistematizare,

evaluare;

4. precizarea ritmului de parcurgere a materiei (timpul alocat fiecărei unităţi de

învăţare).

Planificarea calendaristică se poate întocmi, pornind de la următoarele rubricaţii

(Ministerul Educaţiei şi Cercetării, CNC – Ghid metodologic de aplicare a programei de

aplicare a programei de Ştiinţe ale naturii la clasele a III -a/ a IV-a, pag. 7.)

Instituţia de învăţământ.............

Disciplina....................................

Anul şcolar..................................

Profesor......................................

Clasa..........................................

Nr. Ore pe săpt./ Tip de curriculum.................

Planificare calendaristică

Unitatea

de învăţare

Obiective de

referinţă

Conţinuturi Nr.

ore

Săptămâna Obsrvaţii

Unităţile de învăţare- se indică prin titluri stabilite de către profesor.

Obiectivele de referinţă- se trec numerele obiectivelor de referinţă din programa şcolară

(1.1,1.2,2.2,etc.).

Numărul de ore alocate fiecărei unităţi de învăţare se stabileşte de profesor dar, în general,

nu trebuie să depăşească 7-8 ore.

Prezentul curs nu-şi propune să ofere modele de planificări calendaristice.

Planificările calendaristice propuse au rolul de a te familiariza cu tehnica elaborării

acestor planificări.

Planificarea calendaristică

Unitatea

de învăţare

Obiective

de

referinţă

Conţinuturi Nr.

ore

Săpt. Obs.

Spre 1.1, 1.2, Elemente ale 2 S1 + S2

106

şcoală 1.3, 1.4 mediului social şi cultural :

obiective sociale din cartier,

localitate ;

Observarea unor

plante din mediul apropiat

Calendarul

naturii

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Fenomene ale

naturii:

- fenomene ale naturii:

ploaie, vânt, fulger, tunet –

recunoaşterea în natură sau

cu ajutorul unor materiale

didactice.

2 S3 + S4

Vreau să

cresc

sănătos!

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3, 3.3

Educaţie pentru

sănătate :

-igiena corpului 3 S5 + S7

Iarna,

bucuria

copiilor

Atenţie

vacanţă !

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Anotimpurile :

denumire, lunile

anotimpurilor, succesiunea

lor, caracteristici

Recapitularea şi

evaluarea finală

10 S8 +

S17

În lumea

plantelor

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Observarea unor

plante de la colţul viu al

clasei

Recunoaşterea şi

denumirea părţilor

componente ale unei

plante(rădăcină, tulpină,

frunze, flori, fruct).

4 S18 +

S21

În lumea

animalelor

domestice

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Observarea unor

animale din mediul apropiat

al copilului

Recunoaşterea şi

denumirea părţilor

componente ale unui animal

(cap, trunchi, membre).

5 S22 +

S26

Soseşte

primăvara!

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Fenomene ale

naturii, modificări în lumea

vie şi activităţi ale oamenilor

specifice fiecărui anotimp.

4 S27 +

S30

Animale

sălbatice

1.1, 1.2,

1.3, 1.4,

2.1, 2.2,

2.3

Recunoaşterea şi

denumirea părţilor

componente ale unui animal

(cap, trunchi, membre).

Recapitulare finală şi

evaluativă.

2 S31 +

S33

107

2. 2. 3. Proiectarea unităţilor de învăţare

Unitatea de învăţare este o structură didactică deschisă şi flexibilă, având următoarele

caracteristici:

Este coerentă în raport cu obiectivele de referinţă ;

Este unitară tematic ;

Se desfăşoară continuu pe o perioadă de timp ;

Subordonează lecţia, ca element operaţional ;

Se finalizează prin evaluarea sumativă* (Ministerul Educaţiei şi Cercetării,

CNC – Ghid metodologic de aplicare a programei de Ştiinţe ale naturii la clasele a

III-.a / a IV-a, pag. 7, 12)

Organizarea demersului didactic corespunzător fiecărei unităţi de învăţare trebuie să ţină

cont de parcurgerea secvenţelor de:

- familiarizare;

- structurare;

- aplicare.

Etapa de familiarizare are ca scop acomodarea elevului cu noile conţinuturi prin intermediul

unor situaţii problemă date spre rezolvare sau experimentare. Rezolvarea acestor probleme

presupune folosirea unor tehnici de lucru specifice ştiinţelor. Un astfel de demers didactic

dezvoltă la elev o atitudine reflexivă, exprimată printr-un efort propriu de observare,

comparare, experimentare.

În această etapă, cadrul didactic propune activităţi de învăţare variate care au rolul de a

dirija învăţarea, pas cu pas.

Sarcinile de lucru concepute gradat dau elevilor posibilitatea de a găsi soluţii prin efort

propriu.

Cadrul didactic se abţine să definească termeni, noţiuni, să explice noul concept până când

elevii nu au efectuat suficiente experimente. Rolul său este de a orienta demersul de căutare

fără să ofere soluţii prestabilite pe care elevii să le memoreze. În această etapă, explorarea

experimentală stă la baza activităţii de învăţare.

În etapa de structurare se esenţializează şi se sistematizează observaţiile realizate de elevi.

Rolul cadrului didactic este de a-i conduce pe elevi spre o structurare a noţiunilor, a

conceptelor cu care operează.

În etapa de aplicare se realizează consolidarea şi aprofundarea noilor concepte. Intervenţia

cadrului didactic va fi centrată pe întărirea unor tehnici şi proceduri, pe aplicarea teoriei

pentru rezolvarea unor situaţii particulare.

Aplicaţiile propuse favorizează individualizarea învăţării şi oferă cadrului didactic un feed-

back eficient în ceea ce priveşte nivelul de formare a noţiunilor şi competenţelor dobândite de

În ce scop voi

face?

Ce voi face? Cu ce voi

face?

Cum voi face? Cât s-a

realizat ?

Identificarea

obiectivelor

Selectarea

conţinuturilor

Analiza

resurselor

Determinarea

activităţilor de

învăţare

Stabilirea

instrumentelor

de evaluare

108

elevi la un anumit moment (Ministerul Educaţiei şi Cercetării, CNC – Ghid metodologic de

aplicare a programei de Ştiinţe ale naturii la clasele a III -a/ a IV-a, pag 24).

Proiectul unităţii de învăţare poate fi întocmit pornind de la următoarea rubricaţie:

Proiectul unităţii de învăţare

Disciplina............................................

Clasa.......................

Unitatea de învăţare.......................................

Nr. ore alocate.....................................

Conţinuturi Obiective

de

referinţă

Activităţi de

învăţare

Resurse Evaluare Observaţii

Conţinuturi – se detaliază conţinuturile din cadrul unităţii de învăţare.

Obiective de referinţă – se trec obiectivele de referinţă (ex.1.1; 2.3; etc.).

Activităţi de învăţare – se notează activităţile propuse de programă sau alte activităţi de

învăţare propuse de profesor.

Resurse – se notează resursele materiale necesare (materiale didactice, mijloace de

învăţământ), resursele procedurale (metode de predare / învăţare, forme şi modalităţi de

organizare a activităţii) şi resursele temporale (alocarea de timp).

Evaluare – cuprinde menţiuni cu privire la tipul instrumentelor de evaluare folosite

(important este să fie evaluată, nu cantitatea de informaţie stocată de elev ci, mai ales, ceea

ce poate să facă, utilizând informaţia pe care o deţine).

Prezentul curs nu-şi propune să ofere modele de proiecte ale unităţilor de învăţare

ci să ofere studenţilor posibilitatea de a « învăţa » tehnica predării.

Conţinuturi

(detalieri)

Obiective

de

referinţă

Activităţi de

învăţare

Resurse

Evaluare Obs.

Factori de

mediu

1.1

2.1

1.2

1.3

Enumerarea

caracteristicilor

factorilor de mediu

în decursul

anotimpurilor.

Descrierea unor

imagini a celor

patru anotimpuri,

cu enumerarea

modificărilor

observate.

Identificarea

cauzelor

anotimpurilor.

Modelarea

-activitate

frontală

-observare

sistematică

109

experimentală a

procedurii

anotimpurilor.

1 oră

Încălzire-

răcire ;

căldură

absorbită

/cedată

2.1

2.3

3.1

Identificarea unor

proprietăţi ale

Soarelui –căldură

şi lumină.

Modelarea

experimentală a

încălzirii

diferenţiate a

Pământului în

funcţie de

înclinarea axei

polilor.

Demonstrarea

experimentală a

încălzirii produse

de Soare –

construirea şi

utilizarea unui

cuptor solar.

-activitaţi pe

grupe ;

sursă de

lumină,

căldură.

-fişe de

activitate

1 oră

-observare

sistematică

-investigaţia

-prezentarea

rezultatelor

şi discutarea

(frontală)

2.1

2.2

Experimentarea

încălzirii / răcirii

corpurilor şi

schimbului de

căldură.

Citirea

temperaturii

indicate de un

termometru pe

scara Celsius.

-activitaţi pe

grupe ; surse

de căldură.

-termometre

-obiecte din

diferite

materiale:

sticlă,

plastic,

lemn, metal

-fişe de

activitate

1 oră

-investigaţia

-observare

sistematică

Transfor -

mări ale

stărilor de

agregare

2.3

3.1

Evidenţierea

experimentală a

transformărilor

stărilor de

agregare în natură:

- observarea

experimentală a

fenomenului de

condensare;

Demonstrarea

dependenţei

evaporării de

mărimea suprafeţei

de evaporare

-activitate pe

grupe

-cutii de

tablă cu

capac, apă,

cuburi de

gheaţă,

planşe, fişe

de

observaşie

-Referate

110

3.1

Observarea

experimentală a

fenomenelor de

topire şi

solidificare a apei.

1 oră

Circuitul

apei în

natură

1.2

2.3

2.1

Modelarea unor

fenomene

atmosferice –

formarea norilor.

Evidenţierea

experimentală a

conducerii apei

prin tulpină.

Demonstrarea

rolului transportor

al apei.

Urmărirea

ascensiunii apei în

tuburi subţiri.

Identificarea şi

descrierea

circuitului apei în

natură.

-activitate pe

grupe

-planşe cu

drumul apei

în corpul

plantelor

-fişe de lucru

-experimente

de dizolvare,

colorarea

vaselor

conductoare

din tulpină.

1 oră

-probe orale

-probă

practică

-fişe

-observarea

sistematică

1.3

3.1

Concurs de

referate :

producerea unor

fenomene

atmosferice.

-activitate

individuală

sau pe grupe

-fişe de

evaluare

1 oră

-Probe

scrise

-probe orale

Sugestii metodologice privind organizarea demersului didactic pentru unitatea de învăţare٭

Schimbare, transformare – exemplificări

Tipul lecţiei: Transformări ale apei

Detalieri ale activităţilor de învăţare٭

1. Observarea fenomenului de condensare

O ceaşcă de apă fierbinte se va pune sub partea superioară decupată dintr-un bidon

de plastic.

Se va observa că aburul condensează pe pereţii sticlei şi se preling apoi sub formă de picături

de apă.

Experimentul în care se foloseşte apa fierbinte se va efectua de către profesor!

2. Observarea fenomenului de evaporare

Se pune apă într-o farfurioară întinsă care se expune la soare (pe fereastra clasei,

timp de două, trei zile).

Se observă că, după un timp, apa a dispărut.

Explicaţi elevilor că apa se duce în aer sub formă de vapori, se evaporă.

Exemple de fişe de lucru٭

Activitatea de observare va fi dirijată de către învăţător prin întrebări sau prin fişe de

observaţie.

Condensarea

111

Fisă de lucru :……………………..

Data :………………………………

Numele :…………………………...

Clasa :……………………………...

Corpurile implicate în experiment

Corp 1……………………………….

Corp 2……………………………….

Corp 3 ………………………………

Însuşirile fiecărui corp :

Însuşiri corp 1……………………….

Însuşiri corp 2……………………….

Însuşiri corp 3……………………….

Deasupra ceştii se observă……………, adică apă în stare gazoasă.

Pe pereţii sticlei se observă……………, adică………….lichidă.

După completarea fişelor de observaţie de către fiecare grupă, are loc raportarea – fiecare

grupă îşi alege un conducător care va raporta, întregii clase, rezultatele activităţilor de

observare.

A doua etapă a activităţii de învăţare constă în formularea de întrebări de către învăţător ;

răspunsurile la întrebări vor fi formulate pe grupe. Activitatea se poate organiza sub formă

de joc. Câştigătoare va fi desemnată grupa care formulează răspunsurile în timpul cel mai

scurt şi cât mai corect şi mai complet.

Exemple de întrebări :

- Cum a ajuns apa pe pereţii sticlei de plastic ?

- În ceaşcă mai există apă ?

- În ce condiţii în ceaşcă nu mai este apă ?

- Ce fenomen din natură se petrece în acelaşi fel ?

Această ultimă întrebare poate fi folosită ca pretext motivant pentru studiul temei Circuitul

apei în natură.

Tema pentru acasă : proiect cu tema Evaporarea apei. Fiecare grupă va primi o fişă de

lucru.

Evaporarea apei

Fişă de lucru

Materiale necesare : cană, apă, fâşii de hârtie ( de aceleaşi dimensiuni), lipici

Ce veţi face ?

Umpleţi cana, până la jumătate, cu apă.

Puneţi-o la fereastră.

Inregistraţi în fiecare zi (seara) nivelul apei, astfel : tăiaţi trei fâşii egale de hârtie

având lungimea mai mare decât nivelul apei din cană, în fiecare zi scufundaţi câte

112

una din ele în cană, până ce ating fundul cănii. Tăiaţi fâşia de hârtie exact acolo

unde începe zona uscată. Păstraţi partea udă a hârtiei, lăsaţi-o să se usuce, lipiţi-o

în caiet şi notaţi ziua.

Repetaţi această operaţie încă 2 zile, lipind cele două fâşii lângă prima.

Efectuaţi un desen prin care să descrieţi etapele acestui experiment.

Profesorul, după raportarea activităţii fiecărei grupe, formulează întrebări de tipul :

“ Ce s-a întâmplat cu apa ? ”

“ Cum s-a evaporat apa în prima zi ? De ce?”

“Dar a doua zi? De ce?”

Scopul acestor întrebări este de a determina influenţa temperaturii asupra evaporării.

Detaliem câteva activităţi de învăţare specifice fiecărei secvenţe a unităţii de învăţare.

a) în secvenţa de familiarizare:

Reactualizarea caracteristicilor factorilor de mediu în decursul

anotimpurilor ;

Identificarea cauzelor anotimpurilor – modelarea experimentală de producere

a anotimpurilor;

b) în etapa de structurare şi sistematizare a noţiunilor.

Identificarea unor proprietăţi ale Soarelui – căldura şi lumina – modelarea

experimentală a încălzirii diferenţiate a Pământului funcţie de înclinarea axei

polilor;

Observarea experimentală a fenomenului de condensare;

Observarea experimentală a fenomenului de evaporare ;

Observarea experimentală a fenomenelor de topire şi solidificare a apei ;

Modelarea unor fenomene atmosferice – formarea norilor.

c) în etapa de aplicare şi exersare direcţionată.

Identificarea şi descrierea circuitului apei în natură

Concurs de referate privind producerea unor fenomene atmosferice.

3. Proiectarea lecţiilor de Cunoaşterea mediului/ Ştiinţe

Lecţia reprezintă componenta operaţională a unităţii de învăţare.

Proiectarea lecţiilor permite afirmarea creativităţii cadrului didactic.

Proiectarea lecţiei se realizează prin parcurgerea următoarelor etape:

1. Identificarea obiectivelor de referinţă din programă şi corelarea lor cu activităţile de

învăţare şi conţinuturile;

2. Selectarea şi structurarea logică a conţinutului presupune identificarea elementelor

fundamentale, absolut necesare pentru înţelegerea conţinuturilor. Predarea ştiinţelor are ca

scop transmiterea unui mod de gândire ştiinţific prin implicarea elevilor în activităţi

experimentale şi nu memorarea unor informaţii ştiinţifice.

113

3. Stabilirea obiectivelor operaţionale

Operaţionalizarea obiectivelor presupune respectarea a trei condiţii:

a) descrierea comportamentului (observabil, măsurabil) elevului cu ajutorul verbelor de

acţiune: „a identifica”, „a enumera”, a completa”, „a recunoaşte”, „a distinge” , „a

aplica”, „a utiliza”, „a analiza”, „a argumenta”, „a valida”, etc.

b) precizarea condiţiilor în care se va desfăşura acţiunea respectivă – prezentarea situaţiei în

care vor fi puşi elevii pentru a proba asimilarea comportamentelor (ex. „având la

dispoziţie”, „cu ajutorul”, „după prezentarea”)

c) performanţa – stabilirea criteriului folosit pentru evaluarea performanţei elevilor.

4. Alegerea tipului şi a variantei de lecţie – se realizează în funcţie de natura conţinutului şi

de caracteristicile obiectivelor propuse, de particularităţile de vârstă ale elevilor şi de

mijloacele de învăţământ existente.

5. Stabilirea strategiilor didactice presupune organizarea şi conducerea procesului de

predare – învăţare – evaluare, pe baza îmbinării eficiente a metodelor şi mijloacelor de

învăţământ folosite pentru realizarea obiectivelor propuse, în raport cu un anumit conţinut.

Caracterul experimental al disciplinelor Cunoaşterea mediului / Ştiinţe ale naturii necesită

folosirea unor metode centrate pe elev ca: experimentul, învăţarea prin descoperire,

problematizarea, modelarea, etc.

Mijloacele de învăţământ, în calitate de instrumente de acţiune sau purtătoare de informaţie,

intervin direct în procesul de instruire, sprijinind eforturile de învăţare ale elevilor.

Cele mai eficiente sunt mijloace de exersare şi formare a priceperilor cu care se efectuează

experienţe şi lucrări practice pentru că stimulează gândirea şi imaginaţia.

6. Elaborarea proiectului de lecţie. Proiectul de lecţie trebuie să ofere o perspectivă de

ansamblu asupra lecţiei, să fie simplu şi operaţional, să fie flexibil lăsând posibilitatea de

intervenţie, de autoreglare pe parcursul lecţiei. În practică, se utilizează diferite modele

de proiecte de lecţie.

4. Sugestii metodologice

Prin prezentul curriculum se intenţionează ca, pe parcursul claselor

a III-a şi a IV-a, elevii să dobândească competenţe utile într-o abordare ulterioară

diferenţiată a domeniilor ştiinţei şi să-şi structureze un set de valori şi atitudini faţă de

ştiinţele naturii, prin prisma raportului faţă de acestea şi, implicit, faţă de mediu. Acestea se

regăsesc într-o serie de aspecte ale învăţării, vizate de practica pedagogică:

Observarea atentă a mediului şi a relaţiilor dintre componentele acestuia.

Citirea corectă şi conştientă a enunţului unei situaţii – problemă;

Înţelegerea şi explicitarea fenomenelor naturale observate sau evidenţiate;

Secvenţializarea etapelor de desfăşurare a acestora;

Exprimarea, prin simboluri specifice, a conceptelor studiate;

Construirea şi interpretarea unor diagrame, tabele şi scheme grafice care ilustrează

rezultatele unor experimente;

Iniţierea şi realizarea creativă a unor investigaţii, pornind de la tematica propusă;

Formarea obişnuinţei de a utiliza diverse tipuri de reprezentări, pentru rezumarea,

clasificarea şi prezentarea concluziilor unor experimente;

114

Formarea deprinderii de a anticipa evoluţia fenomenelor studiate, pornind de la

condiţiile existente.

Acestea explică apropierea învăţării de practica învăţării eficiente a ştiinţelor naturii. În

demersul didactic, centrul acţiunii devine elevul şi nu predarea noţiunilor ştiinţifice ca atare.

Accentul trece de la “ce?” să se înveţe, la “în ce scop?” să se înveţe. Evaluarea se face în

termeni calitativi : capătă semnificaţie dimensiuni ale cunoştinţelor dobândite, cum ar fi :

esenţialitatea, profunzimea, funcţionalitatea, durabilitatea, orientarea axiologică,

stabilitatea, diversificarea treptată, aplicabilitatea.

Prin acest curriculum, se urmăreşte crearea condiţiilor favorabile elevilor de a-şi forma şi

dezvolta competenţele într-un ritm individual, de a putea să-şi transfere cunoştinţele

acumulate într-un domeniu de studiu altui domeniu. Pentru aceasta, este util ca demersul

didactic să se orienteze spre realizarea unor tipuri variate de activităţi precum:

Prelucrarea variată a informaţiilor adecvate obiectelor vizate;

Introducerea conţinuturilor utilizând moduri de antrenare a gândirii elevilor;

Solicitarea unor corelaţii intra şi inter-disciplinare, care să determine realizarea de

transferuri de cunoştinţe;

Antrenarea elevului în situaţia de a decide asupra unor sarcini de lucru adecvate şi

asupra situaţiei-problemă expuse;

Formarea deprinderii elevilor de a utiliza independent manualul şi alte surse de

informaţie, operând prin analiza pe text, interpretarea unor conţinuturi;

Anticiparea de sarcini rezolvabile prin activităţi în grup;

Organizarea unor activităţi de învăţare diferenţiată care să permită desfăşurarea

sarcinilor de lucru în ritmuri diferite;

Sugerarea unui algoritm al învăţării, prin modul de ordonare a sarcinilor.

Metodele şi tehnicile de predare, precum şi practicile pedagogice alese, în funcţie de rimul de

învăţare şi de particularităţile psiho-individuale ale elevilor, trebuie să fie esenţial centrate

pe universul copilului. Învăţarea trebuie să se dezvolte în mod natural, pornind de la ce ştie

elevul către descoperirea varietăţii naturii şi a fenomenelor, pe cale experimentală. O

învăţare eficientă va da posibilitatea copilului să experimenteze, să redescopere natura

printr-un contact direct cu aceasta, în care rolul învăţătorului este de ghid şi colaborator.

Demersul didactic propus prin actuala programă este orientat spre:

Accentuarea caracterului formativ al metodelor de instruire (acestea sunt utilizate în

activitatea de predare-învăţare, în scopul dezvoltării capacităţilor de a opera cu

informaţiile asimilate, de a aplica şi evalua cunoştinţele dobândite, de a verifica ipoteze

şi de a căuta soluţii adecvate de rezolvare a problemelor propuse);

Aplicarea metodelor centrate pe stimularea structurilor cognitive şi operatorii ale

elevilor (în scopul transformării elevului în subiect al propriei instruiri şi educaţii);

O îmbinare şi o alternanţă sistematică a activităţilor bazate pe efortul individual al

elevului (documentarea după surse de informaţie variate, observaţia proprie, exerciţiul

115

individual, instruirea programată, experimentul şi lucru individual, tehnica muncii cu

fişe etc.) cu activităţile care solicită efortul colectiv (de echipă, de grup) de genul

discuţiilor;

Folosirea unor metode care să favorizeze intervenţia nemijlocită a elevului în

realizarea experimentului.

În tabelul următor este prezentată o ordonare ierarhică a procedurilor ştiinţifice propuse de

programe:

Clasificări ale corpurilor şi

materialelor;

Observaţii;

Măsurări cu mijloace uzuale;

Stabilirea relaţiilor temporale şi

spaţiale (în termeni de

rapiditate, distanţă, mişcare,

formă, etc.);

Înregistrarea observaţiilor –

figurativă;

Colectare, conservare etc.;

Raportarea observaţiilor –

figurativă, verbală.

Observaţii;

Clasificări ale corpurilor şi

materialelor;

Estimări ale unor caracteristici

(mărimi, relaţii);

Stabilirea relaţiilor temporale şi

spaţiale (în termeni de

rapiditate, distanţă, mişcare,

formă etc.);

Formularea definiţiilor

operaţionale (reţete) –

figurative, verbale (cum ai

proceda ca să...?)

Analiza observaţiilor

(comparaţii, generalizări

simple);

Măsurări cu mijloace

convenţionale şi

neconvenţionale;

Înregistrarea observaţiilor –

figurativa, verbală;

Colectare, conservare, cultivare

etc.;

Raportarea observaţiilor şi

analizelor – figurativă,

verbală.

116

PROIECT DIDACTIC – VEZI ANEXA 2

3. Experimente ce se pot realiza la disciplina Ştiinţe ale naturii

Experimente ce se pot realiza cu clasele a III-a şi a IV-a.

Clasa a III-a

1. Geotropismul tulpinii: Mişcare, orientare influenţată de gravitaţie, de verticală. Se

înclină un ghiveci cu flori. După o săptămână, tulpina, crengile se orientează vertical,

în sus.

2. Geotropismul rădăcinilor: între pereţii unui vas transparent şi o bucată de vată sau

de hârtie de ziar mototolită, umezită permanent, se introduc boabe de fasole orientate

diferit. Rădăcinile cresc îndreptându-se în jos.

3. Fototropism: sensibilitatea la lumină a vârfului tulpinii. Pe o porţiune a unui răsad de

grâu, se acoperă vârfurile tulpinilor cu câte o căciulă de hârtie. Dacă sunt expuse la

soare, tulpinile neacoperite se orientează după acesta, spre deosebire de cele

acoperite.

4. Hidrotropism: într-un vas transparent se pun boabe de grâu, fasole pe vată, hârtie de

ziar umezite pe o porţiune. Rădăcinile care cresc se orientează către porţiunea

umezită.

5. Hidrotropism: în căutarea apei. Sub un strat de răsad se plasează un vas pentru apă.

Când vasul nu conţine apă, rădăcinile din răsad se îndreaptă în jos, la început,

datorită gravitaţiei, apoi se rotesc lateral, în căutarea apei. Dacă în vas se toarnă

apă, rădăcinile se orientează în jos.

6. Temperatura mediului influenţează creşterea plantelor: Boabe de fasole puse în vas

cu vată umedă, menţinute la temperaturi diferite.

7. Sera: O butelie din plastic în care s-a tăiat o fereastră, un borcan cu o pungă

transparentă din plastic, în care se pune un strat de pământ şi răsad, pot simula

condiţiile dintr-o seră, în care temperatura şi cantitatea de dioxid de carbon sunt mai

ridicate.

8. Alimente fără gust: Felii de ceapă şi un măr. Un elev legat la ochi şi nasul acoperit

nu deosebeşte gustul mărului şi al cepei. Dacă totuşi elevii detectează diferenţa, daţi-

le să miroasă ceapa în timp ce mănâncă măr. Mirosul se dovedeşte important în a

ajuta gustul la identificarea alimentelor. Un nas înfundat (răcit) face dificilă

detectarea prin gust.

117

9. Auzul ajută orientarea în spaţiu: Un elev legat la ochi se întoarce spre diferite surse

sonore care emit succesiv din diferite locuri. Cât de precisă este detectarea direcţiei

sunetelor? Cum depinde precizia de distanţele dintre sursă şi receptor? Dar dacă se

acoperă o ureche?

10. Vederea ajută estimarea distanţelor: Experiment analog, privind cu ambii ochi sau cu

un singur ochi. În al doilea caz, este diminuată precizia detectării distanţelor

(numărul de paşi până la obiect).

11. Vederea ajută la menţinerea echilibrului: Închideţi ochii şi încercaţi să staţi în

echilibru pe un picior sau să vă rotiţi şi comparaţi capacitatea de păstrare a

echilibrului corpului cu aceea când ochii sunt deschişi.

12. Reflexul pupilei: Se acoperă un ochi şi se priveşte cu celălalt o sursă de lumină

puternică. După acomodare, se descoperă primul ochi şi se compară dimensiunile

pupilelor.

13. Reflexul genunchiului: Este produs de o lovitură uşoară sub genunchi.

14. Starea solidă: Experimentul care să pună în evidenţă forme şi volume proprii.

15. Starea lichidă: Experimente care să pună în evidenţă forme diverse şi volume proprii.

16. Starea gazoasă: Experimente care să pună în evidenţă lipsa formei şi volumul

propriu.

Clasa a IV-a

1. Model de difuzie: O picătură de cerneală plasată cu o pipetă pe suprafaţa apei dintr-

un pahar se împrăştie până când culoarea (concentraţia) este distribuită uniform.

2. Capacitate (volum) pulmonar: Elevii suflă tot aerul din plămâni, umflând o pungă

din plastic, apoi măsoară volumul pungii prin scufundare într-un vas cu apă. Se

măsoară şi volumul pulmonar la respiraţie liniştită.

3. Separare prin filtrare: Hârtie de filtru, hârtie de ziar, ţesături, miez de pâine, etc.,

pâlnie, vas transparent, diverse amestecuri (solid-solid, solid-lichid, lichid-lichid) şi

soluţii. Se varsă amestecurile prin ţesături. Se separă granulele componentelor solide

de diferite dimensiuni.

4. Separare prin dizolvare, decantare, evaporare: Amestec de nisip şi sare, în apă.

5. Separare prin magnetizare: pulbere de fier şi aluminiu

6. Separare prin fierbere, condensare (distilare): Lichide cu temperaturi de fierbere

diferite: apă, alcool.

7. Separarea prin plutire şi decantare: Lichide cu densităţi diferite: apa caldă pluteşte

pe apa rece, uleiul pluteşte pe apă.

118

8. Separare prin sublimare şi desublimare: Naftalină şi sare. Prin încălzire, naftalina

sublimează, vaporii urcă şi desublimează pe pereţii eprubetei. La baza eprubetei,

vasului paharului rămâne sare.

9. Separarea prin scuturare, cernere: Corpusculele de dimensiuni mai mari ies la

suprafaţă.

10. Topire: Compararea căldurilor necesare topirii unor cantităţi egale de ceară,

naftalină, margarină etc., prin compararea acestor procese.

11. Determinarea temperaturii de topire a naftalinei: Se încălzeşte, la flacăra spirtierei,

naftalină într-o eprubetă, până la cca 90oC, timp în care naftalina s-a topit. Se

introduce un termometru în naftalina topită şi se înregistrează temperatura în timpul

răcirii. Temperatura de solidificare, egală cu temperatura de topire, se detremină de

pe porţiunea de temperatură constantă a graficului realizat.

12. Influenţa ariei suprafeţei, asupra topirii: Un cub de gheaţă sfărâmat se topeşte mai

repede decât unul întreg, în aceleaşi condiţii de încălzire.

13. Viteza de evaporare: Se notează timpul de evaporare al unor cantităţi egale de lichide

în funcţie de natura lichidelor, temperatura lor, (a corpului de pe care se evaporă),

aria suprafeţei libere, viteza de îndepărtare a vaporilor produşi.

14. Răcire prin evaporare: Rezervorul unui termometru se acoperă cu vată îmbibată,

succesiv, cu diferite lichide volatile (apă, alcool, acetonă, eter) şi se observă

temperatura indicată de termometru. Viteza cu care scade temperatura şi nivelul atins

depind de viteza de evaporare a lichidului din vată.

15. Efectul de seră: Dacă, pe timp călduros, cu soare, se stropeşte cu apă podeaua unei

încăperi (sau pavajul din faţa unei clădiri) pentru a răci, micşora temperatura locului,

în lipsa curenţilor de aer, dimpotrivă, temperatura creşte mai mult.

16. Condensare: Vaporii de apă (din aerul atmosferic!) se condensează pe ochelari etc.;

apa din oala în care fierbe se condensează pe capac.

17. Compoziţia aerului expirat din plămâni: Vaporii de apă vor fi puşi în evidenţă prin

condensare, dioxidul de carbon, prin barbotare în suc de lămâie, cu un pai de

limonadă.

18. Respiraţia seminţelor: O pungă de pânză cu seminţe încolţite introduse într-un vas

acoperit care conţine zeamă de lămâie produce precipitarea lichidului, semn că

seminţele produc dioxid de carbon.

119

6.6 Cunoaşterea mediului în învăţământul preşcolar

6.6.1 Importanţa activităţilor de cunoaşterea mediului

O componentă importantă a educaţiei copiilor preşcolari, cu un impact deosebit în

dezvoltarea lor intelectuală, o reprezintă cunoaşterea mediului.

Activităţile de cunoaştere a mediului înconjurător contribuie la formarea şi îmbogăţirea

reprezentărilor despre natură şi societate iar contactul direct cu obiectele dezvoltă şi

perfecţionează sensibilitatea tuturor analizatorilor. În procesul cunoaşterii mediului

înconjurător se dezvoltă spiritul de observaţie care contribuie la creşterea calităţii percepţiei,

a dezvoltării capacităţilor de a sesiza însuşirile caracteristice, esenţiale ale obiectelor şi

fenomenelor. Participarea activă a copiilor în procesul de cunoaştere asigură dezvoltarea

gândirii.

Contactul direct cu lumea înconjurătoare reprezintă sursa cea mai importantă a îmbogăţirii

şi activizării vocabularului, a formării unei exprimări clare, corecte şi coerente.

5. Particularităţi psihologice ale preşcolarului

Preşcolaritatea, stadiul care se întinde între 3 şi 6/7 ani se caracterizează printr-o dezvoltare

fizică şi psihică accentuată. Vârsta preşcolară este perioada celei mai întinse receptivităţi,

perioada imaginaţiei, fanteziei şi a jocului. Prin joc, se îmbogăţeşte sfera vieţii psih ice a

copilului, curiozitatea, se conturează interesele şi se extind relaţiile interpersonale care

asigură socializarea. Preşcolarul de 4 – 5 ani se adaptează cu mare uşurinţă mediului

grădiniţei. Maxima receptivitate faţă de tot ceea ce-l înconjoară îi dezvoltă percepţia care

devine un proces orientat cu sarcini şi modalităţi proprii de realizare. În această perioadă,

socializarea copilului se realizează într-un ritm accelerat şi se instalează unele trăsături de

personalitate.

Curiozitatea vie şi permanentă a copilului îl îndeamnă spre cunoaştere şi investigare. Prin

intermediul senzaţiilor, copilul primeşte informaţii despre însuşirile obiectelor şi fenomenelor

din lumea înconjurătoare, percepe culoarea, forma, mărimea obiectului, greutatea lui.

În această perioadă se dezvoltă sensibilitatea vizuală, auditivă, chinestezică, gustativă şi

olfactivă.

Gândirea preşcolarului fiind legată de prezenţa obiectelor, de imagine are un caracter

intuitiv, concret. Generalizarea şi abstractizarea sunt încă slab dezvoltate. Strâns legat de

evoluţia gândirii este limbajul care, pe parcursul frecventării grădiniţei, se îmbogăţeşte

cantitativ şi calitativ.

Memoria preşcolarului se caracterizează prin mai multe particularităţi. La această vârstă,

copiii memorează cu uşurinţă şi rapiditate diferite imagini, povestiri, cântece, poezii dar

durata de păstrare a informaţiilor este redusă. De aceea, în procesul recunoaşterii,

preşcolarii pot confunda cu uşurinţă obiecte asemănătoare.

O altă particularitate a memoriei este caracterul intuitiv, plastic, concret. Preşcolarii pot

evoca cu uşurinţă imaginea obiectelor, jucăriilor frumoase, viu colorate, atractive.

Randamentul memoriei creşte dacă volumul de cunoştinţe nu este prea mare, dacă se face o

memorare logică, dacă materialul trezeşte copiilor emoţii şi sentimente. În această perioadă,

sub influenţa gândirii şi limbajului începe procesul organizării atenţiei voluntare. Mijloacele

care contribuie la dezvoltarea şi educarea atenţiei preşcolarilor sunt: fixarea sarcinilor,

precizarea obiectivelor, îndrumarea permanentă şi exprimarea clară, caldă şi expresivă.

Cunoaşterea acestor particularităţi ale preşcolarilor este primul pas în desfăşurarea unei

activităţi de calitate.

120

5. 1. Programa de cunoaşterea mediului în învăţământul preşcolar

Grădiniţa de copii, ca parte integrantă a învăţământului preuniversitar, are scopul de a oferi

copiilor de vârstă preşcolară condiţiile necesare pentru o dezvoltare normală şi deplină.

VEZI ANEXA 1

5. 2. Proiectarea activităţilor de cunoaştere a mediului

În proiectarea activităţilor de cunoaşterea mediului se va ţine seama de nivelul grupei, de

ecosistemele predominante în jurul localităţii şi de tipul acesteia.

Programa activităţilor instructiv-educative din grădiniţa de copii stabileşte doar o singură

activitate obligatorie de cunoaşterea mediului pe săptămână, la fiecare grupă.

Organizarea programului anual de studiu pe teme

- Obiective cadru

- Obiective de referinţă

Proiectarea a fost realizată de institutor Babeş Georgiana (Grădiniţa cu program prelungit

nr. 17 Braşov, jud. Braşov).

VEZI ANEXA 2

VI. 5. Rezumat

Metodica cunoaşterii mediului/ştiinţe–abordări teoretice;

Particularităţi psihologice ale copiilor de vârstă şcolară;

Proiectarea lecţiilor de Cunoaşterea mediului/ Ştiinţe;

Cunoaşterea mediului în învăţământul preşcolar;

Proiectarea activităţilor de cunoaştere a mediului în învăţământul

preşcolar.

VI. 6. Test de evaluare a cunoştinţelor

1. Definiţi metoda şi metodica.

2. Enumeraţi cel puţin patru avantaje ale învăţământului modern, centrat pe

elev.

3. Proiectaţi o activitate/lecţie de cunoaşterea mediului/Ştiinţe ale naturii.

121

4. Proiectaţi o unitate de învăţare la Ştiinţe ale naturii (învăţământ primar)

sau

Elaboraţi o planificare semestrială şi săptămânală.

VI. 7. Test de autoevaluare a cunoştinţelor

1. Elaboraţi o planificare calendaristică anuală la disciplina Cunoaşterea

mediului / Ştiinţe al naturii.

Bibliografie.

1. Elena, Huţanu; Daniel Ovidiu Crocnan – Ştiinţe, clasa a IV-a, Manualul

învăţătorului, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002;

2. Elena, Huţanu; Daniel, Ovidiu Crocnan – Ştiinţe, clasa a III-a, Manualul

învăţătorului, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2001;

3. Elena, Rafailă şi colaboratorii – Metode orientative de lucru cu preşcolarii, Editura

All Pedagogic, Bucureşti, 1999, p. 9-45.

4. Gheorghe, Alexandru; Pavelea, Daniel, Tudor şi colaboratorii –Tehnologia didactică

şi a tipurilor de lecţie în Învăţământul preuniversitar, Editura „Gheorghe

Alexandru”, Craiova, 2005, p. 14-42;

5. Maria, Comănescu, Androne, Constanţa – Ştiinţe, Clasa a II-a, Ghidul învăţătorului,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 1996;

6. Ministerul Educaţiei şi Cercetării, Centru Naţional de Formare a Personalului din

învăţământul preuniversitar – Ghidul programului de informare/ formare a

institutorilor/ învăţătorilor- curriculum pentru clasele I şi a II-a, Bucureşti, 2003, p.

68-78;

7. Ministerul Educaţiei şi Cercetării, Consiliul Naţional pentru Curriculum – Ghid

metodologic de aplicare a programei şcolare de Ştiinţe ale naturii la cls. A III-a şi a

IV-a, Bucureşti, 2001, p.4-31 şi 50-112;

122

Bibliografie generală

1. ***Arborele lumii

2. ***MEC – Programul Naţional „Educaţia pentru sănătate în şcoala românească”,

Ghid pentru cadre didactice (suport informativ), 2004, p. 63-89;

3. Ariniş Ioana, colaboratorii – Biologie, manual pentru clasa a IX-a, Editura All,

Bucureşti, 2000;

4. Ariniş Ioana, Cristescu D. – Biologia animală şi vegetală, ghid metodologic, Editua

paralelă 45, Piteşti, 2006, p. 10-29, p. 96-110;

5. Bogheanu Maria Magdalena, Ilarion Niculina – Ştiinţe ale naturii clasa a IV-a,

experimente, evaluare, autoevaluare, Editura Humanitas Educaţional, 2002;

6. Boldor O., Raianu O., Trifu M., Fiziologia plantelor – Lucrări practice, Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983, p. 25-48;

7. Copil V. şi colaboratorii, Biologie, Manual pentru clasa a V-a, Editura Sigma, 1997,

pag.28-78;

8. Corega C., Haralamb Dorel, Talparu Seryl – Fizică, manual pentru clasa aVI-a,

Editura Teora, 1998, pag. 22-46;

9. Corega c., Haralamb Dorel, Talparu Seryl – Fizică, manual pentru clasa aVIII-a,

Editura Teora, 2000, pag. 47-59;

10. Crocnan Daniel Ovidiu; Huţanu Elena – Manualul învăţătorului, clasa a III-a,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2001, pag. 5-14;

11. Crocnan Daniel Ovidiu; Huţanu Elena – Manualul învăţătorului, clasa a IV-a,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002, pag. 4 -10;

12. Elena Rafailă şi colaboratorii – Modele orientative de lucru cu preşcolarii, Editura

All Pedagogic, Bucureşti, 1999, p. 3-45.

13. Elena, Huţanu, Daniel Ovidiu Crocnan – Ştiinţe, clasa a III-a, Manualul

învăţătorului, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 2001;

14. Elena, Huţanu, Daniel Ovidiu Crocnan – Ştiinţe, clasa a IV-a, Manualul

învăţătorului, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002;

15. Enciclopedia pentru tineri Larousse – Plante şi animale, Editura Rao, 1996, pag. 8-

29, p.32-99;

16. Fătu, Sanda; Stroe, Felicia; Stroe Constantin – Chimie, manual pentru clasa a VII-a,

Editura Corint, 1999, pag. 3-25;

123

17. Gheorghe, Alexandru; Pavelea, Daniel, Tudor şi colaboratorii – Tehnologia didactică

şi a tipurilor de lecţie în învăţământul preuniversitar , Editura „Gheorghe

Alexandru”, Craiova, 2005, p.14-42.

18. Gheţe M., Grosu M., Activităţi practice pentru gimnaziu, Editura Didactică şi

Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2002, pag. 12-32 şi 32-45.

19. Grinţescu, I., Botanică, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1985, p. 32 -69;

20. Întrebări şi răspunsuri – Natură şi animale, Enciclopedia Rao, Grupul Editorial Rao,

2005;

21. Întrebări şi răspunsuri – Ştiinţa în viaţa cotidiană, Enciclopedia Rao, Grupul

Editorial Rao, 2005;

22. Maria, Comănescu, Androne, Constanţa – Ştiinţe, clasa a II-a, Ghidul învăţătorului,

Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucureşti, 1996;

23. Ministerul Educaţiei şi Cercetării, Centru Naţional de Formare a personalului din

învăţământul preuniversitar – curriculum pentru clasele I şi a II-a, Bucureşti, 2003, p.

68-78;

24. Ministerul Educaţiei şi Cercetării, Consiliul Naţional pentru Curriculum – Ghid

metodologic de aplicare a programei şcolare de ştiinţe ale naturii la clasele a III-a şi

a IV-a, Bucureşti, 2001, p. 4-31;

25. Opriş T. (Cele mai pasionante probleme ale lumii vii), Editura Albatros;

26. Opriş Tudor – Aceste uimitoare plante şi animale, Editura Ion Creangă, Bucureşti,

1988;

27. Pacearcă Ştefan; Constantin Rodica, Popescu Maria Luiza – Ştiinţe, clasa a IV-a,

Editura Cartea Universală, 2003;

28. Pârâială Viorica, Pârâială Dumitru, Filoti Carmen – Ştiinţe ale naturii, auxiliar

pentru elevi, cadre didactice şi părinţi, Editura Euristică, Iaşi, 2002;

29. Todor V., şi colaboratorii, Metodica predării biologiei la clasele V – VIII, Editura

Didactică şi edagogică, Bucureşti, 1982;

30. Turcitu, Doina; Pop Viorica – Fizică – manual pentru clasa a VIII-a, Editura Radical,

2000, pag. 7-47;

31. Ţibea, Florica – Atlas şcolar de bilogie (Regnul Plante), Editura Didactică şi

Pedagogică, R.A., Bucureşti, 2004

32. Ţibea, Florica – Atlas şcolar de biologie – Anatomia omului, Editura Didactică şi

Pedagogică, R.A. Bucureşti, 2004;

124

33. Ţibea, Florica – Atlas şcolar de biologie (Regnul Protista, Regnul Animal), Editura

Didactică şi Pedagogică, R.A. Bucureşti, 2004;

34. Vodă Claudiu – Cercetător la......zece ani, Editura Aramis, Bucureşti, 2001;

125

ANEXA 1

Conţinuturile învăţării- clasa I

Elemente ale mediului social şi cultural:

- Obiective sociale din cartier, localitate;

- Obiective culturale din cartier, localitate.

Plante şi animale:

- Observarea unor plante/ unor animale din mediul apropiat al copilului

şi/sau de la colţul viu al case;

- Recunoaşterea părţilor componente ale unei plante (ale corpului unui

animal);

Fenomene al naturii:

- Fenomene ale naturii: ploaie, ninsoare, vânt, fulger, tunet- recunoaşterea în

natură sau cu ajutorul unor materiale didactice;

- Anotimpurile: denumire, caracteristici, lunile anotimp

Educaţie pentru sănătate:

- Igiena corpului;

- Igiena alimentaţiei;

- Programul zilnic al şcolarului.

Mediul înconjurător şi protejarea lui:

- Acţiuni ale copiilor care dăunează plantelor şi animalelor;

- Contribuţia copiilor la protejarea mediului.

Clasa a II-a – Cunoaşterea mediului

Obiectivele cadru ale disciplinei Cunoaşterea mediului:

1. Dezvoltarea capacităţilor de observare, explorare şi înţelegere a realităţii din

mediul înconjurător;

2. Cunoaşterea, înţelegerea şi utilizarea în comunicare a unor termeni specifici

pentru a descrie fenomene observate în mediul înconjurător;

3. Formarea unei atitudini pozitive faţă de mediul înconjurător prin stimularea

interesului faţă de păstrarea unui mediu echilibrat şi exersarea unor deprinderi de

îngrijire şi ocrotire a acestuia;

Exemple de obiective de referinţă specifice fiecărui obiectiv cadru:

1.1. să descrie caracteristici ale mediului natural;

1.2. să identifice asemănări şi deosebiri între vieţuitoare din mediul apropiat;

126

* să identifice asemănări şi deosebiri între vieţuitoarele din diferite zone geografice;

1.3 să observe şi să denumească efectele unor fenomene din natură asupra

vieţuitoarelor

2.1. să utilizeze un limbaj specific ştiinţelor naturii în descrierea unor vieţuitoare,

fenomene din mediul înconjurător;

2.2. să utilizeze simboluri şi informaţii referitoare la fenomene observate în mediul

înconjurător;

3.1. să manifeste interes pentru cunoaşterea mediului înconjurător;

3.2. să conştientizeze influenţa activităţii copilului asupra mediului înconjurător;

3.3. să motiveze protecţia mediului înconjurător pe baza informaţiilor primite;

3.4. să participe la acţiuni de îngrijire şi de protejare a mediului;

3.5. să enumere şi să descrie câteva acţiuni proprii pentru păstrarea igienei locuinţe i

şi a clasei.

Pentru fiecare obiectiv de referinţă, programa prezintă mai multe sugestii de activităţi

de învăţare.

Conţinuturile învăţării- clasa a II-a

Elemente ale mediului natural:

- Forme de relief: munţi, câmpii

Plante şi animale:

- Asemănări şi deosebiri între plante şi animale;

- *Asemănări şi deosebiri între unele plante şi animale din alte zone

geografice;

- Influenţa factorilor de mediu asupra plantelor şi a animalelor.

Efectele unor fenomene ale naturii asupra vieţuitoarelor:

- Modificări în viaţa plantelor şi a animalelor determinate de succesiunea

anotimpurilor;

- Activităţi ale omului specifice fiecărui anotimp, în mediul rural sau urban.

Educaţie pentru sănătate:

- Igiena locuinţei;

- Igiena clasei;

Mediul înconjurător şi protejarea lui:

- Acţiuni ale copiilor care dăunează mediului natural;

- Protejarea mediului de către copii.

Clasa a III-a – Ştiinţe ale naturii

Obiectivele cadru ale disciplinei Ştiinţe ale naturii:

1. Înţelegerea şi utilizarea în comunicare a unor termeni şi concepte specifice

ştiinţelor naturii.

127

2. Formarea şi dezvoltarea capacităţilor şi abilităţilor de experimentare şi

explorare/ investigare a realităţii, folosind instrumente şi procedee

specifice.

3. Dezvoltarea interesului şi a responsabilităţii pentru menţinerea unui mediu

natural echilibrat, propice vieţii.

Exemple de obiective de referinţă specifice fiecărui obiectiv cadru:

1.1. să indice asemănări şi deosebiri dintre corpuri pe baza unor observaţii

proprii;

1.2. să ordoneze obiecte, organisme, fenomene şi evenimente pe baza unor

criterii date;

1.3. să comunice în forme diverse observaţii şi comparaţii asupra

corpurilor studiate şi asupra experimentelor realizate;

1.4. * să descrie proceduri simple, de natură ştiinţifică, utilizate în

experimente.

2.1. să înregistreze în formă grafică observaţii ale unor fenomene şi

procese din mediul înconjurător;

2.2. să măsoare cu instrumente convenţionale şi neconvenţionale,

comparând rezultatele cu propriile estimări;

2.3. să deruleze experimente simple pe baza unui plan de lucru;

2.4. să aplice observaţia ca demers al cunoaşterr de tip ştiinţ ific;

2.5. * să respecte regulile de comunicare şi comportament negociate, în

desfăşurarea activităţilor de grup;

2.6. * să confecţioneze jucării/ produse, imitând obiecte din mediul

înconjurător;

3.1. să conştientizeze efecte ale activităţii omului asupra mediului

înconjurător;

Pentru fiecare obiectiv de referinţă, programa prezintă sugestii de activităţi de învăţare.

Conţinuturile învăţării- clasa a III-a

Caracteristici şi proprietăţi ale corpului

1. Formă, culoare, dimensiune (lungimea ca rezultat al măsurii în unităţi standard;

volumul (capacitatea) ca rezultat al măsurii/ comparării în unităţi nestandard);

2. Stări de agregare (solid/ lichid/ gaz)- identificare în funcţie de formă, volum;

3. *Dizolvarea şi condiţii de creştere a vitezei de dizolvare;

4. *Amestecuri şi separarea amestecurilor prin filtrare, decantare;

128

5. Corpuri cu viaţă şi fără viaţă: plante şi animale, materiale naturale şi

prelucrate.Utilizări.

6. Rolul structurilor de bază ale organismelor vii

rolul componentelor observabile la plante: rădăcină, tulpină, frunză, floare,

fruct, sămânţă.;

rolul componentelor observabile şi a unor organe interne la animale şi la

om: cap, trunchi, membre, organe de simţ, stomac, plămâni, rinichi,

schelet;

7. Principalele grupe de animale (mamifere, păsări, peşti, reptile, insecte)-

caracteristici generale;

8. Modalităţi de menţinere a stării de sănătate: dietă, igienă personală, exerciţiul fizic,

etec.

9. *Reacţia la stimuli şi organele de simţ.

Transformări ale corpurilor şi materialelor

1. Soarele- sursă de schimbări periodice în mediul înconjurător (lumină- întuneric, zi-

noapte, anotimpurile).

2. Transformări de stări de agregare (topire, solidificare, vaporizare, condensare).

Circuitul apei în natură.

3. Surse de energie (vântul,soarele,căderile de apă, arderea combustibililor, hrana).

Utilizări.

Omul şi mediul

1. Apa, aerul, solul. Surse de apă- tipuri, localizare,utilizări.

2. Consecinţe ale variaţiei factorilor de mediu (lumină, apă, aer, sol, surse de căldură)

asupra organismelor vii; vieţuitoare dispărute şi pe cale de dispariţie.

3. Protejarea mediului. Deşeurile şi reciclarea lor.

Clasa a IV-a- Ştiinţe ale naturii

Obiective cadru ale disciplinei Ştiinţe ale naturii:

1. Înţelegerea şi utilizarea în comunicare a unor termeni şi concepte specifice

ştiinţelor naturii;

2. Formarea şi dezvoltarea capacităţilor şi abilităţilor de experimentare şi explorare/

investigare a realităţii, folosind instrumente şi procedee specifice;

3. Dezvoltarea interesului şi a responsabilităţii pentru menţinerea unei mediu natural

echilibrat, propice vieţii.

Exemple de obiective de referinţă specifice fiecărui obiectiv cadru:

129

1.1. să identifice relaţii între părţile componente ale unui sistem studiat;

1.2. să descrie relaţii între sisteme din mediul înconjurător;

1.3. să comunice în maniere diverse observaţii privind relaţiile dintre părţile

componente ale unui sistem şi/ sau dintre sistemele studiate;

1.4. să formuleze ipoteze pe baza utilizării unor procedee de natură ştiinţifică.

2.1. să interpreteze succesiunea unor fenomene şi procese din natură;

2.2. să pună în evidenţă regularităţi ale fenomenelor pe baza măsurătorilor efectuate,

prezentând adecvat rezultatele;

2.3. să realizeze experimente simple pe baza unor ipoteze date;

2.4. să aplice procedee de natură ştiinţifică în activitatea proprie;

2.5. *să reprezinte prin modele aspecte familiare din mediu l înconjurător;

3.1. să conştientizeze efecte ale mediului înconjurător asupra propriului organism;

3.2. *să aprecieze importanţa protejării propriului corp faţă de factorii dăunători de

mediu.

Conţinuturile învăţării- clasa a IV-a

Caracteristici şi proprietăţi ale corpurilor

- Echilibru şi cântărire (masa ca rezultat al cântăririi în unităţi standard):

cântarul cu arc, balanţa;

- Volumul (capacitatea ca rezultat al măsurii în unităţi standard: litru,

multipli şi submultipli);

*Densitatea ca rezultat al comparării maselor unor corpuri confecţionate din materiale

diferite, dar de volume identice.

*Plutirea corpurilor.

- Comportamente de adaptare la plante şi animale:

- Reacţii de apărare şi adaptare la lumină; *umiditate, *vânt, *frig;

- Proprietăţi ale metalelor şi utilizări ale acestora. Magneţi. Circuite electrice simple.

- Surse de lumină. Comportamentul luminii- producerea curcubeului, culorile, umbra,

vizibilitatea corpurilor.

- Planetele sistemului solar.

Transformări ale corpurilor şi materialelor

- *Încălzire şi răcire; căldura absorbită şi căldura cedată

- Forţe care determină mişcarea corpului (gravitaţia, forţe de împingere şi

tragere). Mişcare şi repaus.

- Ciclul vieţii: naştere, creştere şi dezvoltare, înmulţire, moarte. Cicluri de

viaţă ale organismelor (plante, fluturi, broaşte, oameni).

- Transformări ale materialelor în alte materiale cu proprietăţi diferite:

ruginirea, putrezirea, alterarea, arderea, coacerea.

Omul şi mediul

130

- Medii de viaţă: grădina, pădurea, balta, *delte, *peştera, *mările calde,

*oceanul. Relaţii de hrănire.

- Resurse naturale: apă, soluri, roci, minerale, lemn, combustibili, hrană.

Protejarea lor.

131

PRECIZĂRI

Privind organizarea programului anual de studiu pe teme

Cine sunt/ suntem?

Când/cum şi de ce se întâmplă?

Cum este/ a fost şi va fi aici pe pământ?

Descrierea temei

O explorare a naturii umane, a convingerilor şi valorilor

noastre, a corpului uman, a stării de sănătate proprii şi a

familiilor noastre, a prietenilor, comunităţilor şi

culturilor cu care venim în contact (materială, fizică,

sufletească, culturală şi spirituală), a drepturilor şi a

responsabilităţilor noastre, a ceea ce înseamnă să fii om.

Descrierea temei

O explorare a lumii fizice şi materiale, a universului

apropiat sau îndepărtat, a relaţiei cauză-efect, a

fenomenelor naturale şi a celor produse de om, a

anotimpurilor, a domeniului ştiinţei şi tehnologiei.

Descrierea temei

O explorare a Sistemului solar, a evoluţiei vieţii pe

Pământ, cu identificarea factorilor care întreţin viaţa, a

problemelor lumii contemporane: poluarea, încălzirea

globală, suprapopularea etc.

O explorare a orientării noastre în spaţiu şi timp, a

istoriilor noastre personale, a istoriei şi geografiei din

perspectivă locală şi globală, a căminelor şi a

călătoriilor noastre, a descoperirilor, explorărilor, a

contribuţiei indivizilor şi a civilizaţiilor la evoluţia

noastră în timp şi spaţiu.

132

Cine şi cum planifică/organizează o activitate?

Cu ce şi cum exprimăm ceea ce simţim?

Ce şi cum vreau sa fiu?

Ce şi cum vreau sa fiu?

Descrierea temei

O explorare a modalităţilor în care comunitatea/individul îşi

planifică şi organizează activităţile, precum şi a universului

produselor muncii şi, implicit, a drumului pe care acestea îl

parcurg .

O incursiune în lumea sistemelor şi a comunităţilor umane, a

fenomenelor de utilizare/ neutilizare a forţei de muncă şi a

impactului acestora asupra evoluţiei comunităţilor umane, în

contextul formării unor capacităţi antreprenoriale.

Descrierea temei

O explorare a felurilor în care ne descoperim şi ne

exprimăm ideile, sentimentele, convingerile şi

valorile, îndeosebi prin limbaj şi prin arte.

O incursiune în lumea patrimoniului cultural naţional

şi universal.

Descrierea temei

O explorare a drepturilor şi a responsabilităţilor noastre, a

gândurilor şi năzuinţelor noastre de dezvoltare personală.

O incursiune în universul muncii, a naturii şi a valorii

sociale a acesteia (Munca - activitatea umană cea mai

importantă, care transformă năzuinţele în realizări). O

incursiune în lumea meseriilor, a activităţii umane în

genere, în vederea descoperirii aptitudinilor şi abilităţilor

proprii, a propriei valori şi a încurajării stimei de sine.

133

Obiective cadru

DOMENIUL ŞTIINŢELOR

Dezvoltarea operaţiilor intelectuale prematematice;

Dezvoltarea capacităţii de a înţelege şi utiliza numere, cifre, unităţi de măsură,

întrebuinţând un vocabular adecvat;

Dezvoltarea capacităţii de recunoaştere, denumire, construire şi utilizare a formelor

geometrice;

Dezvoltarea capacităţii de rezolvare de probleme prin achiziţia de strategii adecvate;

Dezvoltarea capacităţii de cunoaştere şi înţelegere a mediului înconjurător, precum şi

stimularea curiozităţii pentru investigarea acestuia;

Utilizarea unui limbaj adecvat în prezentarea unor fenomene din natură şi din mediul

înconjurător;

Formarea şi exersarea unor deprinderi de îngrijire şi ocrotire a mediului înconjurător,

în vederea educării unei atitudini pozitive faţă de acesta.

Obiective de referinţă

Să cunoască unele elemente componente ale lumii înconjurătoare

(obiecte, aerul, apa, solul, vegetaţia, fauna, fiinţa umană ca parte

integrantă a mediului, fenomene ale naturii), precum şi interdependenţa

dintre ele.

Să recunoască şi să descrie verbal şi/sau grafic anumite schimbări şi

transformări din mediul apropiat.

Să cunoască elemente ale mediului social şi cultural, poziţionând

elementul uman ca parte integrantă a mediului.

Să cunoască existenţa corpurilor cereşti, a vehiculelor cosmice.

Să comunice impresii, idei pe baza observărilor efectuate.

Să manifeste disponibilitate în a participa la acţiuni de îngrijire şi

protejare a mediului, aplicând cunoştinţele dobândite.

Să aplice norme de comportare specifice asigurării sănătăţii şi protecţiei

omului şi naturii.

134

DOMENIUL ŞTIINŢE

Cine sunt/suntem? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE

să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă

a mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

- descoperă

elemente

componente ale

mediului

înconjurător prin

antrenarea organelor

de simţ;

- enumeră şi descrie

părţi componente

ale corpului

omenesc;

- adresează întrebări

în legătură cu cele

observate;

- comunică în cadrul

grupului rezultatele

investigaţiilor;

- pune întrebări

legate de aspectele

ce prezintă interes

pentru el din tema

abordată;

- caută informaţii

suplimentare despre

tema studiată,

antrenând părinţii,

educatoarea, alte

surse de informare.

Cine sunt/suntem? Nivel de studiu: 5 – 6/7 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE

să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

- descoperă elemente

componente ale

mediului

înconjurător prin

antrenarea organelor

de simţ;

- enumeră şi descrie

părţi componente ale

corpului omenesc;

- descrie sumar şi

- corpul

omenesc

- familia în

diferite

ipostaze (la

masa, in parc,

in excursie, in

livada sau pe

ogor etc.)

- diferenţe de

135

parte integrantă

a mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

cu cuvinte proprii,

dar respectând

adevărul ştiinţific,

caracteristici ale

mediului natural şi

social; - adresează întrebări

în legătură cu cele

observate;

- comunică în cadrul

grupului rezultatele

investigaţiilor;

- pune întrebări

legate de aspectele

ce prezintă interes

pentru el din tema

abordată;

- caută informaţii

suplimentare

despre tema

studiată, antrenând

părinţii,

educatoarea, alte

surse de informare;

- aduce la grădiniţă

cărţi, enciclopedii,

CD-uri cu filme

documentare,

antrenând

colegii/educatoarea

la discuţii.

gen, rasă,

cultură,

limbă, religie

Cum este/a fost şi va fi aici pe pământ? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă

- descoperă

elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

prin antrenarea

tuturor organelor

de simţ;

- numeşte

elementele

136

a mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

structurale ale

mediului apropiat:

apă, aer, sol,

plante, animale,

oameni şi a

elementelor create

de aceştia;

- sesizează, cu

sprijin acordat,

legăturile directe

şi indirecte dintre

elementele

mediului (strânsa

interdependenţă

dintre acestea);

- pune întrebări

legate de

aspectele ce

prezintă interes

pentru el;

- caută informaţii

suplimentare,

antrenând părinţii,

educatoarea, alte

surse de

informare.

Cum fost şi va fi aici pe pământ? Nivel de studiu: 5-6/7 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască unele

elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul, apa,

solul, vegetaţia,

fauna, fiinţa umană

ca parte integrantă a

mediului, fenomene

ale naturii), precum

şi interdependenţa

dintre ele.

- sesizează, cu

sprijin acordat,

legăturile directe şi

indirecte dintre

elementele

mediului (strânsa

interdependenţă

dintre acestea);

- caută informaţii

suplimentare,

antrenând părinţii,

educatoarea, alte

surse de informare.

137

Cum ce şi cum exprimăm ceea ce simţim?

Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă

a mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

Când/cum şi de ce se întâmplă? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE - cunoaşte

fenomene ale

naturii (vânt,

viscol, ploaie,

îngheţ, furtuna,

tunet, fulger etc.) in

momentul

producerii lor;

- enumeră părţi

componente ale

plantelor,

animalelor;

- adresează

întrebări în legătură

cu cele observate;

- comunică în

cadrul grupului

rezultatele

investigaţiilor;

- îşi asumă

responsabilităţi de

îngrijire/ocrotire a

mediului apropiat

lui;

138

Când/cum şi de ce se întâmplă? Nivel de studiu: 5 – 6/7 ani

Domenii

experienţiale

Obiective

de referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE - cunoaşte existenta

mai multor medii de

viaţă şi factorii care

le pot influenţa;

- enumeră părţi

componente ale

plantelor, animalelor;

- descrie

caracteristici ale

mediului natural şi

social;

- analizează/compară

reacţii ale plantelor,

animalelor şi omului

în diferite situaţii,

sub influenţa

factorilor de mediu;

- observă, pe o

anumită perioadă

dată, un anumit

proces (creşterea

unei plante,

dezvoltarea unui

animal etc.) şi

înregistrează date în

legătură cu această

activitate;

- comunică în cadrul

grupului rezultatele

investigaţiilor;

- îşi asumă

responsabilităţi de

îngrijire/ocrotire a

mediului apropiat

lui;

-

Cine şi cum planifică/organizează o activitate?

Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

139

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă a

mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

Ce şi cum vreau sa fiu? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă a

mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

- cunoaşte

materialele de

lucru specifice

activităţilor

practice şi

verbalizează

acţiunile specifice

întreprinse,

folosind un limbaj

adecvat;

- manifestă spirit

cooperant în

activităţile de

grup;

- manifestă

stabilitate şi

perseverenţă în

activitate,

dovedind, treptat,

că a dobândit

încredere în

forţele proprii.

Ce şi cum vreau sa fiu? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

- cunoaşte

materialele de

lucru specifice

activităţilor

practice şi

140

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă a

mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

verbalizează

acţiunile specifice

întreprinse,

folosind un limbaj

adecvat;

- manifestă spirit

cooperant în

activităţile de

grup;

- manifestă

stabilitate şi

perseverenţă în

activitate,

dovedind, treptat,

că a dobândit

încredere în

forţele proprii.

Ce şi cum vreau sa fiu? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă a

mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

- cunoaşte

materialele de

lucru specifice

activităţilor

practice şi

verbalizează

acţiunile specifice

întreprinse,

folosind un limbaj

adecvat;

- manifestă spirit

cooperant în

activităţile de

grup;

- manifestă

stabilitate şi

perseverenţă în

activitate,

dovedind, treptat,

că a dobândit

încredere în

forţele proprii.

Ce şi cum vreau sa fiu? Nivel de studiu: 3-5 ani

Domenii

experienţiale

Obiective de

referinţă

Comportamente Sugestii de

conţinuturi

ŞTIINŢE să cunoască

unele elemente

componente ale

lumii

- cunoaşte

materialele de

lucru specifice

activităţilor

141

înconjurătoare

(obiecte, aerul,

apa, solul,

vegetaţia, fauna,

fiinţa umană ca

parte integrantă a

mediului,

fenomene ale

naturii), precum

şi

interdependenţa

dintre ele.

practice şi

verbalizează

acţiunile specifice

întreprinse,

folosind un limbaj

adecvat;

- manifestă spirit

cooperant în

activităţile de

grup;

- manifestă

stabilitate şi

perseverenţă în

activitate,

dovedind, treptat,

că a dobândit

încredere în

forţele proprii.