curs_ivse -e-chimie

Reţea de formare continuă a cadrelor didactice pentru a utiliza multimedia, instrumentaţia virtuală şi web 2.0

în aria curriculară Matematică şi ştiinţe ale naturii (ProWeb) (POS DRU/157/1.3/S/141587) Program de formare: E-educaţie în cadrul ariei curriculare matematică şi ştiinţe ale naturii

1



2

„ProWeb - Reţea de formare continuă a cadrelor didactice pentru a utiliza

multimedia, instrumentaţia virtuală şi web 2.0 în aria curriculară Matematică

şi ştiinţe ale naturii”



3

CUPRINS

CUPRINS ............................................................................................................................................... 3

INTRODUCERE ................................................................................................................................... 5

CAPITOLUL 1 ...................................................................................................................................... 7

METODOLOGII ŞI STRATEGII PEDAGOGICE UTILIZATE ÎN VEDEREA INTEGRĂRII EXPERIMENTELOR VIRTUALE ÎN EDUCAŢIE ......................................................................... 7

2.1 Rolul profesorului în procesul de integrare a noilor tehnologii ............................................... 7

2.2 Principii şi elemente ale proiectării instruirii .......................................................................... 9

CAPITOLUL 2 .................................................................................................................................... 11

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU MATEMATICĂ .......................................................... 11

2.1 Geogebra ............................................................................................................................... 11

2.2 Cabri software ....................................................................................................................... 18

2.3 Pachetele de programe Yenka. Yenka Mathematics ............................................................. 27

CAPITOLUL 3 .................................................................................................................................... 31

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU FIZICĂ ......................................................................... 31

3.1 Yenka Science (Yenka Physics) ............................................................................................ 31

3.2 Algodoo ................................................................................................................................. 38

3.3 Powder Toy ........................................................................................................................... 39

3.4 Instrumente educaţionale accesibile online ........................................................................... 41

CAPITOLUL 4 .................................................................................................................................... 45

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU CHIMIE ....................................................................... 45

4.1 Yenka Science (Yenka Chemistry) ....................................................................................... 45

4.2 Virtual Chemistry Laboratory ............................................................................................... 46

4.3 Jmol ....................................................................................................................................... 51

CAPITOLUL 5 .................................................................................................................................... 64

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU BIOLOGIE .................................................................. 64

5.1 Human Anatomy Atlas .......................................................................................................... 64

5.2 Gene Coder ............................................................................................................................ 69

5.3 Resurse web pentru predarea biologiei .................................................................................. 73



4

CAPITOLUL 6 .................................................................................................................................... 80

APLICAŢII EDUCAŢIONALE PENTRU DISPOZITIVE MOBILE .......................................... 80

6.1 Clasificarea aplicaţiilor educaţionale mobile ........................................................................ 80

6.2 Integrarea aplicaţiilor mobile în activităţile şcolare .............................................................. 96

BIBLIOGRAFIE ............................................................................................................................... 102



5

INTRODUCERE

Introducerea unor noi tehnologii în şcoli aduce şi o serie de schimbări referitoare la

tehnicile şi strategiile pedagogice folosite, iar prin introducerea calculatoarelor personale în

şcoli au fost evidenţiate o serie de aşteptări: (a) creşterea importanţei experimentării şi a

învăţării prin descoperire; (b) consolidarea conceptelor matematice şi de modelare; (c)

îmbunătăţirea aplicării sarcinilor.

În general, procesul introducerii noilor tehnologii sub forma aplicaţiilor de calculator

în şcoli au arătat că doar furnizând un nou instrument alături de câteva exemple de bune

practici nu va schimba fundamental educaţia în domeniul ştiinţelor. Educaţia profesorilor şi

modul de dezvoltare profesională trebuie să fie adaptate în vederea pregătirii profesorilor

pentru utilizarea noilor instrumente metodologice, aceştia fiind nevoiţi să înveţe cum să

integreze efectiv aceste instrumente în lecţiile curente.

Utilizarea efectivă a tehnologiei în domeniul ştiinţelor depinde în mare măsură de

profesor. Tehnologia nu este un panaceu. Orice instrument educaţional poate fi folosit corect,

obţinând rezultate deosebite sau în mod incorect, reducând chiar rezultatele la clasă.

Profesorii ar trebui să folosească tehnologia pentru a îmbunătăţi oportunităţile de învăţare ale

studenţilor sau prin selectarea şi crearea sarcinilor să aleagă avantajele pe care tehnologia le

furnizează în mod eficient şi bine: realizarea graficelor, vizualizarea şi efectuarea calculelor.

Primul pas pentru a asista profesorii într-o astfel de situaţie este să fie învăţaţi cum se

utilizează aplicaţiile potrivite şi să le fie crescută încrederea referitoare la potențialele aplicaţii

care pot fi utilizate în clasă. Prin furnizarea unor materiale de instruire gata pregătite,

profesorii pot prelua idea folosirii acestora în clasă fără a mai pierde timp în plus pentru

crearea materialelor şi generarea ideilor cum să utilizeze efectiv tehnologia în clasă.

Principiile instruirii trebuie să ia în considerare următoarele elemente: (a)

caracteristicile participantului la procesul de instruire, (b) obiectivele instruirii, (c) metodele şi

strategiile pedagogice, precum şi (d) modalităţile de evaluare.



6

Multe experimentele virtuale pot fi găsite pe Internet (în diferite site-uri web) sau pe

CD-uri (de exemplu, aplicaţiile Cabri – care nu sunt altceva decât aplicaţii program dezvoltate

în mediul Cabri). Aceste instrumente virtuale sunt disponibile şi pot fi folosite de către elevi şi

studenţi pentru instruire, înaintea abordării experimentale din laboratorul real sau în cazul

învăţării la distanţă. Aceste experimente pot, de asemenea, să facă parte dintr-un laborator

virtual destinat utilizării la domiciliu (pentru studenţii cu dizabilităţi) sau din laboratoarele

virtuale ale unităţilor şcolare. Nu în ultimul rând, aceste experimente pot fi folosite de către

profesori pentru activităţi demonstrative în timpul lecţiilor teoretice.

Desigur, instruirea la domiciliul permite elevilor / studenţilor familiarizarea cu modul

de lucru în cadrul experimentelor şi cu diferite tehnici, înaintea lucrului într-un laborator real.

Pe de altă parte, ea reduce timpul de învăţare a utilizării instrumentaţiei în laboratorul real, în

acest sens, elevii / studenţii concentrându-se mai mult pe detaliile fenomenelor, timpul

petrecut în laborator putând fi folosit pentru alte activităţi (de exemplu: achiziţia datelor,

verificarea rezultatelor, discuţii şi pregătirea documentelor de raportare).

Experimentele virtuale oferă elevilor / studenţilor oportunitatea de a repeta

măsurătorile de mai multe ori şi de a rula experimentele la momentul dorit. Avantajele

esenţiale ale laboratoarelor virtuale (fie a celor utilizate la domiciliu, fie în şcoală) sunt legate

de costul foarte redus al acestora şi de faptul că pot fi folosite oricând cu ajutorul unui

calculator şi al unui software de experimentare virtuală.

În cadrul cursului vor fi prezentate la modul general o serie de pachete software pentru

crearea experimentelor virtuale: (a) pentru Matematică: Geogebra, Cabri software, Yenka

Mathematics; (b) pentru Fizică: Yenka Science (Yenka Physics), Algodoo, Powder Toy;

(c) pentru Chimie: Yenka Science (Yenka Chemistry), Virtual Chemistry Laboratory, Jmol;

(d) pentru Biologie: Human Anatomy Atlas, Gene Coder, resurse web pentru predarea

biologiei.



7

CAPITOLUL 1

METODOLOGII ŞI STRATEGII PEDAGOGICE UTILIZATE ÎN

VEDEREA INTEGRĂRII EXPERIMENTELOR VIRTUALE ÎN

EDUCAŢIE

2.1 Rolul profesorului în procesul de integrare a noilor tehnologii

Introducerea noilor tehnologii în educaţie

Apariţia calculatoarelor personale a revoluţionat lumea în care trăim. Deşi iniţial

costurile de achiziţie erau ridicate, acestea s-au redus în mod constant facilitând folosirea pe

scară largă a acestora. În aceste condiţii, introducerea acestora în şcoli nu a fost întârziată prea

mult: calculatoarele personale sunt folosite de elevi, studenţi şi profesori în şcoli de mai bine

de treizeci de ani.

Introducerea unor noi tehnologii în şcoli aduce şi o serie de schimbări referitoare la

tehnicile şi strategiile pedagogice folosite, iar prin introducerea calculatoarelor personale în

şcoli au fost evidenţiate o serie de aşteptări [36]:

• Creşterea importanţei experimentării şi a învăţării prin descoperire;

• Consolidarea conceptelor matematice şi de modelare;

• Îmbunătăţirea aplicării sarcinilor;

În general, procesul introducerii noilor tehnologii sub forma aplicaţiilor de calculator în şcoli

au arătat că doar furnizând un nou instrument alături de câteva exemple de bune practici nu va

schimba fundamental educaţia în domeniul ştiinţelor. Educaţia profesorilor şi modul de

dezvoltare profesională trebuie să fie adaptate în vederea pregătirii profesorilor pentru

utilizarea noilor instrumente metodologice, aceştia fiind nevoiţi să înveţe cum să integreze

efectiv aceste instrumente în lecţiile curente.



8

Ca o scurtă concluzie, se poate spune pe baza experienţei actuale, că maximul de potenţial în

utilizarea noilor tehnologii poate fi atins doar dacă profesorii sunt convinşi de beneficiile

predării şi învăţării disciplinelor din domeniul ştiinţelor folosind aceste instrumente.

Rolul profesorului în procesul de integrare a noilor tehnologii

Deşi astăzi accesul la noile tehnologii este furnizat în marea majoritate a şcolilor,

procesul de integrare al tehnologilor în lecţiile curente este foarte încet şi marele potenţial al

calculatoarelor şi aplicaţiilor educaţionale este departe de a fi utilizat.

Utilizarea efectivă a tehnologiei în domeniul ştiinţelor depinde în mare măsură de

profesor. Tehnologia nu este un panaceu. Orice instrument educaţional poate fi folosit corect,

obţinând rezultate deosebite sau în mod incorect, reducând chiar rezultatele la clasă.

Profesorii ar trebui să folosească tehnologia pentru a îmbunătăţi oportunităţile de învăţare ale

studenţilor sau prin selectarea şi crearea sarcinilor să aleagă avantajele pe care tehnologia le

furnizează în mod eficient şi bine: realizarea graficelor, vizualizarea şi efectuarea calculelor.

În mod istoric, s-a constat că profesorii opun rezistenţă inovaţiilor tehnologice când

aceste inovaţii par să facă mai dificilă activitatea de predare decât activitatea desfăşurată în

mod curent [37].

Primul pas pentru a asista profesorii într-o astfel de situaţie este să fie învăţaţi cum se

utilizează aplicaţiile potrivite şi să le fie crescută încrederea referitoare la potențialele aplicaţii

care pot fi utilizate în clasă. Prin furnizarea unor materiale de instruire gata pregătite,

profesorii pot prelua idea folosirii acestora în clasă fără a mai pierde timp în plus pentru

crearea materialelor şi generarea ideilor cum să utilizeze efectiv tehnologia în clasă.

În plus, profesorii se pot concentra pe eventuala modificare a metodei de predare şi să-şi

lărgească repertoriul de predare în vederea furnizării unor oportunităţi de predare mai

eficiente pentru elevi urmând căi care nu ar fi fost posibile fără tehnologie. Ajutând profesorii

să trateze tehnologia ca un instrument educaţional deja existent li se permite să se concentreze

asupra predării în sine. Integrarea tehnologiei în procesul de predare de zi cu zi ar putea

facilita apariţia unei situaţii care ar permite profesorilor şi elevilor să beneficieze prin

intermediul tehnologiilor de un mediu îmbunătăţit de predare şi învăţare.



9

2.2 Principii şi elemente ale proiectării instruirii

Principiile instruirii trebuie să ia în considerare următoarele elemente: caracteristicile participantului la procesul de instruire, obiectivele instruirii, metodele şi strategiile pedagogice, precum şi modalităţile de evaluare.

Înainte de a proiecta activităţile de instruire, o serie de elemente trebuie luate în considerare:

• Pentru cine va fi proiectată instruirea?

• Ce competenţe va trebui să deţină participantul la instruire după terminarea acesteia?

• Cum pot fi îndeplinite obiectivele cât mai simplu şi uşor? Care sunt metodele de predare / învăţare şi resursele care trebuie folosite?

• Cum se va determina dacă obiectivele au fost îndeplinite şi dacă într-adevăr s-a învăţat şi în ce măsură?

Caracteristicile participantului la instruire

• Un aspect foarte important îl reprezintă pregătirea anterioară din punct de vedere academic a participantului la instruire: experienţa, activităţile anterioare desfăşurate în cadrul domeniului sau a unui domeniu conex şi nivelul de educaţie şcolară.

• Caracteristicile personale şi sociale: vârsta, atitudinea, experienţa de lucru, care este relaţia dintre competenţele dobândite în urma instruirii şi viaţa de zi cu zi a acestuia.

• Caracteristicile participantului la instruire neconvenţional: participanţi din diverse medii culturale, cu limba maternă diferită sau cu dizabilităţi.

• Stilul de învăţare: condiţiile necesare existente pentru ca un individ să poată învăţa.

• Motivarea participantului la instruire: este unul din cei mai importanţi factori. Cursantul poate dori să obţină grade, credite, perfecţionare de sine, salariu mai mare sau un statut avansat.

Obiectivele instruirii trebuie să răspundă următoarelor criterii:

• Facilitează învăţarea efectivă prin descrierea unui proces de instruire potrivit.

• Furnizează un cadru general de evaluare a procesului de învăţare.

• Pregăteşte şi ghidează participantul la formare.



10

• Obiectivele se pot adresa domeniilor: cognitiv, psihomotor sau afectiv.

• Evaluarea procesului de instruire.

Metode de instruire:

• Definirea conţinutului necesar pentru abordarea problemelor sau nevoilor de instruire este importantă pentru proiectarea principiilor de instruire.

• Împărţirea conţinutului în mai multe părţi pentru a ajuta participantul la instruire să atingă obiectivele.

• Furnizarea instruirii în una din cele trei situaţii: prezentări pentru întregul grup, interacţionări la nivelul unor grupuri mai mici sau învăţare individuală.



11

CAPITOLUL 2

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU MATEMATICĂ

2.1 Geogebra

GeoGebra este o aplicaţie software pentru evidenţierea dinamică a conceptelor de

matematică, proiectată pentru predarea şi învăţarea matematicii la nivelul gimnaziului şi a

liceului (figura 2.1.a.). Softul combină uşurinţa în utilizare a aplicaţiilor de geometrie

dinamică cu anumite facilităţi ale sistemelor algebrice bazate pe calculator, încercând să

reducă prăpastia dintre anumite discipline matematice cum ar fi: geometria, algebra şi chiar

aritmetica [10].

Figura 2.1. a. Fereastra iniţială a mediului GeoGebra

GeoGebra poate fi folosită pentru a vizualiza concepte matematice, precum şi pentru a crea

materiale de instruire. Această aplicaţie are potenţialul de a favoriza învăţarea activă şi



12

centrată pe elev prin permiterea efectuării de experimente matematice, explorări interactive şi

învăţare prin descoperire.

GeoGebra este software open source şi poate fi descărcat gratuit de pe situl web oficial

www.geogebra.org. Aplicaţia poate fi instalată local sau poate fi deschisă direct din Internet

folosind GeoGebra WebStart. Din moment ce este realizată în limbajul Java, este o aplicaţie

cu adevărat independentă, care poate rula pe aproape orice sistem de operare. De altfel,

GeoGebra a fost tradusă de către voluntari din întreaga lume în zeci de limbi, nu numai la

nivelul meniului, ci şi în partea de comenzi.

Implementarea principiilor de e-learning în GeoGebra

Proiectarea interfeţei utilizator a mediului GeoGebra prefigurează intenţia de încurajare a

învăţării efective prin luarea în considerare a principiilor de e-learning enunţate de Clark şi

Mayer [11] citate de [12].

Principiul multimedia presupune folosirea cuvintelor însoţite de grafice, decât simpla

folosire a cuvintelor. Acest principiu este implementat în GeoGebra prin intermediul mai

multor elemente ale interfeţei utilizator care combină textul cu graficele [13]. Astfel, aplicaţia

oferă două reprezentări ale fiecărui obiect. Reprezentarea algebrică corespunde componentei

textuale, iar reprezentarea grafică reprezintă componenta vizuală menţionată în acest

principiu.

De asemenea, un protocol pentru realizarea dinamică a construcţiei poate fi deschis şi

plasat alături de fereastra grafică (figura 2.1.b.). Acesta conţine numele, definiţia, comanda şi

expresia algebrică pentru fiecare obiect folosit în construcţie şi furnizează o baretă de

navigare care permite navigarea pas cu pas prin procesul de construcţie. Pasul curent al

construcţiei este scos în evidenţă în cadrul protocolului de construcţie în timp ce obiectul

corespunzător apare în fereastra grafică.

O altă facilitate care trebuie precizată este aceea că texte statice şi dinamice pot fi

inserate în fereastra grafică pentru a evidenţia anumite concepte matematice şi relaţii, pentru a

arăta schimbările expresiilor algebrice selectate în mod dinamic ale sau pentru a executa

calcule.



13

Figura 2.1.b. Fereastra protocolului de construcţie.

Principiul multimedia a influenţat şi funcţiile de export din GeoGebra. Există două

elemente principale: (a) foile de lucru dinamice care combină figurile dinamice şi interactive

cu explicaţiile şi sarcinile elevilor; (b) protocolul de construcţie care poate fi exportat pentru

fiecare construcţie sau figură dinamică furnizând o descriere textuală a tuturor obiectelor în

cadrul unui tabel sau a unei imagini reprezentând momentul curent al construcţiei [14].

Principiul contiguităţii presupune plasarea cuvintelor corespunzătoare şi a graficelor,

unele în apropierea celorlalte. Şi acest principiu este implementat în GeoGebra în mai multe

moduri. În primul rând, GeoGebra furnizează mesaje text de tip popup care indică definiţia

unui obiect când mouse-ul este trecut peste reprezentarea acestuia. În plus, texte cu explicaţii

sunt afişate când este trecut pointerul mouse-ului peste pictogramele de pe bareta de

instrumente.

Etichetele obiectelor pot fi: numele, valoarea algebrică sau atât numele cât şi valoarea

algebrică. Din cauză că etichetele urmează mişcarea obiectului căruia îi sunt atribuite,

reprezentarea grafică şi cea algebrică a unui obiect vor rămâne întotdeauna apropiate.



14

Ambele reprezentări ale unui obiect sunt afişate în aceeaşi culoare, care poate fi

modificată cu uşurinţă de către utilizator pentru a face distincţie între obiecte de acelaşi tip

(spre exemplu două cercuri). Acest lucru permite găsirea cu uşurinţă a reprezentărilor

corespunzătoare în fereastra algebra, fereastra grafică sau în protocolul de construire

dinamică.

Nu în ultimul rând, text static şi dinamic poate fi inserat cu uşurinţă în fereastra

grafică. Acestea pot fi plasate aproape de obiectele corespunzătoare sau chiar ataşate pentru a

se deplasa în mod automat la fiecare mutare.

Principiul coerenţei: “adăugarea unui material interesant poate fi dăunător învăţării”

[11]. Acest principiu de e-learning este luat în considerare prin evitarea elementelor care nu

sunt necesare şi care distrag atenţia elevilor, cum ar fi culorile ţipătoare sau elementele

decorative. De altfel, elementele care nu sunt necesare pot fi ascunse în ambele ferestre pentru

a evita distragerea atenţiei elevilor şi a le permite să se concentreze pe componentele

relevante ale figurii dinamice. În fereastra algebra, acest lucru poate fi obţinut prin definirea

acestor obiecte ca fiind auxiliare şi ascunderea lor din fereastra de vizualizare. În fereastra

grafică, apariţia acestor obiecte poate fi schimbată pentru a nu atrage atenţia prea mult (de

exemplu prin modificarea liniilor cu unele întrerupte, prin schimbarea culorilor cu unele mai

puţin intense etc.) sau unele obiecte pot fi pur şi simplu ascunse vederii.

Crearea materialelor de instruire cu GeoGebra

Deşi GeoGebra a fost iniţial dezvoltată cu scopul de a permite elevilor să descopere şi să

exploreze singuri concepte ale matematicii, a devenit un instrument util şi convenabil pentru

crearea materialelor de instruire al profesorilor.

Abilităţi de bază necesare

În vederea creării materialelor de instruire, profesorii trebuie să posede o serie de

abilităţi în lucrul cu calculatorul. Următoarele abilităţi în lucrul cu calculatorul sunt necesare

pentru profesorii care creează propriile materiale de instruire şi doresc să le distribuie elevilor



15

în format digital. În funcţie de tipul materialului de instruire, nu toate aceste abilităţi sunt

necesare, dar pot constitui cu siguranţă un avantaj dacă sunt stăpânite de profesori.

Lucrul cu fişiere şi directoare: abilităţi de bază în manipularea şi organizarea fişierelor

şi a directoarelor.

• Crearea şi numirea / redenumirea directoarelor (foldere-lor);

• Salvarea fişierelor în diferite programe;

• Înţelegerea extensiilor fişierelor (de exemplu .ggb pentru GeoGebra) în vederea

identificării acestora şi a posibilităţii manipulării acestora cu aplicaţiile potrivite;

• Abilitatea de a naviga în structura de directoare a calculatorului personal.

Manipularea fișierelor de imagine: abilităţi de bază pentru utilizarea imaginilor, care pot fi

utilizate pentru a îmbogăţi materialele de instruire.

• Identificarea fişierelor imagine prin înţelegerea extensiilor acestora;

• Profesorii ar trebui să cunoască cum se redimensionează o imagine folosind o aplicaţie

software potrivită;

• Profesorii ar trebui să cunoască cum se poate găsi şi descărca o imagine de pe Internet

şi să fie în cunoştinţă de cauză în ce priveşte drepturile de copyright;

• Rezoluţia necesară a unei imagini pentru diferite aplicaţii (de exemplu pentru

prezentare PowerPoint, poster, pliant etc.).

Aplicaţii de procesare text: Abilităţi de bază necesare pentru crearea materialelor de

instruire folosind procesoare de text.

• Profesorii trebuie să fie familiarizaţi cu folosirea unui soft pentru procesarea textului;

• Crearea tabelelor în vederea îmbogăţirii planului general al materialelor de instruire,

precum şi cum se aplică formatarea de bază a textelor;

• Folosirea editorului de ecuaţii pentru a crea materiale de instruire atrăgătoare pentru

învăţarea matematicii şi numai;

• Cum se inserează o imagine într-un document folosind procesorul de texte;

• Cum se redimensionează o imagine în cadrul unui document dintr-un procesor de

texte;



16

• Verificarea dacă o imagine este afişată la dimensiunea originală, în vederea menţinerii

scalei când se va imprima;

• Cum se imprimă fişierele.

Accesibilitate şi Internet: abilităţi necesare pentru a implementa alte materiale de instruire

în afară de copii pe hârtie.

• Cum se distribuie fişiere folosind CD / DVD sau memorii USB;

• Cum se execută operaţiile copiere / lipire (copy / paste) a fişierelor şi directoarelor de

pe un dispozitiv de stocare în calculator;

• Cum se încarcă un fişier pe Internet în vederea furnizării acestuia elevilor online;

• Manipularea de bază a unei pagini web, inclusiv crearea legăturilor web pentru a face

accesibile materiale educaţionale.

Materiale de instruire statice

GeoGebra suportă crearea materialelor de instruire statice, cum ar fi diapozitivele,

foile de lucru, teste sau prezentări, care pot fi imprimate şi distribuite studenţilor. Următoarele

opţiuni sunt disponibile în GeoGebra [12]:

• Imprimarea unei construcţii GeoGebra. Fiecare construcţie GeoGebra poate fi

imprimată pe hârtie. După selectarea opţiunii corespunzătoare din meniu, o fereastră

de dialog va apare şi va permite utilizatorului să specifice titlul, autorul şi data

realizării construcţiei. Aplicaţia furnizează o funcţie de previzualizare înaintea

imprimării, precum şi posibilitatea de a scala graficul.

• Imprimarea protocolului de construire. După ce se deschide fereastra protocolului de

construire, previzualizarea sa poate fi aleasă din meniul ferestrei (figura 3.c.). În mod

asemănător, se pot specifica titlul, autorul şi data realizării construcţiei înainte de

imprimare.



17

Figura 2.1.c. Previzualizarea înainte de imprimare.

• Exportarea tabelei de desenare în clipboard. Folosind opţiuni din meniu, întreaga

tabelă de desenare sau numai selecţia activă poate fi exportată în clipboard-ul

calculatorului. După aceea, poate fi inserată ca imagine în documentul procesorului de

texte sau într-o prezentare. Imaginea nu este salvată într-un fişier imagine şi mai târziu

nu va mai putea fi folosită. Această facilitate de export reprezintă o opţiune rapidă

pentru a crea schiţe sau construcţii pentru diapozitive sau foi de lucru.

• Exportarea tabelei de desenare ca imagine. Opţiunea de export poate fi accesată din

meniu. Se deschide o fereastră de dialog care permite utilizatorului specificarea

formatului şi a rezoluţiei imaginii. În plus, este afişată mărimea de imprimare a

imaginii permiţând astfel utilizatorului să aprecieze dacă imaginea se încadrează în

pagină fără să fie nevoie de redimensionare. Pentru a fi inserată ulterior în alte

documente, imaginea trebuie salvată.

Materiale de instruire interactive

GeoGebra permite crearea materialelor de instruire interactive bazate pe web care poartă

numele de foi de lucru dinamice. Aceste materiale interactive pot fi folosite atât pe

calculatorul local, cât şi prin intermediul Internetului şi necesită existenţa unui browser web şi



18

maşinii virtuale Java instalate local. Elevii nu trebuie să cunoască nimic legat de utilizarea

GeoGebra şi nici nu este nevoie să fie instalată GeoGebra pe calculatorul local. Din moment

ce materialele interactive pot fi utilizate online, elevii le pot folosi la şcoală, dar şi acasă.

Foile de lucru dinamice sunt pagini web care uzual constă dintr-o figură dinamică (un applet

Java interactiv), explicaţii corespunzătoare, precum şi întrebări şi sarcini pentru elevi. Acestea

pot contribui la o înţelegere mai bună a conceptelor matematice prin permiterea manipulărilor

interactive a figurii dinamice, promovează învăţarea activă şi experimentele matematice [15].

2.2 Cabri software

Cabri II Plus reprezintă un software educaţional care nu se limitează la a susţine o

opţiune alternativă de predare asistată de computer, ci susţine, de asemenea, dezvoltarea unei

strategii dinamice, bazată pe investigaţie şi explorare de predare şi învăţare a geometriei.

Acesta include un set de instrumente şi opţiuni extrem de utile în construcţia diverselor

activităţi interactive de predare-învăţare a geometriei. De asemenea, le oferă elevilor

posibilitatea de a construi şi studia obiecte geometrice proprii, în acest mod, asigurându-le

motivaţia de a aprofunda studiul geometriei euclidiene.

Figura 2.2.a. Fereastra iniţială a mediului Cabri II Plus



19

Cabri II Plus a fost creat de Jean-Marie Laborde şi Frank Bellemain la Institut d'

Informatique et Mathematiques Appliquees de Grenoble (IMAG), un laborator de cercetare al

Universităţii Joseph Fourier, Grenoble, France, în colaborare cu Centre National de la

Recherche Scientifique (CNRS) şi compania privată Texas Instruments.

Cabri II Plus integrează, prin comparaţie cu alte software-uri educaţionale existente,

anumite avantaje de bază în ceea ce priveşte opţiunile de utilizare în predare şi învăţare a

geometriei:

Reprezintă un set de instrumente şi operaţii care permit realizarea de situaţii de

învăţare cu un grad ridicat de interactivitate;

Oferă un mediu de învăţare dinamic, formele geometrice produse pe ecranul

calculatorului putând fi modificate, în timp ce anumite caracteristici sau proprietăţi ale

acestora se păstrează. Aceste modificări ale figurii iniţiale sunt posibile prin utilizarea

opţiunii “drag mode”. În momentul în care o construcţie geometrică este modificată

prin opţiunea de “glisare”, utilizatorul poate vizualiza pe ecran o infinitate de

construcţii geometrice cu aceleaşi caracteristici, dar cu forme diferite. De fapt, fiecare

construcţie geometrică reprezintă o clasă de construcţii geometrice cu proprietăţi

geometrice comune. Observând o varietate de construcţii geometrice cu aceleaşi

proprietăţi, este susţinută realizarea de către elevi a unor operaţii de abstractizare

relative la conceptele geometrice studiate [17];

Acţiunile elevului sunt în cea mai mare parte însoţite de feedback vizual. Imaginaţia

este considerată în literatura de specialitate ca având un rol semnificativ în susţinerea

structurării imaginilor mentale, componente esenţiale pentru dezvoltarea intelectuală a

individului [18]. De asemenea, există dovezi rezultate în urma unor cercetări care

susţin că asocierea conceptelor geometrice cu figurile geometrice corespunzătoare

contribuie la dezvoltarea logicii geometrice a elevilor [18];

Constituie un mediu de învăţare deschis care oferă o varietate de instrumente ce susţin

elevii în rezolvarea diverselor probleme de geometrie. Literatura de specialitate

demonstrează, de asemenea importanţa rezolvării de probleme pentru dezvoltarea

gândirii matematice a elevilor [19];

Permite înregistrarea pas cu pas a acţiunilor realizate de elevi în demersul de rezolvare

a unei probleme date. Această opţiune reprezintă un instrument de lucru puternic nu



20

doar pentru profesori şi elevi, ci şi pentru cercetători, aceştia putând să formuleze

concluzii cu privire la procesul de învăţare ce are loc în acest context. În consecinţă,

Cabri permite noi posibilităţi de mediere între profesori şi elevi;

Permite desfăşurarea de activităţi interdisciplinare prin utilizarea diverselor

instrumente disponibile în interfaţa aplicaţiei. Abordările interdisciplinare în predare şi

învăţare, precum şi valenţele lor formative au fost de asemenea certificate în literatura

de specialitate [20][21];

Elevii pot aborda conceptele geometrice într-o manieră calitativă, cu alte cuvinte, fără

utilizarea numerelor. Abia după aceste abordări calitative, conceptele vor fi analizate

şi din perspectivă cantitativă;

În ciuda faptului că programul Cabri II nu include un sistem de verificare a

corectitudinii răspunsurilor şi soluţiilor formulate de elevi, acesta oferă instrumente ce

pot fi utilizate pentru auto-evaluare şi auto-corectare elevilor;

Cabri II Plus nu rămâne un mediu static, ci poate fi dezvoltat odată cu utilizatorul.

Această dezvoltare este posibilă prin crearea de noi operaţii (macro-uri) fapt ce îi

asigură acestui mediu o dimensiune dinamică, el putând fi îmbogăţit cu noi

instrumente create chiar de utilizatori. Aceste instrumente pot fi plasate permanent, ca

noi opţiuni de lucru în interfaţa Cabri. Prin utilizarea acestor noi operaţii, construcţiile

geometrice pot fi derulate automat; de exemplu, în cadrul unui triunghi construit de

elev, înălţimile şi punctul de intersecţie a acestora pot fi construite automat de către

sistem prin utilizarea unui macro potrivit.

Opţiuni de bază în Cabri II Plus

Cabri II Plus oferă posibilitatea de a aborda o varietate de subiecte specifice geometriei

euclidiene. Problematica de bază este următoarea:

Geometria analitică şi euclidiană, precum şi transformările geometrice în cadrul unui

mediu puternic interactiv;

Construcţia directă a punctelor, dreptelor, segmentelor, triunghiurilor, poligoanelor,

cercurilor şi a altor forme geometrice de bază;



21

Translaţia, scalarea şi rotirea în jurul unui punct, precum şi reflexia, simetria după o

axă şi în jurul unui punct şi inversiunea;

Construcţia facilă a suprafeţelor conice, elipselor, hiperbolelor;

Explorarea unor reprezentări grafice de nivel superior asociate geometriei parabolice

şi hiperbolice;

Notarea numerelor şi măsurilor (cu înregistrarea automată);

Sistemul coordonatelor carteziene şi sistemul coordonatelor polare;

Posibilitatea de a demonstra egalitatea entităţilor geometrice;

Utilizatorul poate crea macro-uri pentru construcţii geometrice importante şi des

utilizate;

Profesorul poate crea liste de conţinuturi, incluzând temele centrale şi de interes pentru

elevi;

Posibilitatea de a investiga proprietăţile geometrice ale construcţiilor geometrice

bazate pe cele cinci axiome euclidiene;

Determinarea grafică a locurilor geometrice;

Obiectele utilizate pentru realizarea de construcţii geometrice pot fi mutate sau

ascunse pentru a nu supraîncărca ecranul computerului;

Gama de culori şi linii existente facilitează diferenţierea formelor;

Posibilităţi de animare a construcţiilor geometrice create, prin opţiunea pentru

caracteristica de dinamicitate a figurii;

Construcţiile geometrice şi macro-urile pot fi stocate pe un hard disk;

Suprafaţa de lucru de 1 metru pătrat – presupune o suprafaţă de desen de 8 ½ × 11”

care poate fi tipărită.

Importanţa reflecţiei în învăţare şi rolul feedback-ului asigurat de Cabri II Plus

Cunoaşterea funcţională este rezultatul reflecţiei. În ciuda faptului că reflecţia în sine nu

poate fi observată, activarea acesteia determină rezultate observabile. După Locke [19],

reflecţia este “capacitatea mentală de observare a operaţiilor”. Ea reprezintă un stadiu

preliminar al interpretării unei situaţii şi este dependentă de experienţă. Procesul de

interpretare urmăreşte susţinerea indivizilor în a răspunde la întrebări de tipul “ce se întâmplă



22

şi de ce”. Răspunsul la acest tip de întrebări presupune formularea unor ipoteze variate şi

selecţia dintre acestea a celei mai potrivite. Reflecţia asupra categoriilor structurate prin

integrarea unui număr mare de experienţe este semnificativ şi relevant nu doar pentru elev,

dar şi pentru profesor, care trebuie să ia în considerare rezultatele reflecţiei şi să le integreze

pentru optimizarea predării. Procesul de reflecţie solicită efort deoarece studiul matematicii

implică adesea nivele multiple de abstractizare. Ca rezultat, reflecţia eficientă implică

motivarea suplimentară datorată satisfacţiei interioare a elevilor, satisfacţie ce nu este asociată

cu factori externi ce ţin de recompensele profesorului.

Feedback-ul vizual asupra acţiunilor elevilor reprezintă un instrument extrem de eficient

deoarece susţine elevii în acţiunea de reflecţie şi de conştientizare a experienţei şi în

consecinţă, îi abilitează în asumarea controlului asupra propriilor acţiuni. Calculatorul este

probabil unic în ceea ce priveşte faptul că permite elevilor să producă reprezentări grafice ale

fenomenelor ştiinţifice şi să vadă rezultatele manipulării directe a acestora şi a transformării

lor în structuri mai complexe. Feedback-ul vizual care acompaniază aproape fiecare acţiune

desfăşurată de elevi în mediul Cabri II Plus poate fi apreciat ca un mijloc eficient de

comunicare vizuală a ideilor matematice. Sutherland [18] susţine că motivele pentru care

copiii întâmpină dificultăţi de învăţare în şcoală este acela că nu li se oferă ocazii de

comunicare vizuală a ideilor matematice.

Laborde [25] susţine de asemenea importanţa percepţiei vizuale realizate de elev în

identificarea soluţiilor pentru problemele geometrice. Desigur, percepţia vizuală nu este în

sine suficientă pentru rezolvarea problemelor geometrice. Totuşi, în cazul programului Cabri

II Plus, feedback-ul vizual asigurat, în combinaţie cu specificul dinamic al mediului de

învăţare - dat de posibilitatea de a modifica forma construcţiilor geometrice pe ecranul

computerului păstrând în acest timp caracteristicile geometrice ale acestora - structurează un

nou tip de percepţie vizuală. Acest feedback nu este doar de natură perceptivă, ci conţine şi

informaţii geometrice care pot ajuta elevul să verifice valoarea de adevăr a ipotezelor şi

conexiunilor realizate. Tipul feedback-ului (cantitativ sau calitativ) susţine elevii pentru a

controla strategiile de rezolvare iniţiate (cantitative sau calitative).



23

Rolul instrumentelor în dezvoltarea intelectuală a elevilor şi instrumentele oferite

de Cabri II Plus

Importanţa instrumentelor psihologice pentru modificarea comportamentului uman a fost

asociată cu efectul uneltelor pentru modificarea muncii umane [27]. Prin instrumente

psihologice înţelegem sisteme semiotice precum limbajul oral şi scris, sistemul de numeraţie

şi toate sistemele de reprezentare în general. Se susţine de asemenea [27] că sistemele

semiotice create de societate de-a lungul istoriei acesteia îşi schimbă forma şi nivelul de

dezvoltare culturală.

Vygotsky [27] plasează sursa dezvoltării funcţiilor mentale superioare în spaţiul inter-

psihologic al efectului culturii. Acesta consideră că bagajul cultural nu creează, ci modifică

pur şi simplu datele naturale ca rezultat al internalizării experienţei socio-culturale. Conform

lui Vygotsky [27], funcţiile mentale superioare se dezvoltă de la un nivel interpersonal la unul

personal prin procesul de interiorizare. Vygotsky [27] semnifică importanţa semnelor în viaţa

socială a persoanei şi în interacţiunile sale interpersonale. Introducerea semnelor şi

simbolurilor şi utilizarea lor ca mediatori ai participării socio-culturale le oferă profesorilor

variante productive de înţelegere a semnificaţiei imitaţiei, acţiunii, gestului şi a efectului

acestora pentru construcţia cunoaşterii. Mai mult, le oferă posibilitatea de a percepe predarea

ca pe un produs al negocierii sociale a punctelor de vedere diferite [28]. El propune, de

asemenea, un context interesant de utilizare a calculatoarelor, care sunt în acelaşi timp unelte,

precum ciocanul şi foarfecele, dar şi reprezentări ale unor sisteme simbolice care integrează

semne psihologice [29][18], acestea putând fi astfel văzute ca mediatoare ale participării

socio-culturale în procesul de cunoaştere.

În ceea ce priveşte rolul instrumentelor în termenii dezvoltării bazei de cunoştinţe a

elevului, există aprecierea că ”utilizarea instrumentelor este un element cheie în procesul de

matematizare a activităţilor dezvoltat de elev” [30]. Accesul la sisteme de reprezentare şi

instrumente variate oferă oportunităţi pentru învăţarea individualizată, deoarece îi permit

fiecărui elev să lucreze conform trebuinţelor proprii. Disponibilitatea instrumentelor le

permite de asemenea formularea de ipoteze şi argumentări şi formularea de generalizări şi



24

concluzii. Mai mult, instrumentele pot media între elev şi semnificaţiile matematice construite

în contextul unei activităţi matematice [31]. Literatura de specialitate susţine că:

Instrumentele sunt mijloace de accesare a cunoaşterii celorlalţi;

Înţelegerea conceptelor este asociată cu tipul de instrument folosit;

Instrumentele nu deservesc doar activităţile intelectuale, dar le şi modelează şi

modifică;

Instrumentele mediază şi au o influenţă decisivă asupra acţiunilor celui care învaţă;

Activitatea de învăţare, instrumentele şi acţiunile celui care învaţă sunt intercondiţionate în

maniere unice în fiecare situaţie de învăţare.

Laborde a demonstrat efectul diverselor instrumente asupra modalităţilor utilizate de elevi

pentru parcurgerea diverselor activităţi de învăţare [32]. Noss and Hoyles [21] au arătat că

instrumentele nu sunt independente de contextul de învăţare în care sunt integrate şi, în

consecinţă, elevii nu au o libertate totală în alegerea lor, ci trebuie să ţină cont de context.

Cabri II Plus oferă o varietate de instrumente de realizare a construcţiilor geometrice

variate, instrumente care au fost create pentru a prezenta grafic conceptele geometrice pe

ecranul computerului. Mai mult, formele produse şi prezentate sunt obiecte computaţionale,

ceea ce înseamnă că au caracteristici care se păstrează în timp ce aparenţa vizuală este

modificată prin manipulare directă. În ansamblu, instrumentele oferite de Cabri şi

construcţiile geometrice structurate prin utilizarea acestor instrumente joacă rolul de mediatori

între conceptele geometrice pe care le integrează şi elev, în timpul interacţiunii sale cu

programul.

Software-ul educaţional ca element important al contextului de învăţare

Efectul contextului asupra acţiunilor elevilor şi asupra strategiilor de rezolvare adoptate de

aceştia pentru o problemă dată este demonstrat în relaţie cu învăţarea oricărui domeniu, şi în

mod specific, în legătură cu studiul matematicii [21][32][38].

Noss şi Hoyles [21] au sugerat că mediul educaţional este integrat în software-ul

educaţional, elevul, profesorul, interacţiunea dintre aceştia şi activitatea solicitată elevilor.

Cercetătorii mai sus menţionaţi au subliniat de asemenea importanţa investigaţiei asupra



25

efectului software-ului educaţional, ca mediu specific care joacă un rol catalizator şi penetrant

în procesul învăţării. Demersurile de învăţare iniţiate de elevul implicat într-un mediu de

învăţare care integrează software educaţional sunt aparent influenţate de acest context.

Interacţiunea cu mediul computerizat orientează elevul asupra elementelor esenţiale ale

conceptelor studiate şi îl susţine în clarificarea relaţiei dintre conceptele incluse în acest

mediu. Mai mult, standardizarea relaţiilor dintre conceptele necesare în structurarea mediilor

de învăţare computerizate afectează într-o manieră catalizatoare dezvoltarea strategiilor

elevilor. Din altă perspectivă, mediul computerizat le asigură elevilor şansa de a modela relaţii

între elementele matematice formale şi informale şi de a realiza generalizări pe baza unor

cazuri specifice. Aceiaşi cercetători susţin de asemenea că mediul computerizat poate juca un

rol de sprijinire şi susţinere a dezvoltării activităţilor matematice. Borba şi Confrey [39][40]

vorbesc despre structurarea unei relaţii bilaterale între elev şi proiectantul software-ului

educaţional prin intermediul medierii pe care o asigură software-ul pentru elevi, respectiv prin

posibilităţile de dezvoltare a opţiunilor software, pentru designer.

Învăţarea şi caracterul exploratoriu al activităţilor realizate cu Cabri II Plus

Cabri II Plus [17] este larg recunoscut ca un program proiect pentru a pune în practică

principiile de tip constructivist ale învăţării matematicii. În mod specific, Cabri le asigură

elevilor oportunităţi de tipul:

a) Mijloace de construcţie: asigură un set bogat de instrumente de realizare a unor

construcţii geometrice variate, asociate unei varietăţi de concepte ale geometriei euclidiene.

Aceste instrumente pot fi exploatate de elevi pentru realizarea de construcţii geometrice şi

rezolvarea a numeroase probleme geometrice.

b) Instrumente de construcţie a unei varietăţi de reprezentări, atât numerice, cât şi vizuale,

precum figuri geometrice, tabele, ecuaţii, grafice şi calcule. Aceste reprezentări au o

transparenţă cognitivă specifică şi, ca urmare, elevii pot selecta cele mai potrivite instrumente

pentru exprimarea cunoaşterii proprii. În acest mod, diferenţele inter- şi intra-individuale ale

elevilor sunt exprimate. Sistemele de reprezentare utilizate influenţează tipul de cunoaştere pe

care elevul şi-o construieşte [18].



26

c) Asocierea reprezentărilor, prin exploatarea interconexiunilor diverselor modalităţi de

reprezentare asigurate.

d) Manipularea dinamică, directă a construcţiilor geometrice, prin utilizarea opţiunii

”drag mode”. Această opţiune le oferă celor care învaţă oportunitatea de a explora figurile

geometrice şi de a formula şi verifica ipoteze şi conexiuni prin manipularea, în sensul fizic,

concret, a obiectelor teoretice care apar ca diagrame pe ecranul calculatorului. În aceste

construcţii Cabri, proprietăţile geometrice sunt păstrate în timpul translatării, iar forma vizuală

se modifică. Opţiunea “drag mode” are trei variante specifice: varianta ”exploratorie”,

varianta ”verificare” şi varianta ”adaptare” [26]. Prin utilizarea operaţiilor “drag mode”, elevii

pot structura imagini dinamice ale conceptelor analizate [18].

e) Posibilitatea colectării unui set bogat de date numerice. Cabri asigură ocazia tabelării

automate a unei cantităţi mari de date numerice apreciate ca potrivite pentru studiul

conceptelor geometrice aflate în atenţie. În mod specific, opţiunea ”drag mode” poate fi

utilizată în combinaţie cu măsurătorile automate ale elementelor specifice ale construcţiilor

geometrice aflate în studiu. Aceste măsurători pot fi cuprinse automat în tabele, oferindu-le

elevilor ocazii de reflecţie asupra lor şi de realizare şi verificare a conexiunilor cu privire la

conceptele şi relaţiile geometrice specifice.

f) Interactivitate şi feedback; Feedback-ul intern şi vizual, precum şi cel numeric extern îi

asigură celui care învaţă oportunităţi de a realiza şi verifica conexiuni dar şi de corectare a

construcţiilor proprii. Acest fapt este important, în acest fel acţiunile elevilor fiind strâns asociate

cu consecinţele acestora, spre deosebire de mediile pasive de tip creion şi hârtie, în care nu există

posibilitatea de a asigura răspunsuri imediate pentru acţiunile desfăşurate [24].

g) Prezentarea de informaţii pentru elev sub formă de text, de exemplu, indicarea de

sarcini de lucru în mod direct.

h) Înregistrarea istoricului acţiunilor elevilor, fapt ce oferă profesorilor şi cercetătorilor

date valoroase pentru studiile ulterioare.

i) Extensia. Anumite opţiuni pot fi adăugate ca butoane în interfaţa Cabri, fapt ce permite

structurarea unor macro-uri specifice.

Cabri integrează posibilităţi importante de structurare a situaţiilor de învăţare pentru

încurajarea celor care învaţă, de a-şi asuma o atitudine investigativă, de a-şi exprima

particularităţile şi diferenţele în învăţare inter-individuale şi intra-individuale, de a se auto-



27

corecta, de a formula şi verifica diverse asocieri specifice şi de a exploata avantajele

negocierii propriilor cunoştinţe cu cele ale colegilor, în mediile de învăţare cooperative

Error! Reference source not found.. Mai mult, învăţarea semnificativă, relevantă prin

intermediul unor activităţi de învăţare de tip realist, ce pot fi integrate în mediul de învăţare

Cabri, poate motiva puternic elevii pentru studiu.

2.3 Pachetele de programe Yenka. Yenka Mathematics

Pachetele de programe Yenka reprezintă un set de pachete software pentru modelare şi

simulare care acoperă domenii specifice ştiinţelor exacte (fizică, chimie, TIC (Tehnologia

Informaţiei şi Comunicaţiilor), matematică, informatică), proiectare şi tehnologie. Aceste

instrumente software uşor de utilizat, complexe şi precise permit experimentări realizate în

mod flexibil în laboratoare virtuale. Experimentele virtuale pot fi create cu uşurinţă de către

elevi, studenţi şi profesori.

Introducere în pachetele de programe Yenka

Pachetele de programe Yenka (dezvoltate iniţial sub numele de Crocodile Clips) au fost

create în mod special pentru mediul educaţional şi sunt focalizate pe elemente utile

profesorilor şi elevilor în activităţile pe care le desfăşoară. Pachetele de programe Yenka pot

fi folosite atât ca instrumente de tip Digital Whiteboard cât şi pentru planificarea lecţiilor de

iniţiere în utilizarea calculatorului.

Pentru a putea crea module cu Yenka, software-ul trebuie instalat pe fiecare calculator în

parte, însă dacă se doreşte numai rularea unor aplicaţii gata create este suficientă descărcarea

gratuită din spaţiul web.

Conceptul “Digital Whiteboard“ implică faptul că un profesor poate utiliza module deja

funcţionale pentru a conferi interactivitate şi elemente multimedia lecţiilor din domeniul

ştiinţelor. Acest mod de utilizare are două abordări: modul începător şi modul avansat. În

modul începător, utilizatorii trebuie doar să urmeze instrucţiunile programului pentru a



28

interacţiona cu modulele funcţionale. După execuţia a două-trei clickuri de mouse, utilizatorii

vor putea rula aplicaţia interactivă.

Pachetele de programe Yenka conţin zeci de exemple ce reprezintă un bun punct de

plecare în lucrul cu acest mediu de instrumentaţie virtuală. În modul avansat, Yenka oferă o

serie de componente grupate în librării care pot fi utilizate pentru crearea propriilor aplicaţii

interactive. De exemplu, librăria “Electricity” conţine rezistoare, multimetre, lămpi,

comutatoare, fire etc. Librăria “Optics” conţine lentile, ecrane, fante, filtre colorate etc.

Librăria “Mechanics” oferă elemente de tip arc, minge, tijă etc. În plus, reprezentări grafice

corelate cu proprietăţile măsurate pot fi trasate folosind librăria “Presentation”.

Pachetele de programe Yenka reprezintă de asemenea o bună resursă în planificarea

lecţiilor de utilizare a calculatorului. Profesorul utilizează modulele din aplicaţia software sau

creează propriile module, pas cu pas. În ambele cazuri, elevii / studenţii au nevoie de o copie

a acestor module şi o foaie de lucru cu instrucţiuni şi sarcini.

Totodată, împreună cu pachetul software Yenka, o serie de tutoriale video sunt furnizate

de către compania producătoare. Aceste tutoriale, reprezentate prin clipuri video flash (nu mai

lungi de câteva minute) ajută, în mod evident, utilizatorul să se instruiască. De exemplu, în

acest fel, pot fi asimilate noţiuni de bază referitoare utilizarea pachetului Yenka.

Pachetul software Yenka prezintă o interfaţă care îl face potrivit pentru mediul

educaţional preuniversitar, existând şi implementări pentru învăţământul primar.

Importanţa studierii pachetelor de programe Yenka

Instrumentaţia Virtuală poate fi folosită pentru construirea de aplicaţii care simulează

dispozitive reale şi instrumente operaţionale, dar şi pentru animarea şi modelarea unor procese

fizice reale. Pachetele de programe Yenka nu reprezintă doar un instrument puternic care

poate înlocui cu succes experimentele periculoase sau scumpe, ci şi un adevărat laborator

complementar în activitatea profesorilor şi elevilor.

Obiectivul principal al acestui subcapitol este prezentarea modului în care poate fi utilizat

pachetul de aplicaţii Yenka pentru a construi experimente virtuale. Utilizarea componentelor



29

Yenka (Computing, Mathematics, Science, Technology) se poate face în mod similar cu cea

prezentată în următoarele secţiuni (figura 4.a.). Având în vedere modul de operare comun

tuturor componentelor pachetelor Yenka, în continuare vor fi descrise numai exemple de

aplicaţii create folosind doar o serie din componentele Yenka. În momentul în care utilizatorii

au învăţat să utilizeze una din componentele pachetului de programe, aceştia vor putea crea cu

uşurinţă experimente virtuale folosind şi celelalte.

Figura 2.3.a. Alegerea unei componente Yenka

Yenka Matematică permite experimentarea cu uşurinţă a modelelor 3D matematice,

pentru a învăţa calcul statistic, probabilităţi, geometrie şi coordonate. Poate fi utilizat ca un

instrument flexibil de demonstrare, de exemplu pe o tablă albă. În mod alternativ, studenţii

pot utiliza Yenka singuri pentru a învăţa prin experimentare în mediul 3D Yenka. În mod

semănător, firma producătoare furnizează o serie de lecţii şi activităţi deja create, care ar

putea fi incluse în alte lecţii, precum şi a unui set de tutoriale video care oferă un ajutor pentru

început.



30

Figura 2.3.b. Vârsta medie într-o clasă

Figura 2.3.b. prezintă un exemplu de lecţie de statistică: vârsta medie a persoanelor dintr-o

sală de clasă.

Matematică

Forme 3D

Un instrument de modelare foarte uşor de

utilizat care permite experimentarea

geometriei 3D, incluzând reţele, planuri şi

secţiuni verticale.

Statistici

Un instrument de modelare puternic pentru

calcule statistice şi probabilistice folosind

instrumente care includ jocuri 3D şi

personaje aliniate.

Coordonate

Este folosit pentru a învăţa sistemul

punctelor de coordonate prin utilizarea

jocurilor pe un set de axe 3D.



31

CAPITOLUL 3

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU FIZICĂ

3.1 Yenka Science (Yenka Physics)

Yenka Ştiinţă reprezintă un laborator virtual cu grad de interactivitate foarte mare care

permite modelarea experimentelor de fizică şi chimie într-un mod sigur şi uşor, îmbinând

facilităţile oferite de Yenka Fizică şi Yenka Chimie. Figura 3.1.a. prezintă un exemplu de

lecţie de fizică.

Figura 3.1.a. Unde sonore într-o conductă

Se pot simula o serie largă de experimente: proiectarea sistemelor de circuite sau optice,

modelarea reacţiilor din peste 100 de elemente chimice, investigarea propagării undelor sau

maselor accelerate. Progresul experimentelor virtuale poate fi urmărit cu ajutorul unor

instrumente grafice.

Pentru a începe activitatea cu aceste instrumente firma producătoare furnizează numeroase

lecţii gata pregătite, precum şi un set de tutoriale video.

Abordări diferite în utilizare

Şcolile care deţin o licenţă Yenka sau folosesc o versiune gratuită demostrativă, trebuie să

instaleze pachetul de aplicaţii pe calculatoare individuale. Având pachetul software instalat,

elevii pot crea propriile experimente virtuale sau pot interacţiona cu cele create de profesori.

Yenka este unul dintre puternicele instrumente ce foloseşte Digital Whiteboard. Unele



32

experimente create cu această aplicaţie pot fi foarte utile profesorilor în predarea principiilor

de bază ale fizicii.

Există trei categorii de utilizatori ai componentelor pachetelor de programe Yenka: elevii

care rezolvă sau interacţionează cu experimente virtuale create anterior (figura 4.f.), elevii

care construiesc propriile experimente şi profesorii care utilizează în clasă Yenka ca platformă

digitală de învăţare [3, 4].

Figura 3.1.b. Fereastra iniţială Yenka, componenta Science

Secţiunile următoare acoperă o serie de capitole specifice domeniului ştiinţelor:

electricitate, mecanică, oscilaţii şi optică. Secţiunea finală, referitoare la trasarea graficelor,

completează această prezentare.

Construirea experimentelor virtuale cu Yenka

Această secţiune ghidează utilizatorii, pas cu pas, în crearea de experimente virtuale

simple. În următoarele pagini, utilizatorii vor descoperi numeroase capturi de ecran, sugestive

şi foarte utile pentru a înţelege modul de lucru în Yenka.



33

Prima pagină: fereastră deschisă în momentul lansării aplicaţiei Yenka conţine, în partea

din stânga ecranului, meniul introductiv. O privire generală a meniului introductiv este

prezentată în figura 4.g. Prin apăsarea butonului Y evidenţiat în figura 4.g., panoul introductiv

va fi afişat pe întreg ecranul. Pentru a reveni la aspectul anterior, în fereastră, se apasă încă o

dată butonul Y.

Figura 3.1.c. Meniul introductiv

Pe parcursul realizării unui experiment virtual în Yenka, pot fi folosite în orice moment

butonul Pause model / Start model (figura 3.1.d.). Selecţia acestui buton se realizează prin

executarea unui click de mouse pe suprafaţa lor.



34

Figura 3.1.d. Suprafaţa de construire

Paleta cu componente (poziţionată în partea dreaptă sus a ferestrei) diferă de la un subiect

la altul (figura 3.1.e.). Componentele din această paletă pot fi folosite prin selectarea şi

glisarea lor în zona de lucru. Renunţarea la utilizarea acestor componente se realizează prin

selectarea şi glisarea lor din zona de lucru în paletă.

În figura 3.1.e este ilustrată introducerea unui element de tip bilă în zona de lucru.

Acţiunile pe care utilizatorul le poate realiza asupra elementelor din paletă sunt descrise în

partea de jos a ferestrei de aplicaţie.

După introducerea bilei, se poate trece la introducerea unui alt element. Caracteristicile

oricărui instrument pot fi stabilite de către utilizator cu ajutorul casetei de proprietăţi

(Properties box). De exemplu, se poate ataşa bilei o tijă din zona de lucru, iar proprietăţile ei

pot fi modificate prin utilizarea casetei de proprietăţi (figura 3.1.f.).



35

Figura 3.1.e. Elemetele tabelei de construire

Proprietăţile diferitelor componente utilizate în cursul realizării experimentelor virtuale se

referă la diferite caracteristici ale acestora: bilă (viteză, poziţie etc.), tijă (unghiul format cu

axa verticală etc.). În figura 4.j. se prezintă paleta de proprietăţi pentru obiectul bilă din

exemplul anterior.

Figura 3.1.f. Paleta de proprietăţi

Ştiinţă Chimie anorganică Un laborator virtual de chimie unde pot fi

modelate reacţii într-un mod sigur şi uşor,

având la dispoziţie peste o sută de elemente



36

chimice la dispoziţie.

Electrochimie Experimente cu electroliză, electroplacare şi

celule, folosind o serie de electrozi şi soluţii.

Lumină şi sunet

Experimente cu reflecţii, interferenţe şi

difracţii în apă, unde sonore sau

electromagnetice, precum şi modelarea

diagramelor razelor de lumină în

experimentele cu sisteme optice.

Mişcare Experimente cu mişcare şi forţe, inclusiv

frecare, proiectare, oscilaţii şi gravitaţie.

Electricitate şi

magnetism

Simulează proiectarea şi realizarea

circuitelor într-o manieră simplă şi sigură,

alegând dintr-o varietate largă de

componente. Experimente 3D cu generarea,

transportarea şi utilizarea energiei electrice.

Circuite analogice

Experimente cu circuite analogice, inclusiv

rezistoare, condensatoare, diode, tranzistoare

şi multe alte componente de intrare/ieşire.

Electronică digitală

Proiectează circuite cu componente digitale,

inclusiv porţi logice, numărătoare, decodoare

şi bistabile.



37

Exemplu de aplicație experimentală de laborator - Modelarea unui circuit electric Considerăm o rezistență și un bec conectați în paralel, legați la o sursă de tensiune

printr-un întrerupător.

Figura 3.1.g. Exemplu de circuit electric

Condiţii experimentale Se foloseşte kitul pentru electrocinetică. Experimentul se desfăşoară frontal, sau pe

grupe de elevi. Condiţiile informatice

Softul folosit este Yenka, dedicat simulărilor matematice şi experimentelor pentru ştiinţe. Metode didactice folosite

Explicaţia, conversaţia, experimental de laborator, demonstraţia, învăţarea prin descoperire, modelarea pe computer.

Desfăşurarea lecţiei:

Profesorul verifică tema pentru acasă şi cunoştinţele predate anterior. Se face legătura cu noua lecţie Profesorul şi elevii desfăşoară activitatea experimentală de laborator. Elevii

exersează, observă şi trag concluziile. Profesorul va ajuta la generalizarea observaţiilor şi a concluziilor. Se începe activitatea de simulare pe calculator a experimentelor efectuate

practic. Profesorul scrie pe tablă ecuaţiile, desenează graficele, iar elevii completează în

caietele de notiţe. Elevii identifică aplicarea în practică a legilor învăţate. Se realizează conexiunea inversă.



38

În această situaţie, căderea de tensiune pe bec și pe rezistență va fi egală cu tensiunea sursei.

21 UUU ==

Figura 3.1.h. Modelarea și simularea unui circuit electric utilizând plaforma Yenka Physics

mAI 78.7361 =

mAI 2002 =

mAIII 78.93621 =+=

VUUU 2021 === - adevărat

Când întrerupătorul K2 este deschis, putem observa că mAII 78.7361 == , deoarece

mAI 02 = .

3.2 Algodoo

Algodoo – poate fi descărcat de la adresa web http://www.algodoo.com/download/.

Algodoo reprezintă un program software de simulare 2D de la Algoryx Simulation AB.

Algodoo este un instrument perfect pentru a simula fenomene fizice. Algodoo încurajează

creativitatea, capacitatea și motivația de a construi anumite experimente într-un mod

distractiv. Cu Algodoo putem crea simulări folosind instrumente de desen simple cum ar fi

poligoane, cercuri, cabluri și alte unelte, putându-le modifica prin rotație, scalare, mișcare,

tăiere sau clonare de obiecte. Putem adăuga lichide, arcuri, balamale, motoare, propulsoare,

http://www.algodoo.com/download/



39

raze de lumină, marcatori și lentile. Algodoo, de asemenea, ne permite să explorăm și diferiți

parametri, cum ar fi accelerația gravitațională, frecarea, refracția, atracția magnetică, etc.

Figura 3.2.a. Exemple de simulări a unor fenomene fizice utilizând plaforma Algodoo

3.3 Powder Toy

Powder Toy - poate fi descărcat de la adresa web http://powdertoy.co.uk. Powder Toy

este o aplicație clasică experimentală, nu foarte dificilă, având acces la diferite elemente

științifice, ce le putem combina în moduri diferite, urmărind astfel rezultatele obținute.

Powder Toy folosește elemente din natură pentru creearea de simulări, de la circuite electrice

până la procesoare.

http://powdertoy.co.uk/



40

Figura 3.3.a. Exemple de simulări a unor fenomene fizice utilizând plaforma Powder Toy

Simulările fenomenelor fizice utilizând instrumentele TIC (de bază, online sau offline)

în lecţiile de fizică sunt dependente de următoarele resurse:

a. Resursa umană – reprezentată de profesor. Acesta trebuie să aibă cunoştinţe bune

pentru utilizarea TIC, dar şi cunoştinţe de limbă străină, pentru aplicaţiile on-line,

multe dintre acestea fiind în limba engleză. Tot la resursa umană, nu putem ignora

elevii, care trebuie să aibă dobândite competenţele TIC de la orele de specialitate.

b. Resursa software – reprezentată de programele/aplicațiile prezentate mai sus.

c. Resursa hardware – reprezentată de dotarea laboratorului cu calculatoare (cel

puțin un calculator desktop, laptop sau notebook), cu legătură la internet stabilă cu

lărgime de bandă suficient de mare pentru rularea unor aplicaţii on-line şi eventual

un videoproiector sau alte dispozitive pentru proiectarea imaginilor de pe monitor.

Această resursă este o componentă foarte importantă deoarece de ele depinde şi

tipul aplicaţiilor care vor putea fi folosite în lecţii.



41

d. Resursa de timp – reprezentată de timpul alocat experimentului. Această resursă

nu poate fi neglijată, deoarece folosirea softurilor şi a celorlalte aplicaţii on-line

sunt mari consumatoare de timp, deoarece acestea trebuie testate și verificate.

e. Resursa financiară – reprezentată de utilizarea unor aplicații/programe de

simulare licențiate.

3.4 Instrumente educaţionale accesibile online

Această categorie a instrumentelor educaționale online este din ce în ce mai accesibilă

prin extinderea internetului. Tot mai multe instituții de învățământ sau organizații

educaționale aleg calea administrării de site-uri web interactive pentru a-şi mediatiza

activităţile.

Dacă există în laborator o conexiune la internet, avem posibilitatea, cu ajutorul unui

videoproiector să prezentăm și să inserăm în lecţiile de curs/laborator secvenţe sugestive care

pot completa anumite informații sau chiar înlocui experimentele de laborator, în situaţia în

care acestea nu se pot realiza.

Navigatorul web (browser-ul) utilizat trebuie bine ales şi configurat. De exemplu,

pentru a putea viziona clipuri video didactice online, sau pentru executarea unor aplicaţii

interactive în cazul simulărilor de fenomene şi experimente fizice, trebuie instalate şi alte

aplicaţii/programe software cum ar fi:

- maşină virtuală Java pentru execuţia applet-urilor;

- playere de stream–uri audio–video.

Cele mai utile aplicaţii/programe pentru învăţarea noţiunilor esenţiale de fizică sunt

considerate a fi ”programele de simulare a realităţii”.

Disciplina „Fizica” reprezintă o ştiinţă fundamentală, care studiază fenomenele ce stau

la baza funcţionării întregii tehnologii moderne, dar şi la baza altor ştiinţe (ex: chimie).

Simularea prin aplicaţii/programe software a fenomenelor fizice reprezintă avantaje

certe în procesul instructiv. Prin simulare se permite repetarea experimentului, vizualizarea şi

modificarea parametrilor, uneori chiar la limita posibilităţii, animații și reprezentări grafice

asociate etc.



42

Simularea prin aplicaţii/programe software poate fi foarte utilă pentru:

explicarea și înțelegerea fenomenelor la scară subatomică sau cosmică;

explicarea și înțelegerea fenomenelor foarte lente sau foarte rapide;

explicarea și înțelegerea efectelor unor câmpuri sau radiaţii invizibile;

realizarea și înțelegerea de experimente periculoase sau costisitoare.

Există o gamă largă de aplicaţii/programe de simulare a fenomenelor fizice şi de punere

în evidenţă a legilor fizice ce le guvernează. Gradul de interactivitate, operabilitate şi de

fidelitate în imitarea realităţii diferă mult, de la esenţializări şi scheme simplificatoare până la

reconstituiri foarte minuţioase, la scară şi funcţionale, cu posibilităţi multiple de ajustare

realistă a tuturor parametrilor.

Există o gamă variată de aplicații/programe de simulări de fenomene fizice ce se pot

accesa online sau chiar se pot descărca pentru o utilizare offline (sub formă de arhivă Java).

Exemple de site-uri web care pot fi accesate pentru utilizarea de aplicații/programe de

simulare sunt:

1. O gamă variată de simulări de fizică se pot accesa online sau descărca pentru

utilizare offline (sub formă de arhivă Java) de la adresa http://phet.colorado.edu/

Figura 3.4.a. Simulare on-line referitoare la lecția despre mase și arcuri

În general, simulările sunt animate și au instrumente de lucru intuitive, care permit

utilizatorului să interacţioneze cu aplicaţia/programul respectivă.

http://phet.colorado.edu/



43

2. Simulări de fenomene fizice în limba română sunt disponibile și la adresa web

http://www.walter-fendt.de/ph14ro/. De asemenea, acestea permit modificări de

parametri şi selectarea mărimilor fizice afişate.

Figura 3.4.b. Simulare on-line referitoare la lecția despre pendulul elastic

3. Alte simulării de fenomene fizice se pot accesa online la adresa

http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/. De asemenea, și

acestea permit modificări de parametri şi selectarea mărimilor fizice afişate.

Figura 3.4.c. Simulare on-line referitoare la lecția despre reflexia luminii.

http://www.walter-fendt.de/ph14ro/

http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/



44

4. Exemple de simulări ce pot fi folosite online sau care se pot descărca sunt

disponibile şi la adresa http://www.um.es/fem/EjsWiki/. Aici fiind disponibile

tutoriale pentru realizarea de simulări a unor fenomene fizice.

Figura 3.4.d. Tutorial pentru realizarea de simulări a unor fenomene fizice

5. Diverse alte simulări ale unor fenomene fizice se regăsesc la adresele web

http://www.animations.physics.unsw.edu.au/ și http://www.edumedia-share.com.

Acestea se pot accesa online sau se poate descărca diferite animaţii multimedia

comentate pentru diferite fenomene fizice.

După cum se poate observa există multe alte resurse disponibile de vizualizare a

simulării unor fenomene fizice. Profesorul fiind cel care va decide, pentru fiecare caz în parte,

ce secvenţă este potrivită pentru activitatea didactică respectivă.

http://www.um.es/fem/EjsWiki/

http://www.animations.physics.unsw.edu.au/

http://www.edumedia-share.com/



45

CAPITOLUL 4

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU CHIMIE

4.1 Yenka Science (Yenka Chemistry)

Mediile virtuale interactive 3D au un mare potențial educaţional pentru că acestea

permit participarea activă a elevilor, activităţi de cercetare și management al obiectelor

virtuale. Laboratoarele virtuale reproduc condițiile unui laborator chimic adevărat, permit

învățarea printr-o simulare interactiva și sunt un instrument valoros pentru învățământ la

distanță și pe tot parcursul vieții.

Yenka Chemistry este un program sofisticat şi prietenos de simulare interactivă pentru

predare și lucru independent al elevului. Programul oferă o prezentare clară și simplă a

fenomenelor pe următoarele teme: energie, soluții, baze, săruri, acizi, metale, materiale şi

multe altele.

Figura 4.1.a. Mediul virtual Yenka Chemistry



46

4.2 Virtual Chemistry Laboratory

Chimia face parte din trunchiul comun al programelor şcolare începând cu clasa a VII-

a şi terminând cu învăţământul postliceal (bineînţeles în funcţie de specializare). Pentru a fi pe

deplin înţeleasă, această ştiinţă predominant aplicativă are nevoie de aplicaţii. Studiul chimiei

fără aplicaţii practice este ineficient făcând chimia o ştiinţă plictisitoare, neînţeleasă şi

neatractivă pentru elevi.

Este chimia atractivă pentru mine? Este atractivă chimia pentru elevii mei? Sunt

întrebări la care majoritatea elevilor ar răspunde probabil nu. Majoritatea afirmă că această

disciplină este grea, neatractivă, abstractă şi plictisitoare. De aceea, prima impresie este foarte

importantă pentru elevi. Dacă elevii sunt atraşi din prima oră către chimie, din primul an de

studiu, prima cărămidă este aşezată la locul potrivit.

Chimia se studiază în laborator, unde elevii pot studia frumuseţea substanţelor, pot

,,produce,, cele mai interesante reacţii chimice, chimia fiind considerată de unii cea mai

interesantă ştiinţă aplicativă.

În mod tradiţional, laboratorul de chimie este o încăpere pregătită special pentru

studiul chimiei, pentru realizarea de experienţe chimice, pentru studiul substanţelor şi a

proprietăţilor acestora, pentru descoperirea dragostei pentru cercetare. Desfăşurarea lecţiilor

în laborator depinde de existenţa laboratorului în şcoală în primul rând, de dotarea acestuia şi

bineînţeles de priceperea profesorului. Lipsa facilităților laboratoarelor, laboratoare

insuficient dotate sau lipsa laboratorului din școală poate determina o ,,repulsie,, din partea

elevilor în studiul chimiei. O disciplină nu poate fi învățată prin forță, fapt dovedit de foarte

mulți elevi care nu au beneficiat de studiul practic al chimiei.

O alternativă mult mai atractivă pentru elevi este considerată laboratorul virtual, care

poate fi accesat de elevi indiferent unde se găsesc, la şcoală sau acasă, care poate fi accesat de

toţi elevii, indiferent de capacitatea lor de învăţare.

Laboratorul virtual este un program cu funcţionalitate on-line sau off-line care oferă

celor interesaţi efectuarea unor experimente identice cu cele ce se pot efectua într-un laborator

clasic, dar în condiţii de securitate maximă, fără a pune în pericol viaţa experimentatorului. Ca



47

şi în laboratorul clasic, în laboratorul virtual activităţile sunt de a iniţia, observa, investiga,

demonstra, realiza si măsura fenomenele naturale.

Experimentele virtuale, interactive, pot simula desfăşurarea experimentelor în condiţii

identice cu cele reale fiind posibilă realizarea chiar şi a celor care necesită aparatură specială

sau a celor cu un grad ridicat de pericol, se pot repeta de câte ori e nevoie până când

fenomenul studiat este descifrat de toţi utilizatorii inclusiv de cei ce manifestă dificultăţi de

învăţare.

Laboratorul virtual de chimie oferă elevilor şi cadrelor didactice o modalitate de a

vizualiza într-o mod atractiv experimentele, de repetare a acestora, posibilitatea de informare

despre elementele sistemului periodic, autoevaluare.

Dacă elevii devin interesați în chimie, încă de la început, le va fi mult mai ușor să înțeleagă

noțiunile, termenii și conceptele specifice chimiei și să își formeze competențele specifice

mult mai ușor.

Prin folosirea laboratoarelor virtuale pe diferitele platforme informatizate disponibile

pe piață, elevii acumulează cunoștințe în domeniul chimiei prin intermediul descoperirii

individuale si al jocului. Una dintre aceste platforme, gratuită și ușor de folosit, este

Laboratorul virtual de chimie oferit de Dortikum Development.

,,A virtual chemistry lab” sau Laboratorul de chimie virtual este un program de

învăţare a chimiei dedicat elevilor din învăţământul preuniversitar.

Programul poate fi utilizat atât la şcoală, în special dacă şcoala nu beneficiează de

dotările unui laborator modern de chimie, cât şi acasă. Interfaţa şi accesibilitatea programului

îl fac util şi elevilor cu cerinţe educative speciale care întâmpină dificultăţi de învăţare astfel

încât aceştia pot studia şi individual chimia în ritmul lor de învăţare şi, de ce nu, prin joc, ceea

ce contribuie la formarea de către aceştia a competenţelor specifice disciplinei chimie într-un

mod atractiv.

Elevii pot învăţa chimie fără a fi puşi în pericol de unele experimente din laboratorul

real. Deprinderile dobândite prin experiementele virtuale pot fi verificate într-un mod

accesibil şi atrăgător.



48

Programul se găseşte foarte uşor cu motorul de căutare google, putând fi descărcat gratuit de

la adresa: http://chemistry.dortikum.net/download/chemistry_setup_en.exe .

Programul este foarte intuitiv atât pentru elevi cât şi pentru profesori. Interfaţa este

accesibilă si sugestivă fiind strucurată în două părţi importante: masa de lucru virtuală (work

place) şi panouri de lucru: pentru substanţe respectiv instrumente de lucru.

Figura 4.2.a.

Pagina de start a

laboratorului

virtual, după

instalare

Laboratorul virtual de chimie oferă:

- Un mod de vizualizare grafică a experimentelor chimice cu diferite substanțe

- O modelare și o analiză virtuală a reacțiilor realizate

- Funcția unui asistent de încredere și un îndrumător in parcursul unei lecții de chimie.

- Informații multiple despre elementele sistemului periodic

- Dicționar pentru termenii noi, teste predefinite de evaluare si autoevaluare, exerciții de

laborator interactive, convertor complex de unități de măsură, un calculator științific

integrat și un editor de ecuații.

Masă de lucru virtuală

http://chemistry.dortikum.net/download/chemistry_setup_en.exe



49

- Posibilitatea actualizării regulate de pe site-ul acestuia

(http://chemistry.dortikum.net/en/)

- Posibilitatea îmbogățirii bazei de date, prin modificarea informațiilor despre

experimente si reacții

- Instrumente și aplicații:

o Sistemul periodic creat în două variante: normală și extinsă. (Varianta extinsă

prezintă grupele secundare integrate în sistemul periodic)

o Atât varianta normală cât și cea extinsă, permite vizualizarea caracteristicilor

elementului, printr-un singur click

o Tabelul solubilității oferă informații despre solubilitatea elementelor și a unor

radicali

o Dicționarul permite explicarea fiecărei noțiuni chimice întâlnite în timpul

folosirii programului.

o Elevii, pe lângă învățarea elementelor chimice, a compușilor pe care aceștia le

realizează a reacțiilor chimice la care participă, pot învăța să rezolve ecuații şi

diferite probleme, ca de exemplu calcularea masei substanței. Pentru acest

motiv programul oferă posibilitatea folosirii convertorului de unități precum şi

un calculator științific.

o Pentru notarea detaliilor importante din timpul experimentelor, a fost adăugat

programului un modul de transcriere a experimentelor efectuate; acesta având

posibilitatea salvării conținutului adăugat pe calculatorul fiecărui elev (format

folosit: Rich Text File,*.rtf, care poate fi editat ulterior cu uşurinţă)

- Pentru evaluarea elevilor, este disponibil un pachet de teste predefinite în program,

care la final oferă feed-back atât elevului cât si profesorului de la clasă sub forma unui

scor.

o Întrebările testului pot fi modificate de către administrator.

o O altă formă de examinare o reprezintă editorul de ecuații prin care profesorul

poate verifica deprinderile elevilor în scrierea corectă a ecuațiilor reacțiilor

chimice.

o În timpul învățării, elevii pot utiliza de asemenea editorul de ecuații pentru

autoevaluare.

http://chemistry.dortikum.net/en/



50

o O a treia metodă de evaluare o reprezintă afișarea unor reacții pe care elevul să

le recunoască ulterior în prezența profesorului de la clasă

Programul poate fi folosit pe parcursul întregii lecții sau doar in timpul unor secvențe

din lecție. Pentru folosirea lui in școală, profesorul, la prima lansare a programului, poate fixa

o parolă de administrator a programului, pentru a împiedica accesul elevilor la efectuarea de

modificări în baza de date a acestui program și astfel, împiedicând situații de ștergere

accidentală a datelor conținute în program.

Folosirea programului la clasă prezintă și următoarele avantaje:

- Dobândirea cunoștințelor teoretice si practice fără riscul accidentelor de munca

precum arderea cu acizi sau baze, intoxicarea cu substanțe toxice sau rănirea cu

sticlăria din laborator

- Formarea în rândul elevilor a competenţelor specifice chimiei şi a celor informatice

într-un mod activ, atractiv, printr-o abordare transdisciplinară

- Învăţarea este diferenţiată, individualizată, elevii dobândind cunoştinţe, deprinderi şi

abilităţi în ritmul propriu de învăţare.

- Învăţarea şi/sau autoînvăţarea este conştientă, elevii devenind centrul activităţii de

învăţare, curiozitatea fiind unul din atributele urmărite de profesor a fi dezvoltate la

elevi.

- Învăţarea este activă, elevii având posibilitatea să reflecteze asupra autoînvăţării, să

realizeze operaţiuni mintale, cognitive superioare pe baza celor învăţate anterior, să

cerceteze şi să descopere singuri sau colaborativ răspunsurile la întrebări

- Permite elevilor să-si stabilească modalităţile de învăţare, să descopere singur căile de

învăţare care i se potrivesc, să-şi stabilească ritmul învăţarii

- Elevii au posibilitatea de a-și verifica cunoștințele si deprinderile într-un mod

amuzant, utilizând gadget-urile existente ce pot fi folosite în mediul școlar cât și

extrașcolar

- Evaluarea elevilor se poate face extemporaneu și spontan în timpul orelor de curs.

Elevii pot răspunde în acelaşi timp, feed-back-ul fiind în timp real.



51

- Evaluarea elevilor este una formativă, fiind definită în termeni de ce ştiu să facă elevii,

elevii demonstrând că stapânesc cunoştinţele, conceptele prin aplicarea acestora

- Determină creşterea motivaţiei intrinseci a învăţării chimiei în particular şi a ştiinţelor

în general

- Rolul profesorului este acela de observator, mentor, facilitator al învăţării, alternanţa

rolurilor putând fi influenţată chiar de elevi în timpul procesului de învăţare, devenind

parte a acestui proces

În concluzie, utilizarea programului de către elevi face chimia mai accesibilă, atractivă

și mai puțin înspăimântătoare si detestată de aceștia; iar prin folosirea de către profesori,

urmărirea eficientă a progresului individual al elevilor precum și evaluarea devin mai rapide și

mai obiective!

Integrarea laboratorului virtual şi folosirea resurselor TIC în sistemul de lecţii ale

disciplinei chimie sprijină dezvoltarea unui proces de învăţare şi cunoaştere autonom, activ.

Depinde în cea mai mare măsură de imaginaţia creativă a cadrului didactic în proiectarea

lecţiilor, de deprinderile acestuia în a utiliza echipamente şi softuri educaţionale moderne, de

disponibilitatea acestuia de a renunţa la metodele clasice de predare şi adoptarea celor

constructiviste, de a renunţa la rolul său coordonator al actului învăţării în favoarea celui de

mentor, facilitator al procesului de învăţare şi nu în ultimul rând de participarea la activităţi de

perfecţionare continuă.

4.3 Jmol

Jmol este o aplicaţie software de construcţie a structurilor chimice moleculare în

spaţiu (3D) şi poate fi accesat în patru moduri:

aplicaţie HTML5 pe web utilizând jQuery;

Java applet (program Java care gestionează o suprafață de afișare (container) ce

urmează a fi inclusă într-o pagină Web);

software independent Java (Jmol.jar);

aplicaţie server-side "headless" (JmolData.jar).

Jmol este un software Open Source sub licenţa GNU Lesser General Public License.

http://www.gnu.org/licenses/lgpl.html



52

Jmol poate utiliza (citi) o mulţime de tipuri de fişiere cum ar fi: *.pdb (Program

Database), *.cif (Crystallographic Information File), *.sdf (Standard Data File), *.mol

(fişier al MDL Information Systems), fişiere ale aplicaţie pentru biologie PyMOL, *.pse

(fişiere ale Photoshop Elements Photo Project, dezvoltate de Adobe Systems) şi fişiere

Spartan. De asemenea, fişiere create de: Gaussian, GAMESS, MOPAC, VASP, CRYSTAL,

CASTEP, QuantumEspresso, VMD precum şi o serie de fişiere baze de date create în

programe specifice de chimie. Fişierele pot fi transferate direct din bazele de date ale: RCSB,

EDS, NCI, PubChem şi MaterialsProject şi utilizate concomitent. Interfaţa software-ului Jmol

poate fi uşor personalizată, având posibiltatea folosirii meniurilor în diferite limbi şi o bună

dezvoltare a web API. În plus, include animaţia interactivă. Jmol interferează cu JspecView

folosit în spectroscopie, JSME pentru conversii 2D în 3D, POV-Ray pentru imagini şi

programe CAD pentru imprimare 3D (export de fişiere VRML (Virtual Reality Modeling

Language)).

Arhiva Jmol poate fi descărcată de pe internet, de exemplu prin calea

http://sourceforge.net/projects/jmol/files/latest/download?source=files şi poate fi lansat în

execuţie folosind una din cele patru căi amintite mai sus.

Interfaţa de lucru folosind fişierul executabil Jmol.jar arată astfel:

http://sourceforge.net/projects/jmol/files/latest/download?source=files



53

Figura 4.3.a. Interfaţa Jmol, fereastră cu elemente specifice a sistemului de operare Windows

Comenzi de bază ale aplicaţiei software Jmol

Acest capitol conţine comenzi lansate în execuţie prin linia de comandă a

interpretorului software-ului. În linia de comandă a interpretorului se pot introduce comenzile

dorite. Lansarea lor în execuţie se face cu ajutorul tastei <Enter>.

Sintaxa este :

jmol [OPTIONS] [FILE]

Această comandă se poate folosi şi cu un singur argument, nume de fişier, sau fără:

jmol [FILE]

2.1. Comanda -h,--help

Lansează accesul la documentaţia aplicaţiei Jmol.

Sintaxa este:

-h, --help

2.2. Comanda -s,--script

Prin această comandă se lansează în execuţie aplicaţia Jmol împreună cu un script Rasmol.

Sintaxa acestui script se poate studia accesând link-ul RasMol/Chime Scripts.

Sintaxa este:

-s, --script RASMOL.script

2.3. Comanda -g,--geometry

Permite stabilirea dimensiunilor ferestrei de lucru a aplicaţiei Jmol. Prin default

dimensiunea ei este de 500x500.

Sintaxa este:

-g, --geometry WIDTHxHEIGHT



54

2.4. Comanda -Duser.language

Setarea limbii în care se doreşte a se lucra. În mod automat (default) Jmol foloseşte

limba engleză. Se poate lucra în limbile următoare: engleză (en); germană (de); spaniolă (es);

franceză (fr); olandeză (nl); poloneză (pl).

Sintaxa comenzii este:

-Duser.language=de|en|es|fr|nl|pl

Alternativ, se poate utiliza mediul variabile LANG în vederea setării limbii de lucru

preferate. Aceasta variabilă este comună sistemelor UNIX cum ar fi şi LINUX.

2.5. Comanda -Ddisplay.speed

Se foloseşte pentru setarea vitezei de afişare exprimată în frames per second sau

milliseconds per frame.

Sintaxa comenzii este:

-Ddisplay.speed=fps|ms

2.6. Comanda-Dplugin.dir

Această comandă stabileşte o cale de inserţie a aplicaţiei Jmol. Trebuie specificat că

această comandă nu are efect supra căii de director ~/.jmol/plugins.

Sintaxa este:

-Dplugin.dir=/path/to/plugins

2.7. Comanda-Xmx

Prin această comandă se poate modifica capacitatea maximă de stocare în cazul în care

se lucrează cu fişiere mari. De exemplu folosind comanda -Xmx512m se ajunge la o

capacitate de 512 MB de la 64 MB.

Sintaxa este:

-XmxSIZE

3. Bara de meniuri

Bara de meniuri este prezentată în figura de mai jos.



55

Figura 4.3.b. Barele de meniuri şi iconuri ale aplicaţiei Jmol

Comenzile principalelor meniuri sunt următoarele:

3.1. Meniul File

3.1.1. Comanda Open

Se pot citi diferite fişiere accesând căile de fişier corespunzătoare. În Jmol se pot citi

un număr mare de tipuri de fişiere cum ar fi: ABINIT, ACES II, ADF - Amsterdam Density,

Functional, CML v2.0, GAMESS, Gaussian 92/94/98, Ghemical MM, Jaguar, MDL molfile,

PDB, CIF/mmCIF, XYZ (single and multiple frame).

3.1.2. Comanda Recent Files...

Deschide un dialog prin care se găsesc fişierele recent accesate. Calea spre aceste

fişiere poate fi deschisă şi direct prin iconul Open.

3.1.3. Comanda Script...

Figura 4.3.c. Meniul File

http://www.abinit.org/

http://www.xml-cml.org/

http://www.pdb.org/



56

Deschide o fereastră unde comenzile scripting Jmol/RasMol/Chime pot fi executate.

RasMol/Chime Scripts conţine informaţii despre RasMol/Chime Scripts.

3.1.4. Comanda Export

Figura. 4.3.d. Subfereastra comenzii Export

Export -> Export Image...

Jmol poate exporta imagini color de 24 biţi ale următoarelor tipuri de fişiere: *.jpg, *.png,

*.ppm.

Export -> Render in pov-ray...

Jmol interferează cu utilitarul POV-Ray în vederea afişării unei imagini de înaltă

calitate. Pentru aceasta trebuie instalat utilitatrul respectiv. Se poate downloada prin link-ul

http://www.povray.org/.

3.1.5. Comanda Print

Fişiere postscript pot fi exportate direct şi la imprimantă, deci pot fi printate.

3.1.6. Comanda Exit

Părăsirea aplicaţiei Jmol.

http://www.povray.org/



57

3.2. Meniul Edit

Acest meniu este prezentat în figura de mai jos. Cuprinde comenzi ale memoriei

clipboard: Copy image + Paste (copierea imaginei).

Figura. 4.3.e. Meniul Edit

Preferences...

Prin această comandă se deschide o fereastră de dialog în care se pot seta diferite

proprietăţi ale atomilor, moleculelor ce vor fi construite cum ar fi: mărimea unghiurilor dintre

atomi, prezenţa atomilor de hidrogen etc.

3.3. Meniul Display

Figura 4.3.f. Meniul Display



58

Prin acest meniu se stabilesc setări/stiluri de reprezentare a moleculelor ce vor fi construite.

Setările/stilurile respective vor fi valabile doar atomilor şi moleculelor selectare în prealabil.

3.4. Meniul View

Cuprinde comenzi folositoare în structurile cristaline.

Figura 4.3.g. Meniul View

3.5. Meniul Help

Meniul furnizează documentaţia aplicaţiei, scopul, noutăţile.

4. Comenzi RasMOL/Chime

Se va trece la învăţarea aplicaţiei Jmol prin construcţie grafică (programare grafică) de atomi,

molecule, structuri.

4.1. Construcţia de atomi şi molecule

Se activează din bara de iconuri comanda Open the model kit. În momentul deschiderii va

apare automat (default) molecula de metan (CH4). Apoi prin acest kit se pot construi

moleculele dorite apelând secvenţial comenzile necesare.



59

Figura 4.3.h. Comanda Open the model kit

Comanda Open the model kit are trei subferestre după cum urmează:

- subfereastra de apelare a comenzilor de setare (construcţie) a atomilor moleculelor

sau structurilor cristaline (figura 4.3.i.);

- subfereastra de setare a legăturilor structurii moleculare (figura 4.3.j.);

- subfereastra de comenzi specifice meniurilor File şi Edit, după cum se vede în figura 4.3.k.

Se poate lucra în Model kit şi prin meniul rapid (clik drept pe suprafaţa de lucru a

aplicaţiei).



60

Figura 4.3.i. Subfereastra de setare a proprietăţilor atomilor şi moleculelor

Apoi, structurilor morfologice construite li se pot aplica, în vederea personalizării lor în

funcţie de obiectivul dorit, comenzile meniurilor Display, View şi Tools.

Figura. 4.3.j. Subfereastra de setare a legăturilor structurii moleculare



61

Figura 4.3.k. Subfereastra de comenzi specifice meniurilor File şi Edit

Aplicaţie. Să se construiască structurile morfologice pentru următoare substanţe: etan (CH3-

CH3), etenă (CH2=CH2) şi acetilenă (CH≡CH).

Construcţia etanului: Se deschide Open the model kit, prima subfereastă, şi se

selectează opţiunea pentru atomul de carbon (figura 12).

Figura 4.3.l. Construcţia etanului, pasul 1



62

Se selectează unul din atomii de hidrogen în prelungirea căruia vrem să mai adăugăm un

radical CH3- şi se face un clik (figura 4.3.m a şi b),

a. b.

Figura 4.3.m. Construcţia etanului, pasul 2

Construcţia etenei: Pornind de la structura etanului se selectează din subfereastra a

doua a Open the model kit opţiunea pentru legătura dublă (figura 4.3.n.).

Figura 4.3.n. Construcţia etenei, pasul 1

Apoi, se selectează cei doi atomi de carbon simultan şi cu un dublu clik pe legătură se

va forma etena (figura 4.3.o. a şi b).



63

a. b.

Figura 4.3.o. Construcţia etenei, pasul 2

Construcţia acetilenei: Pornind de la structura etenei se selectează din subfereastra a

doua a Open the model kit opţiunea pentru legătura triplă (figura 4.3.p.). În continuare, se

selectează cei doi atomi de carbon simultan şi cu un dublu clik pe legătură se va forma

acetilena (figura 4.3.r.).

Figura 4.3.p. Construcţia acetilenei,

pasul 1

Figura 4.3.r. Construcţia acetilenei, pasul 2



64

CAPITOLUL 5

SOFTWARE EDUCAŢIONAL PENTRU BIOLOGIE

5.1 Human Anatomy Atlas

Visible Body Human Anatomy Atlas v3(versiunea 3) este o aplicaţie 3D revoluţionară

de vizualizare şi învăţare prin explorarea virtuală a corpului omenesc. Conţine mai mult de

4600 de structuri anatomice, incluzând organele şi sistemele corpului omenesc prezentate

separat pentru femei şi bărbaţi.

Atlasul de anatomie este o aplicaţie extrem de utilă tuturor celor care sunt preocupaţi

de frumuseţea corpului uman, celor care sunt preocupaţi să descopere mai mult decât ceea ce

oferă simplul manual, utilă atât elevilor cât şi cadrelor didactice. Atlasul corpului omenesc

este construit pe o colecţie foarte bine realizată de desene 3D ale părţilor corpului uman,

grupate pe sisteme, ghidând într-un mod logic descoperirea şi înţelegerea părţilor corpului

uman: sistemul osos, muscular respirator, digestiv, circulator, nervos, reproducător, urinar,

endocrin, limfatic

Acest program funcţionează atât on-line cât şi offline după instalare pe calculatorul

personal. Programul fiind gratuit, poate fi folosit atât de la şcoală cât şi de acasă, ceea ce

determină folosirea lui în procesele de predare-învăţare, de fixare a cunoştinţelor şi evaluare.

În acest sens, programul oferă posibilitatea elevilor să răspundă la mai multe quizz-uri iar

rezultatele să fie împărtăşite atât cu colegii cât şi cu profesorul de biologie.

Cerinţe ale programului pentru instalare:

• Sistem de operare: WindowsXP/Vista/7/8

• Memoria (RAM) necesară pentru instalare: 2GB RAM (funcţionează şi cu memorie de

1GB, cu o viteză mai mică)

• Spaţiu liber necesar pentru instalare pe hard disk: 500MB (Programul are o

dimensiune de 204MB).

La adresa de mai jos: http://www.visiblebody.com/moviedemo/ poate fi urmărită varianta

demo.

http://www.visiblebody.com/moviedemo/



65

Etape în instalarea software-ului:

1. Accesarea adresei: http://getintopc.com/softwares/education/visible-body-human-

anatomy-atlas-free-download/ (pentru deschiderea link-ului: tasta ctrl + click in acelaşi

timp). Este un program gratuit şi nu necesită seria de instalare.

2. Se apasă butonul albastru din josul paginii: ,,download,, - descarcă

Figura 5.1.a. Fereastra de descărcare a aplicaţiei

3. Programul se instalează pe

discul C: (vezi imaginea de

mai jos). Dacă se doreşte

instalarea lui pe alt disc se

accesează butonul Browse

Figura 5.1.b. Instalarea aplicaţiei

La instalare există posibilitatea creării unui shortcut pe desktop-ul calculatorului.

Deschiderea programului se face prin pagina de mai jos:

Descarcă

http://getintopc.com/softwares/education/visible-body-human-anatomy-atlas-free-download/

http://getintopc.com/softwares/education/visible-body-human-anatomy-atlas-free-download/



66

Figura 5.1.c. Prima pagină a plicaţiei

• atlasul prevede studierea anatomiei corpului uman al femeii ♀sau al bărbatului ♂;

• pentru cei ce au studiat deja atlasul există posibilitatea verificării cunoştinţelor

dobândite (quizzes)

• cei care doresc şă-şi formeze o părere asupra funcţionalităţii programului pot accesa

tutorialul programului

• prin apăsarea butonului store se găsesc informaţii asupra altor produse ,,visible body,,

Figura 5.1.d. Alte produse software



67

Figura 5.1.e. Pagina de start Pagina de start a programului oferă utilizatorului posibilitatea alegerii părţii corpului ce se

doresc a fi studiate prin click pe icoanele din stânga paginii, sau dacă se doreşte o anumită

parte a corpului click direct pe icoana respectivă. Prin accesarea butonului home din stânga

paginii (jos) se revine la pagina de start.

De exemplu, la alegerea

sistemului urinar se

deschide pagina alăturată.

Se alege una din icoane

cu un singur click.

Figura 5.1.f. Alegerea unei părţi din corpul uman



68

Odată deschisă fereastra cu partea corpului care se studiază apar mai multe facilităţi:

Figura 5.1.g. Facilităţile aplicaţiei

Butoane: show (arată), fade (atenuează), hide (ascunde), multiple select (selecţie multiplă) apar doar la click-ul pe o parte a corpului, vas de sânge, os etc.

Butoane în josul paginii: Home (acasă)- întoarcere la pagina de start; Definition (definiţie) – este prezentată definiţia organului selectat; Tools (unelte) – se deschide o altă ferestră cu alte comenzi; Save view (salvează imaginea) – se salvează imaginea de pe monitor în folderul ,,my views,, din stânga jos a paginii; Draw (desenează) – cu ajutorul creionului se poate desena scrie direct pe imagine; Share (pune în comun) – fereastra deschisă se salvează automat pe desktop ca screen-shot cu extensia.png; More (mai mult) – se deschide o altă fereastră cu aplicaţii precum tutorialul etc.

Buton de navigare (stânga, dreapta, sus, jos) cu joystick la interior. Prin accesarea joystick-ului corpul uman se poate roti 360 grade

Butoane în partea de sus a paginii: Denumirea sistemului/organului/; Pronunţarea elementului selectat în limba engleză; Definiţia elementului; 2 pătrate alb/negru – se schimbă culoarea paginii



69

Functionalitati:

Click – pe modelul 3D pentru a selecta un obiect. Obiectul se va colora în albastru si numele

lui şi locaţia vor apare în bara de status de deasupra modelului;

Click – pe modelul 3D şi trageţi mouse-ul pentru a roti obiectul;

Dublu-click – pe modelul 3D pentru a mări (zoom-in) obiectul; Pentru ajustarea gradului de

mărire a obiectului se foloseşte rotiţa mouse-ului.

Un tutorial util şi pentru cei ce au instalat programul pe PC precum şi pentru cei ce îl au

instalat pe tabletă se găseşte la dresa de mai jos:https://www.youtube.com/watch?v=-

KAmJRsHfq8

5.2 Gene Coder

GeneCoder 4 este un software scris şi realizat de Greg Cope. Este un software gratuit pentru

folosinţă în scop ştiinţific, sau pentru folosinţă personală. Funcţionează pe o platformă

independentă şi necesită JavaTM 1.6 sau o versiune mai veche.

Poate fi descărcat cu uşurinţă de la adresa: http://www.algosome.com/gene-coder/gene-

coder.html

Figura 5.2.a. Pagina de download

Pentru a fi instalat, în prealabil e nevoie să vă exprimaţi acordul cu privire la prevederile

licenţei. Este obligatorie lecturarea tuturor condiţiilor de licenţă şi bifarea opţiunii: I agree.

http://www.algosome.com/gene-coder/genecoder-license.html

https://www.youtube.com/watch?v=-KAmJRsHfq8

https://www.youtube.com/watch?v=-KAmJRsHfq8

http://java.sun.com/

http://www.algosome.com/gene-coder/gene-coder.html

http://www.algosome.com/gene-coder/gene-coder.html

http://www.algosome.com/gene-coder/genecoder-license.html



70

Figura 5.2.b. Instalarea Gene Coder Pentru a începe instalarea programului, se face click pe butonul run.

Figura 5.2.c. Paşi pentru instalarea aplicaţiei Se face click pe butonul next până la deschiderea ferestrei prin care se cere acceptul privind

condiţiile licenţei. Se bifează I agree şi se continua instalarea. Instalarea este încheiată la

apariţia ferestrei ce conţine butonul ,,finish,,.

Instalarea este finalizată şi se lansează aplicaţia.

Figura 5.2.d. Terminarea procesului de instalare



71

Fereastra de start este de forma:

Figura 5.2.e. Fereastra de start GeneCoder este un software ce permite ,,clonarea,, moleculară şi analiza secvenţială a

moleculelor de ADN. Interfaţa pentru utilizatori este reprezentată de o singură fereastră ce

permite accesul vizualizării moleculelor, bazei de date şi a instrumentelor programului.

Această fereastră centralizată este divizată în 3 regiuni distincte:

Vizualiarea secvenţelor este situată în partea dreaptă sus şi reprezintă principala cale de

vizualizare a secvenţelor. Secvenţele sunt deschise în ferestre, fiecare reprezentând o filă

distinctă a secvenţei. Diferite tipuri de secvenţe au modalităţi de vizualizare diferite.

Careul albastru indică butonul

din meniu care permite

vizualizarea în moduri diferite.

Figura 5.2.f. Schimbarea modurilor de vizualizare



72

Baza de date este situată în partea stângă sus a ferestrei principale şi permite accesul rapid la

secvenţele editate de utilizator.

Dublul click pe o secvenţă sau tragerea secvenţei în panoul de vizualizare permite deschiderea

documentului.

Click dreapta pe butonul bazei de date permite crearea secvenţelor, căutarea fişierelor cu

ajutorul sistemului de operare al calculatorului, deschiderea, redenumirea, ştergerea etc.

Pentru salvarea fişierului, faceţi click pe File->Save şi veţi fi îndrumaţi rapid să alegeţi locaţia

unde se va salva documentul.

Figura 5.2.g. Deschiderea fişierelor din baza de date Cutia cu unelte este situate în partea stânga jos a ferestrei principale; este locul unde

analizele secvenţelor şi modificările pot fi efectuate.

Instrumentele sunt organizate după tipul acestora şi pot fi rulate prin dublu click pe

instrumental respectiv sau prin simplu click pe săgeata de sub cutia cu instrumente. Unele

instrumente pot deveni active numai dacă este selectată o anumit tip de secvenţă este deschisă

sau selectată. Instrumentele pot fi accesate şi prin bara meniu, butonul pentru instrumente.



73

Figura 5.2.h. Uneltele aplicaţiei GeneCoder măreşte fluxul de realizare a clonării moleculelor permiţând analiza rapidă şi

manipularea secvenţelor realizate. Utilizarea softului necesită o bună cunoaştere a structurii

AND-ului precum şi o înţelegere a modului în care molecula de AND se obţine prin alternarea

secvenţelor.

5.3 Resurse web pentru predarea biologiei

a) O simplă căutare după cuvântul ,,predare biologie,, pe un motor de căutare,, oferă

utilizatorului posibilitatea accesării a peste 100.000 de site-uri specializate. Unul dintre

acestea este şi ,,Interactive Sites for Education,, (ISE), site ce poate fi accesat la adresa:

http://interactivesites.weebly.com/

Interactive sites for education reprezintă o coleţie de material

educaţionale, ppt-uri, jocuri interactive, exerciţii, filme etc.

realizate de diferite persoane din întreaga lume în scop educational

şi puse la dispoziţia doritorilor în mod gratuit.

http://interactivesites.weebly.com/



74

Activităţile sunt utilizabile şi cu SMART respective white board. Se pot folosi în activitatea

de predare/evaluare cu toată clasa, pe grupe, în laboratorul de informatică sau acasă pentru

învăţare individuală.

Materialele existente se adresează mai mult elevilor din ciclul primar şi gimnazial.

Figura 5.3.a. Pagina Interactive Sites for Education

Prin click pe fiecare icoană sunt accesate materiale publicate pe internet din diferite domenii:

matematică, limbi moderne, ştiinţe, artă, muzică, vacanţe etc.

De exemplu, pentru science se deschide următoarea fereastră:

Figura 5.3.b. Lista subdomeniilor

Prin simplu click de exemplu pe icoana: body systems se

deschide o altă fereastră cu acces direct la resurse, cele mai

multe interactive:



75

Figura 5.3.c. Lista resurselor disponibile

Folosirea la clasă de profesor depinde de dotarea clasei/şcolii, de nivelul clasei, de

deprinderile cadrelor didactice şi ale elevilor de a utiliza TIC.

b) http://resurse-

tice.wikispaces.com/Matematic%C4%83+%C5%9Fi+%C5%9Etiin%C5%A3e

este adresa de www unde profesorul de biologie are acces la o listă de resurse (adrese web) ce

poate fi utilizate la clasă. Resursele sunt grupate pe mai multe domenii, unul dintre ele fiind

matematică şi ştiinţe.

Resurse video - MATEMATICA ȘI ȘTIINȚE URL Scurtă caracterizare http://www.e-scoala.ro Portal cu lecţii interactive de chimie, biologie, fizică. http://www.nationalgeographic.com/ Resurse pentru învăţământ primar, cunoaşterea

mediului http://www.brainpop.com/free_stuff/ Colecţie de filme tematice pentru popularizarea

științei http://www.hiyah.net/online_nature.htm Colecţie de animații pentru popularizarea științei http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/by-level/elementary-school

Animaţii

http://www.schoolexpress.com/funtime/math_generator/index.php http://www.hiyah.net/online_numbers.htm http://www.ixl.com/

Software pentru matematică

http://www.oercommons.org/ Resurse educaţionale diverse pe domenii de interes,

http://resurse-tice.wikispaces.com/Matematic%C4%83+%C5%9Fi+%C5%9Etiin%C5%A3e

http://resurse-tice.wikispaces.com/Matematic%C4%83+%C5%9Fi+%C5%9Etiin%C5%A3e

http://resurse-tice.wikispaces.com/Resurse+video+-+MATEMATICA+%C8%98I+%C8%98TIIN%C8%9AE

http://www.e-scoala.ro/

http://www.nationalgeographic.com/

http://www.brainpop.com/free_stuff/

http://www.hiyah.net/online_nature.htm

http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/by-level/elementary-school

http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/by-level/elementary-school

http://www.schoolexpress.com/funtime/math_generator/index.php

http://www.schoolexpress.com/funtime/math_generator/index.php

http://www.hiyah.net/online_numbers.htm

http://www.hiyah.net/online_numbers.htm

http://www.ixl.com/

http://www.oercommons.org/



76

nivele de studiu, tipuri de materiale educaţionale http://www.funbrain.com/ Aplicaţii interactive, amuzante, de matematică,

oferind teste, jocuri dar şi cărţi cu poveşti, bogat ilustrate, ce pot fi citite on-line. Oferă profesorilor, pentru tipărire şi utilizare în clasă, fişe de lucru clasificate pe operaţii matematice.

http://kids.discovery.com/ Portal ce oferă copiilor jocuri, puzzle, activităţi diverse prezentate în forme grafice deosebite.

http://www.cosmos4kids.com/ Lecţii de ştiinţe, astronomie pentru elevii mici. www.botany.com Enciclopedie botanică. Pagini ilustrate, însoţite de

explicaţii. http://plantsinmotion.bio.indiana.edu/plantmotion/starthere.html

Plante-In-Motion, site creat pentru utilizare educațională non-profit de Roger P. Hangarter, Indiana University, Departamentul de Biologie

http://www.mylearning.org/ Portal ce oferă gratuit resurse educaţionale multimedia, organizate pe materii şi nivele de cunoaştere, oferite de muzee, biblioteci şi arhive.

http://micro.magnet.fsu.edu/optics/tutorials /index.html

colecţie de applet-uri Java pentru lecţii de Fizică

http://www.yenka.com/ Portal ce oferă instrumente gratuite (pentru uz individual şi şcolar) de prezentare a unor teme diversificate pentru fizică, chimie, matematică la nivel de gimnaziu şi liceu.

http://www.kids-science-experiments.com/index.html

Site ce pune la dispoziţia elevilor, experimente de fizică, chimie, biologie necesare aprofundării noţiunilor învăţate în clasă.

http://science.howstuffworks.com/ Colecție de explicații privind modul in care funcționează tot ce se află în jurul nostru.

http://www.ted.com/translate/languages/ro?page=2

Explicații documentate ale un experți privind mediul înconjurător.

http://www.learnerstv.com/ Prelegeri video, teste online Biologie, Fizică, Chimie, Matematică

http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/index.html

Portal ce conţine resurse educaţionale alături de un atlas zoologic. Sunt puse la dispoziţia pasionaţilor de zoologie colecţii sonore şi materiale multimedia ordonate pe categorii.

http://www.e-scoala.ro Portal cu lecţii interactive de chimie, biologie, fizică. www.africam.com Site ce pune la dispoziţia pasionaţilor de zoologie

imagini live cu animale din Africa, transmise permanent de camere web. Portalul conţine şi o foarte bogată colecţie de imagini cu animale de pe continentul African dar şi o importantă bază de date însoţită de o arhivă sonoră împărţită pe categorii (păsări şi mamifere) .

http://www.creative-little-scientists.eu/ Exemple de creativitate în științe și matematică

http://www.funbrain.com/

http://kids.discovery.com/

http://www.cosmos4kids.com/

http://www.botany.com/

http://plantsinmotion.bio.indiana.edu/plantmotion/starthere.html

http://plantsinmotion.bio.indiana.edu/plantmotion/starthere.html

http://www.mylearning.org/

http://micro.magnet.fsu.edu/optics/tutorials/index.html



http://www.yenka.com/



http://science.howstuffworks.com/



http://www.learnerstv.com/



http://www.e-scoala.ro/

http://www.africam.com/

http://www.creative-little-scientists.eu/



77

pentru preșcolari şi învățământ primar (până la vârsta de opt ani)

http://www.walter-fendt.de/ph14ro/ http://micro.magnet.fsu.edu/optics/tutorials/index.html http://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/ro

Colecţii de applet-uri Java pentru lecţii de Fizică şi Simulatoare traduse în limba română

http://www.yenka.com/ Portal ce oferă instrumente gratuite (pentru uz individual şi şcolar) de prezentare a unor teme diversificate pentru fizică, chimie, matematică la nivel de gimnaziu şi liceu.

http://www.chemicool.com/ Tabelul periodic al elementelor chimice cu prezentări multimedia.

http://seeingmath.concord.org/sms_interactives.html

Oferă programe interactive pentru studiul matematicii pentru nivelele 6-12. Permite desfăşurarea activităţilor de învăţare a algebrei şi geometriei prin utilizarea acestora on-line sau off-line (după descărcare). Programele permit aprofundarea şi clarificarea noţiunilor predate.

http://www.mathsisfun.com/index.htm Lecţii on-line de matematică şi teste printabile pentru școlari. Activităţile de învăţare sunt clasificate pe domenii. Este pus la dispoziţia utilizatorilor şi un dicţionar de termeni pentru matematică. Sunt oferite pagini interactive cu jocuri si puzzle de matematică în forme grafice atractive.

http://fizica.ro/soft/soft.html http://fizica.com/

Colecție de software şi resurse educaționale în limba română

http://www.pintarmedia.com/ Software de simulare pentru educație http://www.ecology.com/ Portal despre ecologie ce pune la dispoziţia

utilizatorilor pagini web despre Terra, aer, apă, energie, oameni şi vieţuitoare dar şi capitole despre ecologie adresate elevilor. Paginile conţin explicaţii, demonstraţii şi informaţii bogat ilustrate multimedia.

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/short.html

NASA - prezentări, demonstrații şi simulări despre aerodinamică şi zbor

http://www.scienceinschool.org/taxonomy/term/19,44

Popularizarea ştiinţei, pagini traduse în limba română

http://cellsalive.com/ Colecție de animații din biologia celulară. http://education.inflpr.ro/ro/home.htm Date experimentale obţinute utilizând sisteme de

achiziţie de semnale reale http://www.mylearning.org/ Portal ce oferă gratuit resurse educaţionale

multimedia, organizate pe materii şi nivele de cunoaştere, oferite de muzee, biblioteci şi arhive.

http://www.walter-fendt.de/ph14ro/



http://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/ro

http://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/ro

http://www.yenka.com/

http://www.chemicool.com/



http://www.mathsisfun.com/index.htm

http://fizica.ro/soft/soft.html

http://fizica.com/

http://www.pintarmedia.com/

http://www.ecology.com/





http://cellsalive.com/

http://education.inflpr.ro/ro/home.htm




78

Figura 5.3.d. Pagina pentru Resurse video – MATEMATICA ȘI ȘTIINȚE

Figura 5.3.e. Exemplu preluat de pe www.mylearning.org

Pentru a putea viziona video trebuie sa va autentificați pe platforma. Acest lucru se poate

realiza prin click pe butonul play, apoi pe subscribe. Varianta subscribe este contra cost, ce

depinde de locul unde va fi instalat programul: acasa, la scoala, clasa virtuala etc. Dar, la o

investigație mai atenta, puteti gasi pentru fiecare domeniu si aplicatii gratuite, fiind

menționate ca atare.

c) http://www.scienceinschool.org/romanian

O altă sursă importantă pentru profesori de biologie şi nu numai o reprezintă colecţia de

materiale didactice din domeniul ştiinţei realizate de profesori din întreaga lume si traduse in

diferite limbi. Avantajul acestui site o reprezintă traducerea materialelor în limba română.


http://www.scienceinschool.org/romanian



79

Figura 5.3.f. Pagina Science in school Materialele publicate pe acest site pot

fi folosite de la casele mici şi până la

universitate. Înregistrarea pe acest site

este gratuită, precum şi utilizarea

materialelor.

Figura 5.3.g. Exemple de activităţi

traduse în limba română.



80

CAPITOLUL 6

APLICAŢII EDUCAŢIONALE PENTRU DISPOZITIVE MOBILE

6.1 Clasificarea aplicaţiilor educaţionale mobile

În lumea mobilă a zilelor noastre, clasa nu mai poate rămâne locul în care elevii stau

liniştiţi şi ascultă prelegeri, ci educaţia trebuie să devină o experienţă interactivă. Cărţile nu

mai pot fi singurele surse pentru învăţare. Un elev cu un mobil în mână are acces la o cantitate

infinită de informaţie. Cu o simplă atingere de deget, îşi poate găsi materiale suplimentare,

răspunsuri la întrebări, cu alte cuvinte îşi ia învăţarea în propriile mâini şi, în plus, o face cu

plăcere, căci utilizarea dispozitivelor mobile este un factor motivaţional puternic. Pe de altă

parte, elevul se simte important, responsabil de propria muncă, iar profesorul îşi schimbă rolul

dintr-o autoritate absolută atotştiutoare într-un ghid al elevului care îi facilitează drumul spre

cunoaştere.

M-learning

Conceptul de m-learning sau mobile learning (învăţare mobilă) se defineşte ca

învăţarea prin contexte multiple, prin interacţiuni sociale şi de conţinut, utilizând dispozitive

electronice personale (Crompton, H., 2013). Acest concept este conform principiului învăţării

în contexte de mobilitate geografică şi a evoluţiei permanente. Se deosebeşte de învăţarea

tradiţională care face în principal apel la memorie prin faptul că m-learning face referire la

conexiuni şi la capacitatea de a găsi informaţii rapid, într-un context precis. Învăţarea mobilă

este în mod direct legată de utilizarea tehnologiei şi a Internetului pe de o parte, iar pe de altă

parte este legată de un mediu instabil şi în perpetuă schimbare, în care informaţia statică îşi

pierde valoarea, devenind rapid desuetă. M-learning pune accent pe mobilitatea celui care

învaţă interacţionând cu tehnologiile portabile.

M-learning este accesibilă în mod virtual de oriunde. Conectarea este aproape instantanee şi la fel şi feedback-ul.

Noile tehnologii mobile joacă un rol important în redefinirea modului în care se

primeşte informaţia. Ultimele dezvoltări ale tehnologiilor mobile au schimbat scopul lor



81

iniţial de a primi sau trimite apeluri în acela de a accesa cele mai noi informaţii despre orice

subiect. La ora actuală majoritatea indivizilor şi, evident, a elevilor, posedă un dispozitiv

mobil cu care nu doar conversează prin voce sau mesaje ci accesează Internet de mare viteză.

Contextul social nu este static, ci fluid, dinamic, cu repercusiuni majore asupra experienţelor

de învăţare. Utilizarea pe scară largă a dispozitivelor wireless a transformat radical noţiuni ca

discurs sau cunoştinţe, a făcut să apară noi forme de artă, limbaj, comerţ, noi ocupaţii, ca şi

noi forme de învăţare.

M-learning implică schimbări în ceea ce priveşte abilitatea de a comunica între elevi şi

profesor, între colegi, ca şi accesul la resursele educaţionale. Principalele bariere în a dezvolta

noi moduri de învăţare mobilă nu sunt de ordin tehnic, ci mai curând social.

M-learning este mai mult decât o simplă învăţare cu ajutorul dispozitivelor mobile.

Planificată şi implementată corect, iniţiativele de învăţare mobilă permit instituţiilor

educaţionale să-şi proiecteze activităţi care să aducă reale beneficii atât elevilor cât şi

profesorilor. Învăţarea mobilă se pliază pe majoritatea obiectivelor educaţionale, ca de

exemplu:

• flexibilitate în proiectarea curriculum-ului;

• personalizarea învăţării;

• motivaţia elevului;

• cunoştinţe digitale;

• reducerea costurilor;

• pregătirea absolvenţilor pentru piaţa muncii;

• feedback şi evaluare performante;

• participare activă şi extinsă;

• creşterea responsabilităţii elevului pentru propria activitate;

• economie de timp şi energie.

Utilizarea tehnologiilor mobile are un rol important în a reduce frustrările elevilor, ca

şi în asigurarea unei retenţii mai bune, după cum arată numeroase studii. Se pot enumera şi

alte beneficii ale învăţării mobile, cum ar fi:

• este personală, privată şi familiară, reduce barierele în învăţare;



82

• atotpătrunzătoare şi omniprezentă;

• portabilă – permite învăţarea oriunde şi oricând;

• comunicare imediată, prin voce sau partajare de date;

• permite accesul la învăţare şi în comunităţile dispersate sau pentru zonele izolate;

• contextualizare prin facilităţi specializate de localizare, cum ar fi GPS;

• permite înregistrarea datelor şi a procesului de învăţare pe parcursul derulării;

• accesul la mentori, tutori şi colegi este mai rapid;

• pot fi integrate cunoştinţe abstracte sau concrete;

• reţelele perechi (peer-to-peer) fac învăţarea mai centrată pe elev;

• promovează învăţarea activă;

• permite construirea de medii noi de învăţare;

• creşte posibilitatea de acces a elevilor cu nevoi speciale;

• încurajează reflecţia;

• reduce barierele tehnice.

Noile generaţii de elevi care au crescut cu tehnologia digitală au aşteptări mari în ceea

ce priveşte învăţarea, dar mulţi elevi nu înţeleg clar cum această tehnologie îi poate ajuta în

învăţare. Multe insatisfacţii ale elevilor privind utilizarea tehnologiilor în educaţie provin din

ruptura care există între experienţele lor IT din cadrul instituţional şi cel non-instituţional.

Elevii preferă să utilizeze dispozitivele mobile pentru interacţiune socială şi nu neapărat

pentru învăţare. De aceea, se recomandă profesorilor următoarele:

• să dea elevilor explicaţii clare despre materialele existente şi beneficiul aşteptat;

• să caute resurse esenţiale pentru învăţare;

• să ofere exemple de posibile activităţi de învăţare pe care elevii le pot testa on-

line;

• să colaboreze cu colegii pentru a asigura o unitate de cerinţe sau pentru a împătăşi

idei, experienţe;

• să încurajeze elevii să se ajute unii pe alţii, să înveţe unii de la alţii utilizarea

dispozitivelor mobile în scopuri educaţionale;

• să fie ei înşişi convinşi de necesitatea utilizării tehnologiilor în învăţare.



83

Consideraţii pedagogice

Principalele puncte tari ale tehnologiei mobile în a susţine învăţarea sunt:

• asigură un mediu care să permită conversaţia;

• permite celor care învaţă să-şi construiască modele pentru rezolvarea de probleme.

În acelaşi timp, învăţarea mobilă este mediată de tehnologie şi adaptată la context.

Un model pentru încadrarea învăţării mobile a fost creat de Koole (2009) şi este

format dintr-o diagramă Venn alcătuită din trei cercuri, unul reprezentând pe cel care învaţă,

al doilea fiind aspectul social, iar al treilea cuprinzând dispozitivul mobil:

Figura 6.1.a. Model pentru încadrarea învăţării mobile

Koole furnizează criterii pentru fiecare dintre cele şapte secţiuni:

• Elevul; • Dispozitivul mobil; • Aspectul social; • Utilitatea dispozitivului; • Tehnologia de interacţiune; • Tehnologia socială; • M-learning.

M-learning asigură o colaborare intensă între elevi, acces la informaţie şi o

contextualizare mai accentuată a învăţării. Învăţarea mobilă lărgeşte sfera de acţiune a

elevilor, permiţându-le să evalueze şi să selecteze informaţia relevantă, să-şi redefinească

obiectivele şi să-şi reconsidere înţelegerea conceptelor printr-o schimbare şi o lărgire a



84

cadrului de referinţă. M-learning este astfel o combinaţie de interacţiuni între cei care învaţă,

dispozitivele lor şi alţii.

Într-un sistem de învăţare mobilă, următoarele întrebări trebuie luate în considerare:

• În ce mod utilizarea dispozitivelor mobile poate schimba procesul de interacţiune

între elevi, comunitate, sistem?

• Cum pot elevii să utilizeze mai eficient accesul mobil în colaborarea cu alţi elevi,

cu sistemul şi dispozitivele pentru a recunoaşte şi evalua informaţii şi procese cu

scopul atingerii obiectivelor?

• Cum pot deveni elevii mai independenţi navigâng şi filtrând informaţia?

• În ce mod se schimbă rolul profesorilor şi elevilor şi cum să fie pregătiţi pentru

aceste schimbări?

Aceste întrebări situează mobilitatea celui care învaţă în prim plan în raport cu

dispozitivul în iniţiativa învăţării mobile.

În ceea ce priveşte detaliile specifice ale diverselor tipuri de activităţi de învăţare care

se pot derula prin învăţarea mobilă, acestea pot să varieze de la profesor la profesor şi de la

disciplină la disciplină. Astfel, diverse discipline conduc ele însele spre diverse stiluri de

predare, astfel încât vor fi necesare modalităţi diferite de învăţare mobilă.

Taxonomia tipurilor de învăţare prezentată de Rubin Puentedura este următoarea:

Redefinire Tehnologia permite crearea de noi sarcini, inimaginabile înainte

transformare

Schimbare Tehnologia permite proiectarea unor sarcini semnificative

Creştere Tehnologia acţionează ca substitut direct al unui instrument cu

valorificare funcţională

intensificare

Substituţie Tehnologia acţionează ca substitut al unui instrument, fără schimbare

funcţională



85

Conceptualizarea activităţilor bazate pe tehnologie cu ajutorul modelului de mai sus

evită utilizarea superficială a dispozitivelor mobile în învăţare.

Învăţarea mobilă eficientă este definită de convergenţa utilităţii dispozitivului mobil,

elev şi aspectele sociale care îşi extind impactul dincolo de frontierele naturale. Aceste

elemente contribuie la creşterea gradului de colaborare, la un acces mai rapid la informaţie şi

la o contextualizare mai profundă a învăţării.

Clasificarea aplicaţiilor educaţionale pentru dispozitive mobile

În general există trei tipuri de aplicaţii (apps) pentru dispozitivele mobile:

- Native;

- Web;

- Hibride.

Aplicaţiile native sunt furnizate de către magazinele specializate, destinate diferitelor

dispozitive mobile. Adică, pentru a acoperi necesităţile principalelor tipuri de smartphone-uri

pe care le deţin elevii, aplicaţiile native trebuie concepute pentru dispozitive iOS, Android sau

BlackBerry. De aceea costurile acestora sunt foarte mari.

Alicaţiile web pot fi accesate de pe orice dispozitiv conectat la Internet.

Aplicaţiile native sunt uşor de integrat într-o mare varietate de dispozitive mobile şi, în

plus, funcţionează off-line. Aplicaţiile web au ca avantaj posibilitatea actualizării imediate a

conţinutului şi costuri scăzute.

Aplicaţiile hibrid le combină şi le depăşesc calitativ pe celelalte: se pot găsi în

magazinele specializate şi pot fi actualizate dacă sunt necesare modificări funcţionale.

Conţinutul, informaţia, legăturile, resursele şi posibilităţile de comunicare sunt bazate pe web

şi pot fi actualizate fără a modifica întreaga aplicaţie.

Pentru a aprecia dacă iniţiativa de introducere a învăţării mobile este oportună, ar

trebui să răspundem la următoarele întrebări:

• Care este problema didactică pe care vrem să o rezolvăm?

• De ce tehnologie avem nevoie?

• Ce fel de abilităţi sunt necesare profesorului?



86

• Care vor fi costurile implementării?

• Cum vom încuraja acceptarea utilizării m-learning?

• Cum vom evalua succesul?

Evaluarea unei schimbări care implică tehnologie nu e uşoară, şi, cu atât mai mult,

evaluarea învăţării mobile implică în plus contexte variate. Este necesar să se analizeze:

• cadrul fizic şi organizarea spaţiului de învăţare (unde?);

• cadrul social (cine?, cu cine?, de la cine?);

• obiectivele învăţării şi rezultatele (de ce? şi ce?);

• metodele şi mijloacele (cum?);

• progresul învăţării.

Învăţarea mobilă trebuie să fie: riguroasă (exctă şi cu concluzii transferabile), eficientă

(cost, efort, timp), etică, legală, proporţionată (în raport cu alte metode de învăţare), adecvată

(elevilor, tehnologiei), consistentă şi autentică.

Dispozitive mobile

Dispozitivele mobile au cunoscut o dezvoltare fără precedent în ultimii ani, cu

performanţe tot mai mari şi costuri tot mai reduse. De aceea accesul la un astfel de dispozitiv

nu mai constituie o problemă pentru foarte mulţi adulţi, dar mulţi elevi deţin deja telefoane

inteligente sau tablete. Printre cele mai răspândite sunt: telefonul mobil, smartphone-ul,

tableta, PDA, etc.

Telefonul mobil

Un telefon mobil sau telefon celular (întâlnit şi sub formele „un celular”, „un mobil”)

este un dispozitiv electronic portabil care funcţionează fără fir (prin radio) pe baza reţelei

GSM şi este folosit în general pentru comunicaţii personale la distanţă mare. Telefoanele

portabile care nu se bazează pe reţeaua GSM nu trebuie numite „mobile”, deşi sunt

deplasabile.

Miniaturizarea continuă a permis ca în zilele noastre în telefoanele mobile să se mai

integreze o serie întreagă de funcţiuni suplimentare, ca de exemplu dictafon, aparat de

fotografiat şi filmat, aparat de accesat Internetul şi webul, GPS, radio şi multe altele, astfel

rezultând un nou gen de telefon mobil, foarte „inteligent”, numit smartphone.



87

Telefonul a devenit portabil la 20 februarie 1942, când americanul Donald M.

Mitchell a cerut eliberarea unui brevet pentru telefonul său mobil, „Radio portabil pentru

transmisie şi recepţie”. Dispozitivul transmitea folosind unde scurte, avea o rază de acţiune

limitată şi cântărea nu mai puţin de 2,5 kg. Au mai trecut 35 de ani până când telefoanele

mobile au început să fie folosite pe scară largă, de oamenii obişnuiţi. Inventatorul primului

telefon mobil este considerat dr. Martin Cooper, fostul manager de sistem din cadrul

companiei Motorola. Primul apel de pe un telefon mobil a fost făcut de Cooper la 3 aprilie

1973. Abia în 1983 Motorola a prezentat primul telefon mobil comercial din lume, Dyna TAC

8000X.

În ziua de azi telefonia celulară sau mobilă se bazează pe standardul de comunicaţii şi

reţeaua GSM.

Prin contrast, există şi sisteme de telefonie fără fir care nu se numesc „mobile”, deşi şi

ele continuă să funcţioneze dacă utilizatorul se deplasează:

• sisteme DECT - pentru distanţe mici de până la cca 30 m, în locuinţă sau la locul de

muncă,

• sisteme bazate pe benzi speciale radio, v. Radio CB,

• sisteme instalate de exemplu pe avioane şi vapoare care pentru radiotelefonie folosesc

sateliţi de telecomunicaţii

• sisteme speciale militare şi de poliţie.

Telefoanele mobile au în general ca sursă de energie baterii electrice reîncărcabile, mai

exact numite acumulatori electrici. Energia necesară reîncărcării lor se ia printr-un dispozitiv

încărcător de acumulatori de la reţeaua de (220V), curent alternativ.

GSM

Global System for Mobile Communications (Sistem Global pentru Comunicaţii

Mobile), prescurtat GSM, este standardul de telefonie mobilă (celulară) cel mai răspândit din

lume, precum şi numele reţelei de telefonie respective. Atributul „mobil” al multor aparate şi

dispozitive actuale se referă în primul rând la conectivitatea lor (fără fir, prin semnale radio)

la sistemul GSM, practic din orice punct de pe glob unde există oameni. Din aceasta rezultă şi

mobilitatea utilizatorului.



88

Promotorul acestui standard, GSM Association, a estimat în anul 2007 că 82 % din

piaţa mondială de comunicaţii mobile foloseşte acest standard. Mai este cunoscut şi sub

denumirea de 2G (generaţia a 2-a). NMT aparţine de 1G, iar UMTS şi standardele similare

aparţin de 3G. GSM 2G a apărut pe piaţă la începutul anilor 1990, luând un mare avânt la

sfârşitul deceniului. Este sistemul dominant în Europa.

La ora actuală (2012) la reţeaua GSM se pot conecta cu ajutorul unei minicartele de tip

SIM nu numai telefoanele mobile, aici în special cele de tip smartphone, dar şi diverse

calculatoare de exemplu iPad-uri, alte calculatoare portabile, modemuri UMTS/LTE înglobate

în diverse aparate ş.a.

Sistemul GSM este un sistem numit „celular”. Deoarece telefoanele portabile ataşabile

la GSM (aşa-numitele telefoane mobile sau celulare) trebuie să fie uşoare şi deci să aibă

acumulatori cât mai uşori, ele au şi o putere de emisie radio limitată la circa 4 – 6 km. Drept

consecinţă, releele GSM, numite şi „staţii de bază”, care au antenele în poziţii fixe pe stâlpi la

sol sau pe clădiri mai înalte, trebuie să fie numeroase, împânzind astfel mari suprafeţe, de

ordinul unor întregi zone metropolitane şi chiar şi mai mari, tinzând cu timpul spre acoperirea

completă a ţărilor.

Zonele globului în care în general reţeaua GSM nu pătrunde sunt:

• mari zone nelocuite, de exemplu: deşerturi, munţi înalţi, zonele polare, lacuri mari,

mări şi oceane;

• zonele subterane (tuneluri, mine, staţiuni de cercetări situate la adâncime) precum şi

zonele subacvatice şi submarine;

• spaţiul aerian cu altitudine de peste 4 – 6 km (avioanele de pasageri ajung şi la înălţimi

de 10 – 11 km);

• unele zone şi ţări subdezvoltate.

Fiecare releu GSM deserveşte doar o mică suprafaţă, mai mult sau mai puţin rotundă

şi cu diametrul de cca 8 – 10 km, numită „celulă”. Dacă posesorul telefonului mobil se

deplasează (de exemplu călătoreşte cu maşina), sistemul îl „pasează” de la un releu la altul,

urmărindu-l peste tot unde se află. Dacă la trecerea în altă celulă (teritorială) posesorul tocmai

vorbeşte la telefon, convorbirea sa nu este întreruptă şi nici măcar deranjată.



89

Iniţial GSM a fost conceput doar pentru telefonie şi transmitere de telefaxuri şi alte

date la viteză constantă. Succesul Internetului a condus însă şi la evoluţia standardelor GSM,

care azi permit, printre altele, accesul mobil la Internet cu viteze mari. Pentru aceasta, în

decursul timpului au fost implementate mai multe standarde GSM, unele dintre ele pentru

scopuri speciale: CSD, HSCSD, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA, Streaming, Generic Access,

Cell Broadcast, BOS-GSM, LTE.

Evoluţia GSM a fost foarte rapidă, ajungând acum la a patra generaţie, 4G.

4G (engleză: fourth generation) este numele generaţiei a patra de tehnologie telefonică

mobilă, aceasta fiind succesoarea 3G. Un sistem 4G oferă internet mobil de mare viteză. De

acest sistem pot beneficia laptopurile cu o conexiune prin modem USB fără-fir,

smartphonurile şi alte sisteme mobile. Aplicaţiile compatibile includ televiziunea mobilă

high-definition, televizunea 3D, sistemele pentru conferinţe video. Recent noile sisteme de

operare mobile: Android, iOS, Windows-mobil intră în categoria 4G.

Smartphone

Un smartphone (cuvânt în limba engleză cu traducerea „telefon inteligent”) este un

telefon mobil multimedia multifuncţional, conectat la o reţea GSM sau UMTS. Dispunând şi

de o tastatură reală sau virtuală, el oferă funcţionalităţile de PDA, agendă, calendar, navigare

GPS, eventual şi e-mail, minicalculator, aparat foto, aparat de filmat şi altele. De obicei el

dispune şi de un ecran sensitiv la atingere de tip touchscreen.

Totuşi cea mai spectaculoasă aplicaţie realizată deja pentru majoritatea modelelor de

smartphone este conexiunea la Internet, de exemplu în cadrul unei reţele rapide de tip

UMTS/HSDPA (3G). În acest caz, smartphone-ul necesită desigur şi o aplicaţie browser

specială, care furnizează utilizatorului o mare parte din gama enormă de posibilități ale web-

ului.

Încă nu există un termen corespunzător românesc pentru smartphone. Un

neologism propus este „intelifon”.

Funcţiile sunt realizate cu ajutorul aplicaţiilor software, care lucrează sub un sistem de

operare specific. Printre cele mai folosite sisteme de operare pentru smartphone-uri se

numără Symbian OS, iOS, Android, BlackBerry OS, Windows Phone 8 şi Palm OS. Pe



90

un smartphone se pot programa şi instala şi aplicaţii suplimentare care îi lărgesc posibilităţile,

numite în general app (plural: apps).

Primul smartphone a fost Simon (de la compania americană IBM), prezentat la salonul

de tehnologie COMDEX din 1992 şi pus în vânzare de compania de telecomunicaţii

BellSouth în 1993.

În 2001 compania canadiană RIM a lansat pe piaţă modelul BlackBerry,

un smartphone care a permis pentru prima dată şi comunicaţii e-mail mobile (prin reţeaua

GSM). Include şi o tastatură reală, dar de mici dimensiuni.

Personal digital assistant (PDA)

Personal digital assistant (prescurtat PDA; expresie în limba engleză care se traduce

"asistent personal digital") sunt calculatoare mici, de ţinut în mână, care au fost iniţial

proiectate să fie agende personale electronice, dar care în decursul timpului au devenit

polivalente. PDA-urile cuprind şi calculatoarele mici de tip "palmtop". PDA-urile au multe

întrebuinţări: calculator aritmetic, ceas cu alarme şi agendă calendaristică, aparat pentru jocuri

electronice (console de joc portabile), accesul la Internet şi web, transmitere şi primire de e-

mail-uri, înregistrare video, editare de documente de tip text, agende electronice de contacte,

editare a foilor de calcul tabelar, receptor radio, redare a fişierelor multimedia şi chiar

dispozitiv de stabilit coordonatele geografice bazat pe Global Positioning System, GPS. Unele

modele de PDA au ecrane color, de asemenea posibilităţi de redare audio, ceea ce le permite

să fie întrebuinţate şi drept telefoanele mobile (Smartphone). Termenul PDA a fost folosit

pentru prima dată la data de 7 ianuarie 1992 la târgul Consumer Electronics Show din Las

Vegas, Nevada, când CEO-ul de atunci al companiei Apple Computer, John Sculley l-a folosit

pentru aparatul de tip Apple Newton. În 1989, aparatul Atari Portfolio, deşi tehnic făcând

parte din clasa palmtop, a fost un prevestitor al formatelor adoptate recent de multe

dispozitive de buzunar moderne. Încă din 1980 au apărut dispozitive precum Psion şi Sharp

Wizard care aveau suficiente funcţionalităţi pentru a fi luate deja în considerare drept PDA-

uri. Iniţial PDA-urile erau numite Palm-uri, Palm Pilot sau Palm Top-uri, după modelele

lansate de companiile americane USR şi Palm Inc. Această întrebuinţare a numelui este un

caz de generalizare a unei mărci înregistrate.



91

Multe PDA-uri dispun de un port IrDA, unele şi /sau bluetouth pentru conectivitate cu

alte dispozitive. Standardul "Infrared Data Association" (IrDA) permite comunicarea între

două PDA-uri (doi asistenţi digitali personali), un PDA şi orice alt dispozitiv care are port

IrDA (datal infraroşu), precum şi între un PDA (asistent digital personal) şi un calculator cu

un adaptor IrDA (datal infraroşu). Cel mai des şi tastaturile universale PDA folosesc

tehnologia razelor infraroşii, deoarece au un preţ de fabricaţie foarte redus. PDA-urile

moderne (asistenţii digitali personali moderni) au şi conectivitate Bluetooth (prin unde radio),

care este folosită şi la multe telefoane mobile, căşti telefonice, radio şi alte dispozitive GPS,

laptopuri, instalaţii de sonorizare în maşină, etc.

iPhone

iPhone este un telefon mobil de tip smartphone. A fost anunţat de către Steve Jobs,

fost CEO al companiei americane Apple, Inc., în timpul discursului său de la Macworld

Conference & Expo din 9 ianuarie 2007. iPhone are suport pentru push e-mail, telefonie

mobilă GSM, SMS, navigare web. În plus este dotat cu un ecran de tip touchscreen (tactil),

include funcţiile găsite şi la playerele media de tip iPod şi rulează o variantă a sistemului de

operare Mac OS X, numită actualmente iOS. Capabilităţile iOS sunt un element cheie al

succesului pe piaţă al iPhone-urilor. iPhone este cel mai vândut gadget din toate timpurile, cu

peste 215 milioane de unităţi livrate până în vara anului 2012.

Dispozitivul este un telefon mobil de generaţie 2.5G, quad band, GSM, EDGE. Este

echipat cu Wi-Fi (802.11b/g/n) şi Bluetooth 2.0, precum şi cu o cameră foto de 2 megapixeli.

Are suport pentru rotirea automată a imaginii pe verticală sau orizontală. iPhone nu dispune

de o tastatură fizică, intoducerea informaţiei realizându-se prin intermediul interfeţei software

de tip grafic, implementată cu ajutorul ecranului tactil (sensibil la atingere).

iPhone a fost lansat în Statele Unite la data de 29 iunie 2007, fiind disponibil în

magazinele companiilor Apple şi AT&T. Modelul iniţial a căpătat ulterior denumirea „iPhone

2G”.

La 11 iulie 2008 Apple a lansat modelul „iPhone 3G”, compatibil cu standardul GSM

3G şi cu GPS assistant. În România terminalul iPhone 3G a fost lansat la Orange la 22 august

2008.



92

Compania americană Cisco Systems deţine marca înregistrată pentru iPhone şi vinde o

linie de telefoane sub numele (brand-ul) "Linksys"; problema nu a fost complet rezolvată

până la momentul anunţului lui Jobs.

Modelul iPhone 4 a început să fie vândut în Europa la 24 iunie 2010. Acesta s-a

vândut în peste 50 de milioane de exemplare, fiind unul dintre cele mai bine vândute telefoane

din lume. Modelul iPhone 4S a început să fie vândut în Europa la 14 octombrie 2011.

Calculator tabletă

Un calculator tabletă, numit şi simplu tabletă sau tabletă PC (din engleză de la

tablet computer sau tablet PC) este un tip constructiv de calculator portabil, devenit posibil

prin continua miniaturizare a componentelor electronice precum şi pe baza unor invenţii

tehnologice ingenioase.

Calculatorul tabletă are următoarele trăsături:

• Este un calculator relativ mic, mobil (conectabil fără fir la reţeaua de telefonie

mobilă celulară GSM) şi portabil. Face parte din clasa de dispozitive Internet

mobile (Mobile Internet Devices, MID)

• Are ecran relativ mare (cu diagonala începând de la cca 17,78 cm = 7 ţoli), poate fi

ţinut cu una sau ambele mâini; sensibil la atingere (touchscreen - ecran tactil); color;

bună rezoluţie, asemănătoare cu cea a notebook-urilor (1366x768, 1280x720 etc.).

• Nu dispune de tastatură. La nevoie este afişată pe ecran o tastatură virtuală. La unele

modele se poate ataşa un pen şi/sau o tastatură separată.

• Nu dispune de disc dur şi nici de unitate de CD/DVD/Blu-ray. Dispune de obicei de o

memorie internă de tip flash.

• Conectivitate fără fir la Internet prin Wi-Fi (WLAN), GSM (telefonie mobilă celulară)

sau UMTS. Unele tablete folosesc tehnologia 4G. Eventual şi conectivitate prin cablu

la un ruter Internet. Acces deplin la Internet.

• Unele tablete sunt din punct de vedere constructiv şi funcţional PC-uri în miniatură

care folosesc Windows sau Unix. Acest tip constructiv de PC se numeşte „PC tabletă”.

• Unele tablete oferă acces standard la sistemul de operare şi la tot software-ul instalat,

la fel ca la un PC obişnuit.



93

• Posibilităţi restrânse de conectare prin fir la diverse aparate / dispozitive suplimentare;

uneori USB, HDMI, miniUSB.

• Unele modele dispun de 1 sau chiar 2 camere de luat vederi, cu rezoluţii între 0.3 şi

8.0 Mega pixeli.

• Ca sursă de energie computerele tabletă folosesc acumulatoare de mare capacitate

(3200-9000 mAh), cu un timp de încărcare asemănător celui de la telefoanele mobile.

• Tot hardware-ul calculatorului este construit şi integrat în spatele ecranului

(asemănător cu calculatoarele personale de tip all-in-one).

• Cu toate acestea are o grosime acceptabilă şi o greutate mică, fiind portabil, greutatea

fiind între 350 si 600 de grame, în funcţie şi de dimensiune, iar grosimea medie mai

mică de 10 milimetri.

Ca funcţionalitate, la apariţia acestor dispozitive, o tabletă era axată cu precădere pe

conţinut online, datorită capacităţilor relativ mici de stocare şi puterii reduse de procesare. De

aici şi denumirile de tabletă Internet sau MID (Dispozitiv mobil pentru Internet din

engleză Mobile Internet Device). Dezvoltarea procesoarelor şi îmbunătăţirea tehnologiilor au

făcut ca tabletele să acopere o gamă largă de preocupări, permiţând activităţi din cele mai

diverse:

• Vizualizarea şi editarea documentelor de orice tip.

• Înregistrarea şi redarea de conţinut multimedia HD.

• Pot fi citite cărţi electronice în orice format.

• Permite instalarea de aplicaţii noi.

• Permite accesul în reţeaua de internet prin conexiuni fără fir.

• Poate rula jocuri, de la cele mai simple până la jocurile 3D.

• Permite instalarea unui număr redus de dispozitive externe.

• Permite comunicarea prin intermediul reţelei de Internet.

În istoria omenirii, niciodată nu a fost înmagazinată atâta putere de calcul într-un

dispozitiv atât de mic. Pe viitor capabilităţile tabletelor PC vor creşte şi vor fi orientate către

necesitățile cotidiene ale utilizatorului, pătrunzând şi în mediile didactice şi profesionale.



94

Tableta Internet (din engleză de la Internet tablet) este un tip constructiv al unei

game de calculatoare portabile şi mobile (conectabile fără fir la reţeaua de telefonie mobilă),

cu specificul că sunt concepute în special pentru accesarea Internetului şi afişarea de conţinut

multimedia. Este vorba de dispozitive Internet mobile (Mobile Internet Devices, MID) cu

următoarele trăsături:

• Trăsături generale ale tabletelor:

• Ecran relativ mare (cu diagonala începând de la cca 22 cm = 9 țoli), poate fi

ţinut cu una sau ambele mâini; sensibil la atingere (touchscreen); color; bună

rezoluție

• Nu dispun de tastatură. La nevoie este afişată pe ecran o tastatură virtuală.

• Nu dispun de disc dur şi nici de unitate de CD/DVD/Blu-ray. Dispun de obicei

de un SSD (disc virtual, electronic).

• Conectivitate fără fir la Internet prin Wi-Fi (WLAN), GSM (telefonie mobilă

celulară) sau UMTS.

• Acces la aplicaţii multimedia de genul TV web, Radio web dar şi TV

prin DVB-T etc.

• Posibilităţi restrânse de conectare la aparate / dispozitive suplimentare;

uneori USB; uneori interfaţă Bluetooth.

• Deseori unitate de carduri de memorie flash de ex. de tip SD sau SDHC.

• Unele modele dispun de 1 sau chiar 2 camere de luat vederi

• Ca sursă de energie tabletele folosesc acumulatoare de mare capacitate

• Tot hardware-ul calculatorului este construit şi integrat în spatele ecranului.

• Cu toate acestea are o grosime acceptabilă şi o greutate mică.

În plus, trăsături specifice tabletelor Internet:

• Utilizatorul are acces limitat sau chiar inexistent, atât la sistemul de operare cât

şi la alte aplicaţii decât cele menţionate mai sus.

• (eventual) dimensiuni şi greutate mai mici decât la tabletele standard.



95

Phablet

O phablet este o clasă de dispozitive mobile proiectată să combine funcţiile unui

smartphone şi ale unei tablete.

Phabletele au un ecran care măsoară între 5.3 şi 6.9 inches (135 până la 180 mm), care

oferă posibilităţi de prospectare a web-ului, ca şi accesare de aplicaţii multimedia. Phabletele

pot conţine soft specializat pentru a facilita realizarea de schiţe, note explicative, etc.

Samsung’s Galaxy Note (2011) este prima phablet. Popularitatea tabletelor a crescut

semnificativ în 2012, ca un succesor al Galaxy Note, în acelaşi timp cu scăderea preţurilor şi

creşterea eficienţei, astfel încât Reuters a declarat anul 2013 anul phablet. În 2014, observând

că phabletele au dominat piaţa în raport cu laptopurile şi desktopurile, New York Times

declară: „phabletele pot deveni computerul dominant al viitorului, cel mai popular telefon de

pe piaţă şi probabil singurul calculator de care are nevoie fiecare dintre noi.”

iPad

iPad este o marcă de calculator tabletă.

Este portabil şi mobil (mobil = conectabil la reţeaua de telefonie mobilă celulară

GSM), fiind conceput, dezvoltat şi pus pe piață de către compania americană Apple începând

din aprilie 2010. Ca paletă de posibilităţi şi funcţiuni se situează între PDA şi netbook.

Foloseşte acelaşi sistem de operare ca şi intelifonul (smartphone) iPhone tot de la Apple, şi

anume iOS. Iniţial au fost disponibile 2 modele de bază (numite "Wi-Fi" şi "3G"), fiecare

putând dispune de 16, 32 sau 64 GB de memorie de lucru înglobată. În prima săptămână de la

introducerea sa pe piaţa americană vânzările au fost de aproximativ 600.000 de bucăţi, fiind

însă sub estimările analiştilor. Introducerea pe piaţa europeană a avut loc în mai 2010.

iPad-urile sunt fabricate de compania taiwaneză Foxconn.

Între timp şi alţi producători au scos pe piaţă calculatoare portabile de acelaşi gen, de

tip constructiv „tabletă”, care fac concurenţă lui iPad.

La 11 martie 2011 compania Apple a scos pe piaţa americană modelul iPad 2, mai

subţire, mai uşor şi cu posibilităţi mai numeroase. Încă în prima zi au fost vândute mai mult

de 300.000 de exemplare. Alte 25 de ţări l-au pus în vânzare la 25 martie 2011. La 7 martie



96

2012 Apple a lansat pe piaţă un nou model, cel din generaţia a treia, care totuşi nu poartă

numele oficial iPad 3. De cele mai multe ori Apple îl numeşte „noul iPad”. Noul iPad se

fabrică în total în 6 variante: ori cu Wi-Fi, ori cu Wi-Fi şi 4G; fiecare din aceste 2 modele

putând fi dotat cu 16, 32 sau 64 GB de memorie.

6.2 Integrarea aplicaţiilor mobile în activităţile şcolare

Dacă urmărim piaţa educaţională internaţională, observăm că dispozitivele mobile joacă

un rol din ce în ce mai important în dezvoltarea copiilor. Avem aici exemplul “laptopului de

100 dolari” – One laptop per Child, calculatorul Raspberry Pi de 25 dolari dezvoltat pentru

stimularea copiilor în a învăţa programarea pe calculator sau tableta produsă în India la un

preţ de sub 40 de dolari.

Acest lucru este într-un fel lesne de înţeles, deoarece metoda de învăţare, deşi

neobişnuită pentru mulţi dintre noi, pune la dispoziţie mai multe forme de prezentare a

informaţiei (text, imagine, video, simulări 2D, 3D) şi de asemenea oferă un acces facil la

informaţie (nu mai trebuie să cauţi într-o bibliotecă întreagă, poţi să porţi toată biblioteca cu

tine sub forma unui dispozitiv de 700g).

Pentru a preîntâmpina curiozitatea părinţilor, studii recente au cercetat procesele de

folosire a acestor dispozitive în scopuri educaţionale de la o vârstă fragedă şi au demonstrat

efectele pozitive ale învăţării cu ajutorul noilor tehnologii: îmbunătăţirea gândirii creative,

îmbunătăţirea cunoştinţelor, dezvoltarea comunicării, rezolvării problemelor şi luării de

decizii.

Dezvoltate pe baza ultimelor resurse puse la dispoziţie de către producători, aplicaţiile

educaţionale pentru dispozitive mobile îşi propun să prezinte copiilor într-un mediu cât mai

sigur informaţiile de care au nevoie de la o vârstă fragedă, să le stimuleze descoperirea de

lucruri noi şi să-i pregătească pentru lumea înconjurătoare.

Printre cele mai folositoare aplicaţii educative pentru smartphone sunt cele dedicate

ştiinţelor exacte: matematicii, fizicii sau chimiei.



97

Matematică

Aplicaţiile mobile care includ atât partea de exerciţii, cât şi cea de corectură, sunt

poate cele mai utile pentru exersarea operaţiunilor matematice la orice nivel de dificultate.

Utilizatorii au la dispoziţie o serie de instrumente prin care pot rezolva exerciţii şi pot

identifica atât greşelile realizate, cât şi metodele corecte de rezolvare, ceea ce asigură un nivel

autodidact ridicat.

În topul aplicaţiilor pentru cei pasionaţi de matematică se află aplicaţii precum

Mathematics Reference Formula. Elevii şi studenţii au la dispoziţie formule şi exemple de

calcule din algebră, trigonometrie, geometrie.

Math Workout este o altă aplicaţie pentru smartphone, care permite realizarea

operaţiilor artimetice. Nu este doar un substitut al clasicului calculator de buzunar, utilizatorii

pot să-şi urmărească progresul realizat într-o anumită perioadă de timp, prin grafice.

Pentru realizarea de calcule, şcolarii high-tech mai pot alege dintre aplicaţii specifice,

cum sunt Math Algebra Solver Calculator sau Calc and Graph, care pot realiza calcule cu

până la 3 variabile.

Fizică şi chimie

Physics Cheat Sheets şi Chemistry Cheat Sheets sunt două exemple de aplicaţii pe

care elevii le pot avea cu ei, în telefon, pe post de „culegeri” mobile: includ explicaţii ale

fenomelor fizice, respectiv ale reacţiilor chimice, formule de calcul şi exemple de exerciţii.

Tabelul periodic al lui Mendeleev are propria sa aplicaţie: Elements – Periodic Table,

cu peste 30 de informaţii despre fiecare element.

Alte aplicaţii de smartphone pentru elevi şi studenţi

Pentru elevii şi studenţii care vor să aibă la dispoziţie în smartphone mai multă

informaţie decât un ghiozdan plin, există şi aplicaţii educative – enciclopedie: Wolfram

Alpha, Mobile Wikipedia sau Dex pentru Android.

Cei care doresc să se axeze pe o singură materie pot găsi utile aplicaţii în limba

română precum Geografie sau jocul interactiv Istoria Românilor. Pentru studiul limbilor



98

străine, cei interesaţi au la dispoziţie aplicaţii cum sunt English Grammar sau French

Grammar.

Aplicaţii educaţionale pentru şcolarii mici

Math Ninja HD

În Math Ninja misiunea ta este să-l înfrângi pe Tomato San distrugându-i armata de

roboţi. În joc, ninja-ul tău deţine doar puterea minţii cu care trebuie să rezolvi diferite

probleme pentru a strânge resurse împotriva armatei de droizi care îţi atacă căsuţa din copac.

Play 123

O aplicaţie excelentă care profită de touch screen-ul tabletei pentru a-i invita pe cei

mici să descopere lumea culorilor, formelor, mărimilor şi a cifrelor. Include 10 activităţi

diferite foarte distractive şi uşor de parcurs.

Monkey Math School Sunshine

Cei de la THUP au găsit formula magică: o maimuţă care îi conduce pe cei mici printr-

o serie de joculeţe distractive şi educative. După ce rezolvă o problemă, copilul este răsplătit

cu diferite premii pentru a-şi construi propriul acvariu virtual.

Counting Ants

Aplicaţia te învaţă să numeri până la 10 în zece limbi diferite prin intermediul

aventurilor unor furnici simpatice. Uşor de jucat, cu o muzică ce crează dependenţă, aplicaţia

îi va face pe cei mici să se joace iar şi iar.

Grandma’s Garden

Misiunea ta este să o ajuţi pe bunica să ude grădina. Ca să faci acest lucru trebuie să

parcurgi diferite joculeţe care includ litere şi forme.

Fun Science Lab

Aplicaţie foarte utilă pentru copiii cu vârsta cuprinsă între 5 şi 10 ani pentru a explora

bazele ştiinţei.



99

Motion Math: Wings

O altă soluţie excelentă de învăţare a matematicii oferită de cei de la Motion Math.

Misiunea ta este să zbori şi să rezolvi diferite probleme matematice controlând zborul unei

păsări spre răspunsul corect prin intermediul accelerometrului.

Homework

Distractivă şi utilă în acelaşi timp. Copiii îl potfolosi ca memento, îşi pot programa

activităţi, lecţii sau teme. Merge perfect pe o tableta cu Android, fiind foarte uşor de folosit.

iStory Books

Cărţi gratis cu voce şi imagini în diferite limbi. Conţine un număr de 11 cărţi pre-

instalate cu posibilitatea de a cumpăra unele noi din magazinul aplicaţiei.

0-10 Numbers

Un mod distractiv de a învăţa numerele şi cifrele de la 1 până la 10. Totul se face prin

cărţi animate şi amuzante care îl vor face să râdă cu siguranţă. Indicat pentru copii cu vârsta

cuprinsă între 2 şi 4 ani.

Kids Numbers and Math

Copilul va învăţa numerele de la 1 la 20, cât şi operaţiile de bază ale matematicii cu

ajutorul acestei aplicaţii foarte distractivă. Varianta cu plată permite o personalizare mai

detaliată, dar pentru bazele număratului varianta free este ceea ce îţi trebuie.

Steamy Window

Cei mici sunt înnebuniţi după geamurile aburite şi niciodată nu le lasă nedesenate. Dai

copilului tableta sau smartphone-ul, lansează aplicaţia şi gata! o să ai un mic Picasso.

Classic Simon

Excelent pentru a spori capacitatea de memorie a copilului.



100

How to Make Paper Airplanes

Probabil cea mai bună aplicaţie pentru copii şi părinţi. De câte ori ai încercat să faci un

avion de hârtie şi nu ţi-a ieşit? Prin intermediul aplicaţiei, cei mici vor învăţa să construiască

diferite modele de avioane care ar trebui, cel puţin teoretic, să zboare ca cele adevarate.

Matematică pentru clasa pregătitoare

Matematica poate deveni mai distractivă cu ajutorul aplicaţiilor mobile unde copiii

trebuie să îl ajute pe PitiClic.

How to Draw

Îi învaţă, pas cu pas, pe iubitorii artelor frumoase cum să deseneze diferite personaje şi

animale, contribuind la dezvoltarea imaginaţiei şi a spiritului creativ al elevilor.

Povestea Creativităţii

Este aplicaţia care îi învaţă pe cei mici regulile de bază ale creativităţii şi cum să îşi

depăşească limitele.

Teste logice - QI Test sau Brain Lab

Pe lângă materiile studiate la şcoală, este important ca elevii să îşi antreneze creierul

cu ajutorul problemelor de logică şi perspicacitate, iar în acest scop există astfel de aplicaţii

care le oferă posibilitatea de a-şi testa inteligenţa numerică, verbală sau vizuală.

Transformările Regelui Maimuţă

Aplicaţie de tip test, sub forma puzzle-urilor, care este foarte eficientă în dezvoltarea

gândirii logice a unui copil. Cel mic poate învăţa legătura dintre formele şi imaginile unor

piese alăturate.

Potrivirea Generalilor

Îi învaţă pe copii să observe asemănările şi diferenţele dintre obiecte.

Multe alte aplicaţii educaţionale se pot găsi şi pe Internet. Aceste aplicaţii reprezintă o

formă alternativă de învăţământ şi pot îmbunătăţi simţitor performanţele elevilor pentru că

prezintă un factor motivaţional puternic.



101

Aplicaţiile cu caracter educativ nu sunt încă foarte cunoscute pe plan local, deoarece

smartphone-urile sunt cel mai adesea asociate cu divertismentul. Însă elevii vor descoperi şi

vor folosi în câţiva ani pe scară largă astfel de aplicaţii practice în activitatea de învăţare atât

în şcoală, cât şi în afara ei.



102

BIBLIOGRAFIE [1] ***, Algodoo, http://www.algodoo.com/;

[2] ***, Cabri: maths software for students. 3D geometry and algebra sofware. Learn

mathematics with Cabri, http://www.cabri.com/;

[3] ***, GeoGebra, http://www.geogebra.org/;

[4] ***, Jmol - An interactive viewer for three-dimensional chemical structures,

http://sourceforge.net/projects/jmol/;

[5] ***, Moodle - Open-source learning platform, https://moodle.org/.

[6] ***, Resources to Teach and Learn Chemistry, http://chemcollective.org/;

[7] ***, The Powder Toy, http://powdertoy.co.uk/;

[8] ***, Understand anatomy in real 3D, http://www.visiblebody.com;

[9] ***, Yenka.com, http://www.yenka.com/;

[10] Hohenwarter, M. and Preiner, J. (2007). Dynamic mathematics with GeoGebra.

The Journal of Online Mathematics and its Applications, Volume 7.

[11] Clark, R. C. and Mayer, R. E. (2003). E-Learning and the Science of

Instruction. Pfeiffer, San Francisco.

[12] Preiner, J. (2008). Introducing Dynamic Mathematics Software to Mathematics

Teachers: the Case of GeoGebra. Dissertation in Mathematics Education Faculty of

Natural Sciences University of Salzburg.

[13] Hohenwarter, M. and Preiner, J. (2008). Design guidelines for dynamic

mathematics worksheets. Teaching Mathematics and Computer Science.

[14] Hohenwarter, M. (2006). GeoGebra - didaktische Materialien und

Anwendungen f¨ur den Mathematikunterricht. PhD thesis, University of Salzburg,

Salzburg.

[15] Joolingen, W. v. (1999). Cognitive tools for discovery learning. International

Journal of Artificial Intelligence in Education, 10:385 – 397.

[16] Weigand, H.-G. and Weth, T. (2002). Computer im Mathematikunterricht:

Neue Wege zu alten Zielen. Spektrum, Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin.

[17] Laborde, J-M. & Strasser, R. (1990). Cabri-Geometre: A microworld of

geometry for guided discovery learning. ZDM, 5 (pp. 171-177).



103

[18] Mariotti, M. A. (1995). Images and concepts in geometrical reasoning. In R.

Sutherland & J. Mason (Eds), Exploiting Mental imagery with Computers in

Mathematics Education (pp. 97-116). Berlin: Springer-Verlag.

[19] von Glasersfeld, E. (1987). Learning as a constructive activity. In C. Janvier

(Eds), Problems of representation in teaching and learning of mathematics (pp. 3-18).

London: Lawrence Erlbaum Associates.

[20] Νοss, R. (1988). The computer as a cultural influence in mathematical

learning. Educational Studies in Mathematics, 19 (pp. 251-268).

[21] Νoss, R. & Hoyles, C. (1992). Looking Back and Looking Forward. In C.

Hoyles and R. Noss (eds), Learning Mathematics and Logo (pp. 431-470). Cambridge,

Ma: MIT Press.

[22] Piaget, J. (1970). Genetic epistemology (3rd ed.). New York: Columbia

University Press (pp. 14-18).

[23] Kaput, J. J. (1992). Technology and Mathematics Education. In D. A. Grouws

(Eds), Handbook of Research on Mathematics Teaching and Learning (pp. 515-556).

New York: Macmillan.

[24] Kaput, J. J. (1994). Τhe Representational Roles of Technology in Connecting

Mathematics with Authentic Experience. In R. Biehler, R. W. Scholz, R. Strasser, B.,

Winkelman (Eds), Didactics of Mathematics as a Scientific Discipline: The state of the

art (pp. 379-397). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

[25] Laborde, C. (1992). Solving problems in computer based geometry

environments: The influence of the futures of the software. ZDM, 92(4) (pp. 128-135).

[26] von Glasersfeld, E. (1995). A Constructivist Approach to Teaching. In L.P.

Steffe & J. Gale (Eds), Constructivism in Education (pp. 3-16). Hillsdale, NJ:

Lawrence Erlbaum Associates.

[27] Vygotsky, L. (1978). Mind in Society. Cambridge: Harvard University Press.

[28] Steffe, L. P. (1990). Οn the knowledge of mathematics teachers. In R. B.

Davis, C. A. Maher and N. Noddings (Eds), Constuctivist views on the teaching and

Learning of Mathematics (pp. 167-186). Reston VA: N.C.T.M. Sutherland, R. (1995).

Mediating mathematical action. In R. Sutherland & J. Mason (Eds), Exploiting Mental



104

imagery with Computers in Mathematics Education (pp. 71-81). Berlin: Springer-

Verlag.

[29] Noss, R. & Hoyles, C. (1996). Windows on mathematical meanings: Learning

Cultures and Computers. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

[30] Cobb, P. (1997). Learning from distributed theories of intelligence.

Proceedings of the 21th PME Conference, 2 (pp. 169-176). Lathi, Finlanda.

[31] Jones, K. (1997). Children learning to specify geometrical relationships using

dynamic geometry package. Proceedings of the 21th PME Conference, 3 (pp. 121-

128). Lathi, Finlanda.

[32] Laborde, C. (1993). The computer as part of the learning environment: the case

of geometry. In C. Keitel & K. Ruthven (Eds), Learning from computers:

Mathematics Education and Technology (pp. 48-67). Berlin: Springer - Verlag.

[33] Dyfour-Janvier, B., Bednarz, N. & Belanger, M. (1987). Pedagogical

considerations concerning the problem of representation. In C. Janvier (Eds),

Problems of representation in teaching and learning of mathematics (pp. 109-122).

London: Lawrence erlbaum associates.

[34] Bishop, A. J. (1988). Space and Geometry. In R. Lesh and M. Landau (Eds),

Aquisition of Mathematics Concepts and Processes (pp. 175-200). London: Academic

Press.

[35] Lesh, R., Mehr, M. & Post, T. (1987b). Rational number relations and

proportions. In C. Janvier (Eds), Problems of representation in teaching and learning

of mathematics (pp. 41-58). London: Lawrence erlbaum associates.

[36] Janvier, C. (1987). Representation and understanding: The notion of function

as an example. In C. Janvier (Eds), Problems of representation in teaching and

learning of mathematics (pp. 67-72). London: Lawrence erlbaum associates.

[37] Fischbein, E. (1993). The theory of figural concepts. Educational Studies in

Mathematics, 24 (pp. 139-162).

[38] Kordaki, M. & Potari, D. (1998). Children's Approaches to Area Measurement

through Different Contexts. Journal of Mathematical Behavior, 17(3) (pp. 303-316).



105

[39] Βorba, M. & Confrey, G. (1996). A student's construction of transformations of

functions in a multirepresentational environment. Educational Studies in Mathematics,

31 (pp. 319-337).

[40] Confrey, J. (1995). How Compatible are Radical Constructivism, Sociocultural

Approaches, and Social Constructivism?. In L.P. Steffe & J. Gale (Eds),

Constructivism in Education (pp. 185-226). Hillsdale, New Jersey: Lawrence

Erlbaum Associates.

[41] Joiţa, E., Instruirea constructivistă – o alternativă. Fundamente. Strategii,

Bucureşti, Editura Aramis, 2006

[42] Valeria Neagovan, Psihologia învăţării, Forme, strategii şi stil, Editura

Universitară, ed. a III-a, rev., 2013

curs_ivse -e-chimie

Documents