Predarea științelor cu ajutorul unor resurse digitale inovative - Proiectul UE Inspiring Science Education

Cristina Nicolăiță

Școala Gimnazială „Gh. Magheru” Caracal

crist_nycol[at]yahoo.com

Abstract Proiectul Inspiring Science Education își propune să promoveze științele şi să transforme educația din domeniul științific într-o activitate atractivă și relevantă pentru elevi, prin facilitarea accesului la instrumente interactive de ultimă generație și la resurse digitale, chiar în sala de clasă. Astfel, profesorii capătă un rol central în educație și stimuleză elevii în procesul de învățare prin observare și descoperire și îi determină să înțeleagă modul în care se manifestă fenomenele naturale și științifice din materii precum Științe, Tehnologie, Inginerie și Matematică într-un mod practic, rapid și atractiv. Juriul competiției europene Learning with Light, organizate în cadrul proiectului Inspiring Science Education, a acordat recunoașteri speciale proiectelor inovative. Una dintre aceste recunoașteri speciale (Highly Commended Certificate) a ajuns în România, fiind atribuită unei aplicații inovative, “Ne jucăm cu lumina. Surse de lumină. Propagarea rectilinie a luminii”, care este prezentată în lucrare.

1. Proiectul UE Inspiring Science Education

Proiectul European Inspiring Science Education [1] își propune să promoveze științele şi să transforme educația din domeniul științific într-o activitate atractivă și relevantă pentru elevi, prin facilitarea accesului la instrumente interactive de ultimă generație și la resurse digitale, chiar în sala de clasă. Astfel, profesorii capătă un rol central în educație și stimuleză elevii în procesul de învățare prin observare și descoperire și îi determină să înțeleagă modul în care se manifestă fenomenele naturale și științifice din materii precum Științe, Tehnologie, Inginerie și Matematică într-un mod practic, rapid și atractiv. Inspiring Science Education este un proiect care are ca obiectiv definirea procesului de realizare a scenariilor pentru utilizarea aplicațiilor educaționale în mediile școlare. Acesta este parte a curriculumului de învățare (integrarea lor în practica de zi cu zi de școală) și/sau activități extra-curriculare (de exemplu, vizite la muzee, centre de știință, centre de cercetare, excursii), împreună cu activitățile la domiciliu sau în comunitate, centrate pe învățare (informale). Proiectul Inspiring Science Education va fi implementat în 5.000 de școli primare și secundare din 15 țări europene, printre care și în peste 400 de școli din România. Proiectul are o importanță majoră la nivel european, deoarece: facilitează accesarea unor instrumente interactive cu ajutorul cărora profesorii își pot realiza diverse laboratoare virtuale și scenarii relevante pe care le pot utiliza la clasă, încurajează colaborarea între școli atât la nivel național cât și la nivel european, oferă aplicații eScience ce pot fi integrate cu activități extra-curriculare, cum ar fi excursii în centre științifice și vizite virtuale la centre de cercetare.

2. Concursul ”Learning With Light” Concursul ”Learning with Light”[2], organizat în cadrul proiectului Inspiring Science Education, a fost desfășurat în perioada septembrie 2014 - aprilie 2015 și și-a propus să recunoască și să recompenseze practicile inovative în predarea științelor, precum și realizarea de resurse digitale în proiecte axate pe tema luminii, anul 2015 fiind Anul Internațional al Luminii.

Universitatea din Bucureşti, Universitatea de Vest din Timișoara 132

Ideea acestui concurs a fost de a recunoaște și a promovarea folosirea unor experimente interesante la orele de științe, precum și evidențierea eforturilor profesorilor de științe la nivel european, prin realizarea unei galerii numită Inspiring teachers, cu finaliștii concursului.

Fig. 1. Pagina de pornire a ISE

[1]

Fig. 2. Galeria Inspiring teachers

[3]

Fig. 3. Proiectul

Playing With Light [4]

Juriul competiției europene Learning with Light, organizate în cadrul proiectului Inspiring Science Education, a desemnat lista finaliștilor și a acordat recunoașteri speciale proiectelor inovative. Una dintre aceste recunoașteri speciale (Highly Commended Certificate) a ajuns în România, fiind atribuite unei aplicații inovative, “Ne jucăm cu lumina. Surse de lumină. Propagarea rectilinie a luminii”. Aplicația explică, cu ajutorul unor resurse digitale inovative, două mari idei științifice: cum se influențează corpurile cerești între ele și cum sistemul nostru solar este doar o mică parte a uneia dintre milioanele de galaxii din Univers. Aplicația are la bază resurse puse la dispoziție de portalul proiectului Inspiring Science Education: clipuri video despre eclipsă, soare și lună, fotografii ilustrând planete, constelații, galaxii și diverse corpuri cerești sau fenomene spectaculoase din spațiu. Elevii au fost implicați în permanență în activitățile de cercetare și realizare iar rezultatul final a fost apreciat pentru inovația, creativitatea și atractivitatea metodelor folosite. [5]

2. Aplicația “Ne jucăm cu lumina. Surse de lumină. Propagarea rectilinie a luminii” Aplicația urmărește răspunsul la întrebări-cheie adresate elevilor la începutul temei: Atunci când privim spațiul cosmic întunecat, vedem Soarele, care produce lumină, planetele luminate de Soare, dar nu vedem razele de lumină ce se propagă prin spațiul dintre ele. Cum ar putea fi observate razele de lumină? Aplicația folosește Modelul Evocare - Realizarea sensului - Reflecție (ERR) Modelul ERR (Evocare – Realizarea sensului– Reflecţie) al lui C. Temple, J.L. Meredith şi K.S. Steele [6], este un mod de organizare a activităţilor pentru o situaţie de învăţare în perspectiva dezvoltării gândirii critice şi a integrării creative a informațiilor şi a conceptelor.

Conferinţa Naţională de Învăţământ Virtual, ediţia a XIII-a, 2015

133

Printre metodele active utilizate în studiul fizicii, conform modelului ERR se numără: a. Metode active utilizate în evocarea cunoştinţelor anterioare : brainstorming-ul, scrierea

liberă, gândiţi/lucraţi în perechi/comunicaţi, masa rotundă simultană, stabilirea succesiunii evenimentelor, ciorchinele, termenii-cheie iniţiali.

b. Metode active utilizate în realizarea sensului : unul stă, trei circulă; cubul; metoda controversa academică; studiul de caz; Phillips 6-6; metoda 6-3-5; cadranele; analiza SWOT; organizatorul grafic.

c. Metode active utilizate în reflecţie : Linia vieţii; cvintetul; întrebările; turul galerie; jocul de rol. d. Metode active complexe : KWL; mozaicul; explorarea interdisciplinară.

Figura 4. Higly Commended Certificate

Figura 5. Imagini din timpul activității [7]

2.1. Evocare/Anticipare (Interviul în grup) Vom începe cu un quiz online, realizat cu ajutorul unui instrument web 2.0, teach-ict.com [8],

pentru a evoca noțiunile deja cunoscute de elevi despre cosmos, lună și soare. În continuare le propun elevilor:

- să observe, prin vizionare de filme, planșe, fotografii, imagini ale corpurilor cosmice (stele, planete, sateliți artificiali, Luna) și fenomene optice produse în cosmos (eclipse, fazele Lunii, alternanța zi/noapte), în contrast cu spaţiul cosmic întunecat, cu cerul întunecat);

- să comunice observaţiile/constatările făcute; Exemple de constatări: nu toate corpurile cereşti emit lumină/sunt surse de lumină; unele

corpuri cereşti rămân invizibile pentru oameni dacă nu sunt luminate, dacă se interpun între sursă și observator sau dacă nu împrăştie/reflectă fasciculele/razele de lumină către observatorii aflați pe Pământ (Soarele, respectiv Luna în timpul eclipsei de Soare, în timpul eclipsei de Lună etc.).

2.2. Explorare/Experimentare (Investigaţie în grup ) - să observe experimental fascicule de lumină divergente (produse de lumina unei lanterne),

respectiv raze de lumină(fasciculul îngust produs de un pointer cu laser ce se propagă pe suprafața unui ecran / a unei foi de hârtie albă, prin aer, apă);

- să observe experimental propagarea fasciculelor/razelor prin medii diverse, evidenţiind condiţiile de vizibilitate a fasciculelor de lumină:

a) în timpul propagării prin medii transparente (de exemplu propagarea luminii produse de un pointer prin aer, prin apa dintr-un vas, printr-un bloc de sticlă/plexiglas);

b) în timpul propagării prin medii translucide (de exemplu apa dintr-o cuvă în care au fost împrăştiate granule de cretă, coloranţi);

Universitatea din Bucureşti, Universitatea de Vest din Timișoara 134

c) la incidenţa pe corpuri opace (observarea pe perete a spotului luminii unui pointer cu laser reflectat pe apa dintr-o cuvă, propagarea luminii de-a lungul suprafeţei unei foi de hârtie);

- să distingă, pe baza observațiilor realizate: a) surse de lumină și corpuri luminate; b) surse de lumină naturale şi artificiale; c) surse naturale de lumină albă; d) fascicule de lumină divergente, raze de lumină (fascicule înguste); e) clase de corpuri luminate (transparente, translucide, opace); f) condiţii de vizibilitate a fasciculelor de lumină, respectiv a corpurilor luminate;

Figura 6. Imagini din timpul experimentelor [9]

Figura 7. Din fotografiile elevilor [10]

2.3 Reflecție/Explicare( feedback metacognitiv- Eseul de 5 minute/dezbatere ) - să comunice observaţiile/noțiunile şi concluziile obținute. După ce elevii se exprimă în eseu precizând ce li s-a părut cel mai interesant în oră, ce

corespunde așteptărilor și ce anume este total diferit de așteptările lor, se prezintă prin sondaj câteva dintre eseuri.

Exemple de observații: nu putem vedea fasciculele/razele de lumină ce se propagă prin medii transparente; putem vedea propagarea luminii prin medii ce conţin particule/corpuri opace, care împrăştie/reflectă lumina către observator; corpurile cosmice/planetele/sateliții etc. împrăştie lumina Soarelui în jurul lor; nu toate corpurile luminate formează umbră; pot forma umbre corpurile opace sau translucide; prezenţa particulelor în medii transparente, a corpurilor din jurul nostru ne ajută să vedem modul cum se propagă lumina; spațiul cosmic este un mediu transparent pentru fasciculele de lumină etc.

Câteva citate din eseurile elevilor: Cătălin B. „Eu auzisem că după ce o stea se stinge lumina ei mai rămâne pe cer, dar nu

înțelegeam de ce se întâmplă asta. Oare Eminescu știa astronomie când a scris poezia „La steaua”?...”.

David P. „Nu știam cum se formează eclipsele. Întotdeauna am crezut ca lumina ocolește obstacolele, nu că merge numai în linie dreaptă.”

Andra C. „Nu mi-am imaginat vreodată cât de mare este soarele față de pământ. Îl vedeam pe cer si mi-l imaginam destul de mic, dar fierbinte... M-a mirat faptul ca luna îl poate acoperi ca sa se formeze eclipsa de soare.”

Luci I. „Pe mine m-a uimit „inelul cu diamante” și lumina lui orbitoare. Am înțeles de ce oamenii trebuie să poarte ochelari în timpul unei eclipse.”

Sorin B. „Astronomia este fascinantă. Abia aștept ora următoare. De fapt, nu mai aștept, cum ajung acasă încep să caut pe net pentru că vreau să aflu mai multe despre soare. stele, planete, comete.”

Conferinţa Naţională de Învăţământ Virtual, ediţia a XIII-a, 2015

135

Se comunică apoi tema pentru acasă: fotografii, desene, construcții, experimente cu materiale la îndemână, prezentări despre tema studiată în timpul orei.

Figura 8. Din experimentele elevilor [10]

Figura 9. Din desenele elevilor [10]

4. Concluzii/Mulțumiri Aș dori recomand în încheiere pagina Comunitatea profesorilor de științe [11], creată de echipa Inspiring

Science România, care dorește să promoveze utilizarea instrumentelor digitale din cadrul proiectului Inspiring Science Education și să devină o platformă interactivă de comunicare între profesori, dedicată în special celor de știinte, atât la nivel național cât și la nivel internațional. De asemenea se dorește stimularea predării interactive în timpul orelor de curs susținute cu elevii, promovând învățarea bazată pe cercetare.

Mulțumiri speciale doamnei Ana-Maria Bâldea, managerul proiectului Inspiring Science Education, din cadrul SIVECO România: “Suntem fericiți că și profesorii români au participat la această competiție, deoarece ei au puterea de a forma cetățenii lumii de mâine. Recunoașterea proiectelor lor la nivel european confirmă direcția bună în care se îndreaptă țara noastră, aceea de a transforma procesul educativ într-o activitate plăcută, în care profesorii îi ghidează pe elevi să realizeze propriile descoperiri științifice și le antrenează imaginația. Proiectul ISE - Inspiring Science Education, în cadrul căruia SIVECO România, împreună cu partenerii săi din 15 țări europene, au dezvoltat o serie de instrumente digitale, este în fapt unul menit să transforme educația științifică într-o provocare atât pentru elevi, cât și pentru profesori” [5].

Bibliografie [1] Inspiring Science Education http://www.inspiring-science-education.net/, accesat 2015 [2] Learning with Light Competition http://www.inspiring-science-education.net/competition, accesat 2015 [3] Galeria Inspiring teachers http://www.inspiring-science-education.net/showcases/teachers , accesat 2015 [4] Proiectul Playing with Light http://www.inspiring-science-education.net/showcases/cristina-nicolaita, accesat 2015 [5] Comunicat de presa http://www.siveco.ro/ro/despre-siveco-romania/presa/comunicate-de-presa/proiectele-inovative-ale-profesorilor-romani-premiate-la-nivel-european, accesat 2015 [6] C. Temple, J. L. Steel, K.S. Meredith, Strategii de dezvoltare a gândirii critice pentru toate disciplinele școlare, Ghidul II, Adaptare N. Crețu, http://prodidactica.md/files/2.pdf, accesat 2015 [7] Lumini și umbre, http://padlet.com/crist_nycol/lumini_si_umbre, accesat 2015 [8] Soarele și luna http://www.teach-ict.com/xml/cristnycol/cristnycol_29104/footy.htm, accesat 2015 [9] Lumini și umbre2, http://padlet.com/crist_nycol/wrw686w6bzmf, accesat 2015 [10] Lumini și umbre 3, http://padlet.com/crist_nycol/v91aclu6culs, accesat 2015 [11] Comunitatea profesorilor de științe http://portal.opendiscoveryspace.eu/community/comunitatea-

profesorilor-de-stiinte-723629, accesat 2015.