Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

1

Proiectarea opţionalului

1. Denumirea opţionalului: Mari descoperiri în istoria omenirii

2. Aria curriculară: Matematică şi ştiinţe

3. Tipul de opţional: interdisciplinar

3. Durata: anual

4. Modul de desfăşurare: - pe grupe (8 grupe); pe verticală (3-4)

5. Propunători:

Prof. Matematică Marciuc Daly

Prof. Fizică Marciuc Gheorghe

6. Şcoala şi localitatea

Colegiul Naţional „Mihai Eminescu” Satu Mare

7. Locul desfăşurării

Sala de clasă/ laboratorul AEL

8. Tabelul elevilor participanţi

Nr. crt. Numele şi prenumele Clasa

9. Proiect de programă

Definirea scopului:

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

2

Dezvoltarea competenţelor specifice fiecărei discipline ţinând cont de

interdisciplinaritate la elevii din învăţământul

Definirea grupului ţintă:

Elevii claselor a IX -a

Notă de prezentare a opţionalului Mari descoperiri în istoria omenirii

Opţionalul Mari descoperiri în istoria omenirii se adresează elevilor din

clasele a IX-a. Prin aplicarea lui, elevii vor realiza mai uşor conexiuni între materiile

studiate, îşi vor dezvolta competenţe de comunicare asertivă, îşi vor dezvolta

responsabilitatea prin munca în echipă, îşi vor dezvolta o personalitate independentă,

critică şi autocritică. Opţionalul se va desfăşura o dată pe săptămână.

Acest opţional are ca scop dezvoltarea de competenţe, cunoştinţe şi abilităţi prin

îmbinarea matematicii şi fizicii. Va trata de asemenea şi aspecte de ordin istoric şi

economic legate de tematica propusă. Va face apel şi la cunoştinţele dobândite de elev

în cadrul ariei curriculare Limbă şi comunicare, constituindu-se astfel într-o tentativă de

abordare transdisciplinară a temei.

Argument:

"Ideea este de legături, de stabilire de legături între fapte, oameni, culturi, religii,

discipline, tot ceea ce uneşte, ceea ce traversează diverse zone ale domeniului

cunoaşterii şi ceea ce este dincolo de toate domeniile cunoaşterii. Cu alte cuvinte,

finalitatea transdisciplinarităţii este înţelegerea omului în totalitate." (Academician

Basarab Nicolescu despre Transdisciplinaritatea - o noua viziune asupra lumii.)

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

3

Urmărim creşterea motivaţiei pentru învăţare a elevului, conştientizarea de către elev a

faptului că toate cunoştinţele pe care le primeşte în pachete separate, la diferite

discipline de studiu, sunt de fapt interconectate. Integrarea acestor cunoştinţe în

structuri coerente, semnificative reprezintă în opinia noastră o modalitate de trecere „de

la reproducerea cunoaşterii, la crearea cunoaşterii”, un pas important în trecerea la un

învăţământ centrat pe elev.

Dorim să insuflăm elevului respectul pentru valorile semnificative ale umanităţii, pentru

inventivitatea şi creativitatea unor reprezentanţi de seamă ai culturii şi civilizaţiei umane.

Dorim deasemenea să transmitem ideea că inventivitatea nu este „un moft”, ci

reprezintă un element necesar în procesul de adaptare şi evoluţie a omului, într-un

mediu în continuă schimbare.

Competenţe cheie

Competenţe

cheie Descrierea competenţelor cheie

Comunicare în

limba maternă

Activităţile de învăţare asociate programei implică educabilul la

nivel participativ, cu încurajarea exprimării propriilor opinii, într-un

mod asertiv, critic şi argumentat; implicarea educabilului în activităţi

de echipă este premisa dezvoltării abilităţilor de comunicare

interpersonală şi interrelaţionare.

Faptul că una dintre variabilele programei este reprezentată de

conţinuturi, secvenţa de colectare şi selectare a informaţiei va fi

utilizată în procesul de instruire în vederea dezvoltării

competenţelor de comunicare în limbi moderne.

Comunicare în

limbi moderne

Competenţe

matematice, în

ştiinţe şi

Temele propuse implică dezvoltarea în sistem integrat a

competenţelor matematice, ştiinţifice şi tehnologice, dublate de

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

4

tehnologii dezvoltarea de competenţe de învăţare care presupun:

a învăţa să înveţi (learn to learn);

a învăţa să faci (learn to do).

Competenţe

digitale

Identificarea, selectarea, prelucrarea şi prezentarea conţinuturilor

reprezintă secvenţe care pot fi optimizate prin implicarea

tehnologiei informaţiei şi comunicării: PPT, baze de date, internet,

fişiere media, e-mail, forum, platforme educaţionale etc.

Competenţe

metacognitive

(a învăţa să

înveţi)

Acordăm atenţie acestui domeniu cheie prin activităţile de învăţare

propuse în prima temă a cursului, activităţi care au la bază

abordarea sistematizată a cunoaşterii şi înţelegerii ştiinţifice.

Competenţe

interpersonale,

interculturale,

sociale şi civice

Bazate pe comunicarea asertivă şi pe asumarea de roluri şi

responsabilităţi în echipă, activităţile de învăţare favorizează

dezvoltarea atitudinilor pozitive: respectarea opiniei în relaţia de

comunicare, recunoaşterea muncii coechipierului, oferirea de sprijin

în rezolvarea de sarcini, toleranţă, asumarea reuşitelor/nereuşitelor.

Identificarea legaturilor dintre tema studiata si zonă, impactul temei

asupra colectivitatii, găsirea unor oportunitati de îmbunătăţire a vieţii

colectivităţii legate de tema studiată.

Competenţe

antreprenoriale

Asumarea de roluri şi sarcini în echipă, implicând diferite metode

activ participative reprezintă premise ale dezvoltării unei

personalităţi independente, critice şi autocritice, responsabile şi

adaptabile la nou.

Sensibilizare şi

exprimare

culturală

Variabilitatea conţinuturilor este factorul de implicare a specificului

cultural al grupului de educabili cărora li se adresează cursul.

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

5

Competenţe generale:

Înţelegerea legăturii dintre matematică, viaţă şi alte domenii ale ştiinţei

(discipline).

Prelucrarea informaţiilor şi conceptelor ştiinţifice utilizând metode specifice

matematice.

Rezolvarea de probleme şi situaţii problemă pe baza raţionamentelor inductive şi

deductive.

Comunicarea orală şi scrisă utilizând limbajul specific în formularea explicaţiilor,

în conducerea investigaţiilor interdisciplinare şi în raportarea rezultatelor.

Utilizarea tehnologiei informaţiei şi a comunicaţiilor în culegerea de date, în

prelucrarea şi comunicarea lor.

Formarea capacităţii de a reflecta asupra lumii înconjurătoare pe baza relaţionării

cunoştinţelor interdisciplinare din aria curriculară ,,Matematică şi ştiinţe”.

Dezvoltarea personalităţii prin formarea gândirii interdisciplinare şi gestiunea

propriei învăţări.

Valori şi atitudini:

Dezvoltarea interesului pentru informare şi documentare ştiinţifică

Dezvoltarea curiozităţii faţă de mediu

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

6

Dezvoltarea toleranţei faţă de opiniile celorlalţi

Conştientizarea şi implicarea în problemele interdisciplinare

Încredere în adevărurile ştiinţifice şi apreciere critică a limitelor acestora

Competenţe specifice Conţinuturi asociate

1.1 Colectarea de informatii,

utilizand surse diferite in scopul

documentarii

1.2 Conştientizarea faptului că

matematica este o componentă

culturală indispensabilă omului

2.1. Clasificarea si

sistematizarea informatiilor si

conceptelor stiintifice

interdisciplinare

2.2. Decriptarea si interpretarea

textelor stiintifice si

transpunerea acestora in limbaj

comun

2.3. Exprimarea opiniilor critice

si pertinente in raport cu

fenomenele studiate

2.4. Formarea şi dezvoltarea

capacităţii de utilizare a

conceptelor matematice în

Utilizarea focului în preistorie.

Focul – prieten sau inamic?

Utilizarea uneltelor în preistorie.

Uneltele din ziua de azi.

Apariţia agriculturii.

Agricultura în secolul XXI.

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

7

3.1. Utilizarea exerciţiilor

matematice în sortarea şi

clasificarea informaţiilor în

funcţie de anumite criterii

3.2. Sesizarea impactului

activităţii omului asupra mediului

înconjurător

4.1. Formarea şi aplicarea

normelor de comportare

specifice asigurării protejării

mediului

4.2. Formarea şi dezvoltarea

capacităţii de comunicare şi

exprimare folosind o

terminologie ştiinţifică adecvată

4.3. Utilizarea TIC in culegerea

informatiilor si datelor

4.4. Utilizarea TIC in

prelucrarea si prezentarea

datelor

5.1. Sesizarea diversităţii

contextelor în care pot fi folosite

matematica şi raţionamentele

matematice

Descoperirea roţii.

Rolul roţii în evoluţia civilizaţiei umane.

Tiparul şi rolul său în evoluţia cunoaşterii

umane.

Apariţia motoarelor cu aburi. Revoluţia

industrială. Impact social, economic şi asupra

mediului.

Descoperirea penicilinei.

Explozia demografică.

Calculatorul şi internetul.

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

8

Explozia informaţională.

Mari descoperiri în istoria omenirii- descriere

Tema Scurtă descriere

Utilizarea focului în preistorie.

Focul – prieten sau inamic?

Preistoria, cea dintâi şi cea mai îndelungată epocă a istoriei umane(de o mie de ori mai îndelungată decât toate celelalte epoci luate la un loc), a debutat cu epoca pietrei, şi respectiv, cu prima etapă a acesteia, paleoloticul, perioadă care a început cu apariţia primilor oameni(homo habilis) şi s-a încheiat pe la 10 000 î.H.( odată cu aparitia oraș elor ș i scrierea.) Omul a apărut acum 4 milioane şi jumătate de ani, în Africa. Aici a avut loc evoluţia de la cea dintâi formă – australopitecul (cele mai vechi rămăşiţe de australopitec, fragmente dintr-un schelet vechi de peste trei milioane de ani, au fost descoperite în 1974), la tipurile superioare ca aspect şi capacitate intelectuală, homo habilis şi homo erectus. Homo erectus era capabil să utilizeze unelte rudimentare de piatră, să aprindă focul şi să-l întreţină. Obligaţi să ducă o viaţă nomadă, oamenii paleoloitcului aveau totuşi nevoie de adăposturi temporare, unde puteau rămâne chiar şi o perioadă mai îndelungată de timp, în funcţie de bogăţia vânatului. Ei trăiau pe terasele unor râuri, în scorburi, peşteri sau, mai târziu, în colibe sau corturi din piei de animale. În fiecare aşezare umană exista vatra în care ardea focul şi, deoarece procedeele de aprindere necesitau foarte mult timp, întreţinerea lui aprinsă era o sarcină esenţială a membrilor grupului.

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

9

Focul în mitologie, în cele trei ipostaze: focul sacru sau focul purificator, focul uman sau al meşteşugurilor, focul demonic sau focul mistuitor.

Focul, ca proces chimic, reprezintă oxidarea unui material combustibil, în urma căreia rezultă căldură, lumină, dar ș i diferiț i produș i de reacț ie, precum dioxidul de carbon ș iapă. Dacă temperatura ajunge la un nivel destul de ridicat, gazele se potioniza pentru a produce plasmă. În funcț ie de substanț ele aprinse ș i de impurităț ile din mediu, culoarea flăcării ș i intensitatea focului poate varia.

Utilizarea raţională a focului. Norme PSI.

Focul în artă: Doina şi Ioan Aldea Teodorovici - -Focul din vatră

http://www.youtube.com/watch?v=G5x15g9BgMY

Utilizarea uneltelor în preistorie.

Ț inând cont de tehnicile de prelucrare a pietrei

(tehnica cioplirii, tehnica ș lefuirii, tehnica tăierii,

tehnica de găurire sau perforare

Paleolitic

Descoperă plasa de pescuit; realizează picturile

rupestre.

Mezolitic

În mezolitic, uneltele sunt de mici dimensiuni,

motiv pentru care se mai numesc ș i microlite. Ele

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

10

erau confecț ionate din silex, cuarț , cuarț it ș i din

os corn. În unele zone a apărut tehnica perforării.

Tot in mezolitic omul a descoperit arcul ș i

săgeata, barca scobită în trunchiul unui copac;

domesticeș te primele animale (câinele, porcul ș i

calul). În această perioadă omul locuia atât în

peș teri, cât ș i sub cerul liber.

Neolitic

În urmă cu peste 7000 de ani uneltele au fost

ș lefuite ș i perforate. În urma unor tehnici, oamenii

ș i-au confecț ionat: topoare cu coadă, ciocane ș i

râș niț e.

Apar noi ocupaț ii, precum olăritul, torsul, ț esutul

ș i împletitul.

Apropierea de situaț ii mai complexe între membrii aceluiaș i grup, dar ș i între grupuri diferite, s-a produs după ce oamenii ș i-au perfecț ionat uneltele, organizându-se în grupuri de interese. Prin urmare, au apărut: familia, ginta,tribul, uniunea de triburi.

Apariţia agriculturii.

Agricultura în secolul XXI.

În urmă cu peste 7000 de ani uneltele au fost

ș lefuite ș i perforate. Oamenii domesticesc acum

animale. Tot în neolitic se începe cultivarea

pământului sau agricultura. Modul de

viaț ă nomad este înlocuit de cel sedentar, prin

inventarea unor tipuri de locuinț e mai rezistente

ș i prin amplasarea lor în grupuri, viitoarele sate.

Ele vor sta la baza vechilor oraș e.

AGRICULTURA ZILELOR NOASTRE.

Jumătate din populaț ia globului lucrează în

agricultură. Există însă mari diferenț e între rolul

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

11

jucat de agricultură în diferite zone ale planetei. În

ț ările aflate în curs de dezvoltare, ca de exemplu

Nepalul, aproximativ 90% din populaț ie lucrează

pământul. Spre deosebire de acestea, doar

aproximativ 2% din populaț ia activă se ocupă cu

agricultura, în ț ările puternic industrializate

Descoperirea roţii.

Rolul roţii în evoluţia civilizaţiei

umane.

Roata este una dintre cele mai vechi ș i importante invenț ii care au originea în anticul Sumer , în forma iniț ială de roată a olarului. Invenț ia roț ii s-a propagat spre zona unde astăzi se găsesc Pakistan ș i India, în timpul mileniul al III-lea î.e.n., fiind folosită de locuitorii a ceea ce numim civilizaț ia Văii fluviului Indus. În partea nordică a Caucazului au fost descoperite mai multe morminte, datând din jurul datei de 3.700 î.e.n., în care s-au găsit oameni îngropaț i în vehicule cu roț i, cu o axă. Cea mai veche reprezentare a unui vehicul cu patru roț i ș i două axe a fost descoperită în Polonia, fiind datată aproximativ acum 5.500 de ani.

Roata ca simbol, în diferite religii şi culturi.

Mecanica roţii: alunecare şi rostogolire. Măsurări experimentale, modelare matematică.

Cercul şi roata. Arhimede, numărul PI. Aplicaţii.

Mişcări ciclice în Univers. Eclipsa – de la superstiţie la explicaţie ştiinţifică.

Atomul – model planetar.

Tiparul şi rolul său în evoluţia

Oamenii au simţit mereu nevoia de a comunica şi de a avea informaţiile stocate astfel încât să le poată folosi şi transmite generaţiilor viitoare. Dezvoltarea limbajului şi evoluţia materiilor prime pe care oamenii le foloseau au dus la apariţia

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

12

cunoaşterii umane.

tiparului.

aprox. 594 – Chinezii încep să practice tiparul pe un relief în negativ. Imprimarea se facea cu o presă fixă în care foile de hârtie erau presate de blocuri de lemn pe care erau gravate textul şi ilustraţiile. Această metoda a fost raspândită în Vest cu ajutorul arabilor sau pe rutele caravanelor de pe ,,drumul mătăsii”. În China s-a inventat hârtia, fapt care a dus la crearea unui climat optim pentru dezvoltarea tiparului.

aprox. 700 – Primul ziar tipărit în Beijing.

aprox. 868 – În China se tipăreşte prima carte. ,,Diamond Sutra” era tiparită pe matriţe de lemn care conţineau atât text cât şi ilustraţii.

aprox. 1041 – Bi Sheng, un tipograf chinez, inventează litera mobilă.

aprox. 1230 – Cărţile sunt tipărite în Coreea, folosindu-se litere mobile din metal.

aprox. 1400 – Tehnica tiparului pe blocuri de lemn se răspândeşte din Asia în Europa.

aprox. 1450 – Johannes Gutenberg a adaptat presa de tipar cu şurub, bazându-se pe metoda presării de la teascurile de vinificaţie, folosite pe valea Rinului încă din perioada Imperiului Roman. El a utilizat o cerneala pe bază de ulei şi o bucată de metal împărţită ca matrice prismatică. A inventat un aliaj metalic turnabil în formă (matriţă). Cuvântul tipărit a facilitat circulaţia informaţiei şi a cunoaşterii, de care au beneficiat în principal mănăstirile. Ulterior, întreaga Europă a fost lovită de explozia mass-media. De la 1500 şi până

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

13

astăzi, mai bine de 9 milioane de cărţi tipărite au fost puse în circulaţie. Probabil cel mai mare merit al lui Gutenberg este faptul că după o perioadă experimentală în care nu se cunoştea nimic, tiparul a atins repede un grad de eficienţă tehnică nedepăşit până la începutul secolului al XIX-lea. Ştanţarea, montarea matriţei, turnarea modelului, montajul şi tiparul au ramas, în principiu, pentru mai bine de 300 de ani la fel cum au fost în perioada lui Gutenberg. Îmbunătăţirile aduse maşinilor de tiparit au fost nesemnificative, iar până la sfârşitul secolului al XVIII-lea, proiectul original al lui Gutenberg a prins contur.

1460 – Cerneala tipografică a fost inventată la doar 15 ani după prima folosire a vopselelor folosite în pictură. Acestea trebuiau să fie capabile să adere pe o suprafaţă de metal şi aveau la bază uleiurile de in, păstrate timp de un an pentru a permite sedimentului să se depună. Ulterior se putea adăuga răşina. Pigmentul negru era obţinut din funingine colectată din arderea cărbunelui. Pe la 1850 mulţi dintre tipografi încă îşi mai fabricau singuri cerneala.

aprox. 1500 – Tiparul a adus primul mediu de răspândire pentru publicitate şi a înlocuit pe la 1500 vornicii care făceau anunţuri în pieţele centrale prin fluturaşi de hârtie.

1508 – Din iniţiativa voievodului Radu cel Mare, Domnul Ţării Româneşti, călugărul Macarie, primul tipograf roman, care invăţase meşteşugul la Veneţia, începe activitatea de tipărire a unor cărti bisericeşti în limba slavonă. Astfel, in 1508, tipăreşte un Liturghier. Aşadar, s-au împlinit 500 de ani de la prima tipăritura de pe teritoriul Ţărilor

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

14

Române.

1556 – Diaconul Coresi tipăreşte prima carte românească la Schei.

1600 – Presa cu şurub a fost îmbunătăţită pentru prima dată din timpul lui Gutenberg prin introducerea unor arcuri care ajutau platoul să se ridice rapid. Putea să tipărească până la 250 de imprimări pe oră. Acum au început să apară ziarele, dezvoltându-se din pamflete tipărite. Combinaţia între publicitate şi ziare le-a permis acestora să înflorească începând cu secolul al XVII-lea.

1640 – În tipografia de la Govora se tipareste Pravila, de către călugărul cărturar şi tipograf Silvestru.

1643 – Mitropolitul Varlaam tipăreşte la Iaşi, în tipografia de la Trei Ierarhi dăruita de Petru Movila, Mitropolitul Kievului, mai multe cărti bisericeşti în limba slavonă.

1679 – Dosoftei, Mitropolitul Moldovei, a tipărit Sfânta Liturghie.

1688 – Se tipăreşte Biblia de la Bucureşti la iniţiativa lui Şerban Cantacuzino

1799 – Tiparul prin litografie a fost inventat de austriacul Alois Senefelder. El a descoperit că poate tipări de pe o suprafaţă plană, netedă, din calcar cu granulaţie fină. În secolul al XIX-lea, litografia era metoda preferată pentru reproducerea de calitate a imaginilor pentru cărti şi alte publicaţii, în culori sau monocrome. La începutul secolului al XIX-lea, s-a descoperit că

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

15

reproducerea imaginilor era mai bună dacă cerneala era transferată pe hârtie printr-un cilindru înfăşurat pe un cauciuc, decât direct de pe piatră. Acest procedeu a primit denumirea offset, fiind folosit şi astăzi pe maşinile moderne de tipar.

1803 – S-a inventat maşina de fabricat hârtie. Prima maşină eficientă a fost inventată de Nicholas Louis Robert, dar patentul a fost dus în Anglia unde s-a pus la punct prima maşina productivă. Hârtia se fabrica în special din fibre de in şi de bumbac.

1804 – Lordul Earl of Stanhope a înlocuit presa cu şurub din lemn, practic neschimbată de pe vremea lui Gutenberg, cu o presă din fier.

1805 – Lordul Stanhope a introdus stereotipia care făcea salvarea paginilor de pe matrită pentru retipărirea unei propoziţii sau fraze.

1814 – Frederich Koenig a inventat maşina de tipărit cu abur care s-a folosit de către publicaţia ”The Times” din Londra.

1820 – A crescut numărul copiilor realizate pe oră de la 300 la 1100.

1822 – S-a inventat de către William Church maşina de turnat litere, considerată predecesoarea linotipului.

1827 – A crescut numărul copiilor realizate pe oră de la 1100 la 5000.

1829 – Procedeul de stereotipie s-a îmbunătăţit.

1840 – Americanul Richard March Hoe a dezvoltat

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

16

o rotativă care putea să funcţioneze cu 20000 de exemplare pe oră.

1840 – A început fabricarea hârtiei din celuloza obţinută din lemn, în 10 ani răspândindu-se în toată lumea.

1846 – March Hoe a inventat prima versiune de presă rotativă. A crescut numărul de exemplare pe oră la 24000.

1863 – William Bullock a îmbunătăţit o metodă de alimentare continuă a hârtiei în maşină, fapt care a condus la înlocuirea colilor.

1872 – S-a inventat zincografia.

1880 – S-a inventat o metodă de producere a tonurilor intermediare, bazată pe sisteme de puncte de dimensiuni diferite.

1885 – Maşinile linotip şi monotip au fost îmbunătăţite.

1889 – La expoziţia din Paris, Hippolyte Marinoni a arătat, pe o presă rotativă care folosea o rolă de hârtie, cum se tipăresc imaginile pe ambele feţe ale hârtiei, care apoi era tăiată şi fălţuită în stive de ziare, întreaga operaţie făcându-se la mare viteză.

1890 – Începând din acest moment, a apărut o vastă ofertă de rotative fiecare având propria tehnologie. Evoluţia s-a încheiat în anii ’70, când s-au dezvoltat tehnologia offset şi fotomontajul.

1900 – 1970 – Producătorii au adăugat viteză şi calitate la rotativelor. După 1900, electricitatea a

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

17

înlocuit aburul şi a permis apariţia unei varietaţi de componente electrice şi inovaţii care s-au aplicat pe rotative.

1920 – S-a automatizat procesul de stereotipie. Au apărut mecanismele de la fălţuri pentru suplimentare.

1960 – S-au folosit pentru prima dată rotative offset pentru tiraje mici de ziar.

1980 – În anii ’80, odată cu dezvoltarea internetului şi a tehnicii IT, a avut loc o nouă revoluţie în domeniul tipografic, mai cu seamă în prepress, prin inventarea CTP-ului şi a programelor de prelucrare a imaginii.

Pe măsură ce umanitatea a evoluat, au avansat si tehnicile de imprimare a textului. Cererea crescândă de informare a determinat minţile luminate ale fiecarei epoci sa caute noi metode şi sa aducă noi îmbunătăţiri pentru satisfacerea nevoii de cunoaştere.

Apariţia motoarelor cu abur.

Revoluţia industrială. Impact social,

economic şi asupra mediului.

Motorul cu abur este un motor termic cu ardere

externă, care transformă energia

termică aaburului în lucru mecanic. Aburul

sub presiune este produs într-un generator de

abur prin fierbere ș i se destinde într-un agregat

cu cilindri, în care expansiunea aburului produce

lucru mecanic prin deplasarea liniară a

unui piston, miș care care de cele mai multe ori

este transformată în miș care de rotaț ie cu

ajutorul unui mecanism bielă-

manivelă. Călduranecesară producerii aburului se

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

18

obț ine din arderea unui combustibil sau

prin fisiune nucleară.

Motoarele cu abur au dominat industria ș i

mijloacele de transport din timpul Revoluț iei

industriale până în prima parte a secolului al XX-

lea, fiind utilizate la acț ionarea locomotivelor,

vapoarelor, pompelor, generatoarelor electrice,

maș inilor din fabrici, utilajelor pentru construcț ii

(excavatoare) ș i a altor utilaje. A fost înlocuit în

majoritatea acestor aplicaț ii de motorul cu ardere

internă ș i de cel electric.

Prima maș ină cu aburi a fost inventată în secolul I

e.n. de către inginerul grec Heron din Alexandria.

O sferă goală pe dinăuntru era pivotată pe două

tuburi prin care trecea aburul dintr-un mic

fierbător. Aburul umplea sfera ș i ieș ea prin ț evi

dispuse în părț i opuse ale acesteia. Jeturile de

abur care ț îș neau determinau sfera să se

rotească. Totuș i, în ciuda faptului că era o

invenț ie interesantă, maș ina nu servea unui scop

util.

Primul om care a avut ideea de a

transforma pompa cu piston în maș ină termică, a

fost francezul Denis Papin în anul 1679. Din

păcate nu a putut să o pună în practică din lipsă

de fonduri. El a murit în sărăcie, în 1714.

Primul motor cu abur a fost proiectat

în 1698 de Thomas Savery, un inginer englez.

Acest motor era conceput să pompeze apa

din mine, dar singura lui întrebuinț are a fost să

pompeze apa în casele înalte din Londra.

Primul motor performant a fost construit

în 1712 de inginerul Thomas Newcomen,

dinCornwall. Acest motor avea un braț mare care

pompa apa cu o frecvenț ă de 16 miș cări de du-

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

19

te-vino pe minut. În 1776, James Watt, un

constructor scoț ian de mecanisme, a adus

înbunătăț iri motorului lui Newcomen.

Nicolas Cugnot a fost primul care, în 1769, a

folosit motorul cu abur la un vehicul. Acest vehicul

putea transporta 4 persoane, dar a fost folosit la

transportul armamentului greu. Viteza maximă

care a fost atinsă cu acest vehicul a fost de

5 km/h.

La maș ina sa inventată în 1769, aburul trecea

într-o cameră separată pentru condensare.

Deoarece cilindrul nu era încalzit ș i răcit

alternativ, pirderile de căldură ale maș inii erau

relativ scăzute. De asemenea, maș ina lui Watt

era mai rapidă. Aceste soluț ii ș i diversele

îmbunătăț iri concepute de Watt au făcut ca

maș ina cu aburi să poată fi folosită într-o gamă

largă de aplicaț ii.

În perioada victoriana, locomotive cu abur

puternice revoluț ionaseră deja călătoria pe uscat.

Maș inile cu abur au făcut posibile ș i tipărirea

ziarelor, torsul ș i ț esutul textilelor ș i acț ionarea

maș inilor de spălat în „spălătoriile cu aburi”.

Maș inile cu abur puneau în miș care caruselele,

iar unii fermieri foloseau energia aburului pentru a

ara pămîntul. Antreprenorii de curăț ătorii aveau

aspiratoare cu abur, ș i la cele mai bune frizerii din

oraș e existau chiar ș i perii pentru masarea

capului acț ionate cu abur.

Deș i timpul motorului cu abur a trecut de mult, se

pare că o renaș tere al acestuia nu este exclusă.

La însărcinarea firmei Volkswagen AG, la

sfârș itul anilor 90, firmă IAV GmbH a dezvoltat un

astfel de „motor cu abur” modern. Arderea externă

produce gaze de ardere cu toxicitate extrem de

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

20

scăzută. Aburul este introdus în cantitatea

necesară prin injectoare similare cu cele

ale motorului Diesel. La sfîrș itul

anului 2000 firmă Enginion a dezvoltat prototipul

„SteamCell” cu ZEE (engleză Zero Emission

Engine - „emisiune zero”). Aceast motor lucrează

în doi timpi, fără lubrefianț i, părț ile componente

fiind fabricate dintr-un material superior pe bază

de carbon

Descoperirea penicilinei.

Explozia demografică.

Penicilina este un antibiotic derivat din

fungii penicillium. Cu toate că descoperirea ei îi

este atribuită lui Alexander Fleming (1928), în

anul 1870 medicul englez John Scott Burdon-

Sanderson descoperise deja o legătură între

mucegai ș i cultivarea bacteriilor. Primul care a

semnalat, in 1885, actiunea inhibanta a

substantelor elaborate de microorganisme a fost

savantul roman Victor Babeș ; tot el a sugerat ca

aceste substante ar putea fi utilizate in scop

terapeutic pentru distrugerea agentilor patogeni.

Aceste fapte constituie o anticipatie geniala a

savantului roman care, cu 50 de ani inaintea

descoperiri epocale a lui Fleming (obtinerea

penicilinei), a intuit efectele practice ce le-ar putea

avea pentru terapeutica antagonismul microbian.

Penicilina acț ionează în special asupra bacteriilor

gram pozitive, are formula chimicăC9H11N2O4S. În

prezent multe tulpini de bacterii au devenit prin

folosirea iraț ională a antibioticului penicilino-

rezistente.

penicilinele au la baza un sistem heterociclic

numit penam format prin condensarea unui ciclu

azetidin-2-onic (I) cu un ciclu tiazolidinic (II) (vezi

imaginea alaturata). Atomii de carbon 2, 5, 6 sunt

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

21

asimetrici, avand configuratiile absolute [2S, 5R,

6R]. Prezenta celor trei atomi de carbon asimetrici

face ca penicilinele sa fie substante optic active.

Pe langa radicalii din imagine, penicilina G, V si

ampicilina, mai exista si alte tipuri de peniciline:

penicilina F (pentenil penicilina): R= CH3-CH2-

CH=CH-CH2

Există două forme uzuale de penicilină: Penicilina

G (forma injectabilă) ș i Penicilina V (forma

acidorezistentă, care se poate administra oral).

Penicilina este un antibiotic cu un spectru

bactericid relativ redus contra germenilor

gramnegativi, ceea ce a determinat obț inerea

derivatelor ei ca ampicilina care are un spectru

bactericid contra gramnegativilor ș i

grampozitivilor.

Acest medicament a avut un puternic impact

asupra medicinei.

Până la descoperirea antibioticelor, infecț iile

produse de răni ș i boli precum sifilisul erau

aproape întotdeauna mortale.

În mai puț in de un secol de când penicilina fost

descoperită, antibioticele au salvat peste 200 de

milioane de vieț i.

Calculatorul şi internetul.

Explozia informaţională.

Calculatoarele electronice sunt urmasele unor dispozitive de calcul mai rudimentare dar foarte ingenioase, născute din pasiunea si ambitia oamenilor de a efectua calcule din ce în ce mai precise. Paradoxal însă, atât cei pasionati de calcule, între care amintim ilustrele nume ale lui Ampere si Gauss, cât si cei cărora le displăceau calculele (francezul de Condorcet, de exemplu, a împărtit un premiu al Academiei din Berlin în 1774 cu astronomul Tempelhoff fiindcă avea oroare de calcule) erau interesati de dezvoltarea

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

22

dispozitivelor de calcul automate. Primele probleme de calcul erau exclusiv numerice, dar calculatoarele de astăzi pot solutiona probleme complicate, prelucrând informatii complexe, de tipuri diverse.

Vom enumera în continuare etapele evolutiei dispozitivelor de calcul până la aparitia calculatoarelor moderne, enumerând, cu titlu informativ, si mai ales pentru ingeniozitatea lor, câteva dintre acestea.

1) Dispozitive de calcul simple

John Napier (1550-1617) a inventat un dispozitiv cu bastonase prismatice pe care erau înscrise produsele cu 1,2,...,9 ale cifrelor de la 1 la 9 pentru simplificarea înmultirii.

E. Gunter (1581-1626) a construit scara logaritmică, reducând înmultirea a două numere la operatia de adunare a două segmente prin folosirea formulei log(a x b)=log(a)+log(b).

E. Wingate (1593-1656) a perfectionat scara logaritmică cu două rigle gradate care pot aluneca una de-a lungul celeilalte, creând rigla logaritmică ce se mai foloseste si astăzi.

De remarcat că dispozitivele amintite mai sus nu efectuează adunări si necesită operare exclusiv manuală.

În 1642, Blaise Pascal (1623-1662) a inventat o masină de adunat mecanică pentru a-si ajuta tatăl, care era administrator financiar. Masina consta din sase cilindri ce aveau reprezentate cifrele 0,1,...,9 pe câte o bandă. La fiecare rotatie cu 1/10 din

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

23

lungimea cercului corespunzător, se schimba cifra iar fiecare 10 atins de un cilindru determina trecerea automată, pe cilindrul următor, a unei unităti de ordin superior. Astfel, suma a două numere rezulta în urma rotatiilor succesive făcute pentru primul si al doilea număr. Masina lui Pascal a fost simplificată de Lepine (1725) iar în 1851, V. Schilt a prezentat la Londra o masină de adunat în care cifrele se înscriau pe clape.

Gottfried von Leibniz (1646-1716) a construit masini de adunat si înmultit (1694, 1704) inventând un cilindru suplimentar care permitea repetarea adunărilor în vederea efectuării unei înmultiri (antrenorul). Dispozitivele de calcul descrise de el pentru efectuarea celor patru operatii aritmetice au aplicatii si astăzi.

Thomas de Colmar a creat în 1820 prima masină de adunat si înmultit care a intrat în viata economică.

Charles Babbage a proiectat, între 1834 si 1854, o masină care, folosind rotite de calcul zecimal, urma să execute o adunare într-o secundă dar care n-a fost, din păcate, complet realizată. Munca lui Babbage a fost încurajată de ideile inovatoare ale Adei Byron, numele celor doi rămânând de referintă în pionieratul informaticii prin intuirea unor principii general valabile în informatică, cum ar fi separarea memoriei si unitătii de executie în construirea unui calculator sau posibilitatea utilizării acestuia pentru rezolvarea unor probleme complexe.

P. L. Cebîsev (1821-1894) a construit o masină de adunat si înmultit cu miscare continuă, care

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

24

semnala sonor momentul de stopare a manivelei.

Viteza de lucru a acestor masini va creste până la câteva zeci de operatii pe secundă prin înlocuirea învârtirii manuale a manivelei cu operatii electrice.

La expozitia de la Paris din anul 1920, Torres y Quevedo a prezentat o masină care efectua înmultiri si împărtiri, numerele fiind introduse prin apăsarea pe clape.

2) În prima jumătate a secolului al XX-lea au fost inventate masini analogice care transformau o problemă matematică (teoretică sau practică) într-una bazată pe mărimi fizice (segmente, unghiuri, intensitatea curentului electric, variatii de potential) pe baza unei analogii. În final se obtinea un rezultat aproximativ dar convenabil din punct de vedere practic. Un exemplu de transpunere a unei probleme numerice în termeni analogici este reducerea înmultirii a două numere la adunarea a două segmente folosind scara logaritmică.

3) Către mijlocul secolului al XX-lea apar calculatoarele electronice (care pot fi si ele numerice sau analogice), capabile să rezolve probleme complexe. Structura acestora este prezentată în Arhitectura generală a sistemelor de calcul

Pe scurt, orice calculator trebuie să fie capabil să memoreze informatii (date si programe), deci contine un dispozitiv de memorie, să comande executia operatiilor, deci contine un dispozitiv de comandă si să le execute (dispozitiv aritmetico-logic).Aceste componente sunt interconectate pentru buna functionare a calculatorului. În scopul realizării legăturilor dintre calculator si exterior,

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

25

apar dispozitive de introducere a datelor, respectiv extragere a rezultatelor.

Grigore Moisil spunea: "Calculatorul nu rezolvă probleme, cum se spune. Problemele le rezolvă omul, dar în rezolvarea lor omul se serveste nu numai de toc si hârtie, ci si de calculator", subliniind faptul că un calculator este un instrument de lucru, nu o "inteligentă" de sine stătătoare. De altfel, acest principiu nu s-a schimbat nici chiar în noul domeniu al inteligentei artificiale, unde calculatorul poate fi făcut să "învete" lucruri noi pe baza anumitor informatii furnizate, împreună cu niste reguli de deductie, dar în ultimă instantă omul este cel care a implementat aceste mecanisme. Asadar, un calculator este (deocamdată) atât de "inteligent" cât îl facem noi să fie.

După cum probabil s-a dedus deja, dispozitivul fizic (hardware, din limba engleză) reprezentat de calculator nu este suficient pentru exploatarea sa eficientă; mai este nevoie de un sistem de programe (software) care ne permite să folosim resursele fizice pentru rezolvarea problemelor dorite. În absenta acestora, calculatorul ar fi, dacă nu inutil, în orice caz foarte dificil de folosit (exclusiv în limbaj masină, precum primele calculatoare apărute). Părtile hard si soft ale unui calculator alcătuiesc împreună sistemul de calcul.

Primul calculator electronic a fost construit în 1943 în Statele Unite (Philadelphia) si s-a numit ENIAC. Acesta folosea procedeele de calcul aplicate la calculatoarele mecanice dar, datorită pieselor electronice, avea o viteză mai mare: 32.000 de operatii aritmetice pe secundă. Era de dimensiuni mari, componentele sale principale fiind o

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

26

memorie pentru date, una pentru instructiuni si o unitate de comandă pentru executia instructiunilor.

În 1947, John von Neumann stabileste principiile de bază pentru calculatoarele clasice (arhitectură von Neumann), valabile până astăzi: la un moment dat, unitatea centrală a calculatorului execută o singură instructiune, instructiunile programului fiind retinute în memoria internă calculatorului.

Evolutia cronologică a calculatoarelor electronice este descrisă în continuare sub forma generatiilor de calculatoare [GEN5]. Se poate remarca faptul că dezvoltarea caracteristicilor fizice si performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de dinamică; de fapt domeniul calculatoarelor, privit atât din punctul de vedere hard, cât si soft, a avut cea mai rapidă evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul nostru. Primele sisteme electronice de calcul, de dimensiuni considerabile, erau departe de performantele calculatoarelor moderne si există toate motivele să credem că această evolutie va continua.

Generatia 1 (1943-1956). Principalele componente fizice ale acestor calculatoare erau tuburile electronice pentru circuitele logice si tamburul magnetic rotativ pentru memorie. Viteza de lucru era mică: 50-30.000 operatii pe secundă iar memoria internă - 2KO. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari si degajau o cantitate de căldură destul de mare, deci nu ofereau sigurantă perfectă în utilizare. Programarea acestor calculatoare era dificilă, folosindu-se limbajul masină si ulterior limbajul de asamblare. Reprezentantul cel mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC. Enumerarea

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

27

caracteristicilor sale fizice este foarte sugestivă pentru a crea o imagine asupra primelor tipuri de calculatoare: el continea 18.000 de tuburi electronice, 7.500 de relee, 7.000.000 de rezistente si ocupa 145m2, cântărind 30t.

Este de remarcat faptul că informatica românească a demarat cu câteva realizări notabile, inclusiv din punct de vedere tehnic. Dintre primele calculatoare românesti amintim: Calculatorul Institutului de Fizică Atomică din Bucuresti (CIFA), Masina Electronică de Calcul a Institutului Politehnic Timisoara (MECIPT), Dispozitivul Automatic de Calcul al Institutului de Calcul din Cluj (DACICC-1).

Generatia 2 (1957-1963) Principalele tehnologii hard erau reprezentate de tranzistori (diode semiconductoare) si memorii din ferite, viteza de lucru atinsă fiind de 200.000 de operatii pe secundă iar memoria internă - de aproximativ 32KO. Echipamentele periferice de introducere/extragere de date au evoluat si ele; de exemplu, de la masini de scris cu 10 caractere pe secundă s-a trecut la imprimante rapide (pentru acea perioadă) cu sute de linii pe minut. Programarea acestor calculatoare se putea face si în limbaje de nivel înalt (Fortran, Cobol) prin existenta unor programe care le traduc în limbaj masină (compilatoare). Apare un paralelism între activitatea unitătii de comandă si operatiile de intrare-iesire (după ce unitatea de comandă initiază o operatie de intrare-iesire, controlul acesteia va fi preluat de un procesor specializat, ceea ce creste eficienta unitătii de comandă). În memoria calculatorului se pot afla mai multe programe - multiprogramare - desi la un moment

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

28

dat se execută o singură instructiune.

Dintre calculatoarele românesti ale generatiei a doua, amintim DACICC-200, CIFA 101 si 102.

Generatia 3 (1964-1971) Principala tehnologie hard era reprezentată de circuitele integrate (circuite miniaturizate cu functii complexe), memoriile interne ale calculatoarelor fiind alcătuite din semiconductoare. Apar discurile magnetice ca suporturi de memorie externă iar viteza de lucru creste la 5 milioane de operatii pe secundă. Cel mai cunoscut reprezentant al generatiei este IBM 360 iar dintre calculatoarele românesti - familia FELIX, calculatoare universale realizate sub licentă franceză.

Generatia 3.5(1971-1981) Cresc performantele circuitelor integrate si se standardizează. Apar circuitele cu integrare slabă (SSI � Simple Scale of Integration) si medie (MSI � Medium Scale of Integration), echivalentul a 100 de tranzistoare pe chip. Viteza de lucru este de 15.000.000 de operatii pe secundă iar memoria internă ajunge la 2MO. Se folosesc limbaje de nivel înalt (Pascal, Lisp).

Generatia 4 (1982-1989) Se folosesc circuite integrate pe scară largă (LSI � Large Scale of Integration) si foarte largă (VLSI � Very Large scale of Integration) (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), memoria internă creste la 8MO iar viteza de lucru - la 30.000.000 de operatii pe secundă. Apar discurile optice si o nouă directie în programare: programarea orientată pe obiecte [Par92].

Calculatoarele generatiilor I-IV respectă principiile

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

29

arhitecturii clasice (von Neumann) si au fost construite pentru a realiza în general operatii numerice. Calculele matematice complicate, după algoritmi complecsi care să furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de polinoame, serii), numite calcule simbolice, au apărut doar în ultimele decenii si nu au fost favorizate de constructia calculatoarelor, ci de un soft puternic, bazat pe algoritmi performanti [And97].

Până în jurul anilor '80, evolutia calculatoarelor a fost preponderent bazată pe salturi tehnologice. Constatându-se însă că majoritatea programelor nu folosesc în întregime posibilitătile calculatoarelor dintr-o generatie, s-a încercat cresterea performantelor activitătii de creare a soft-ului, urmărind principiul evident că activitatea umană nu se bazează pe prelucrări de date, ci de cunostinte între care apar operatii logice de deductie. Ulterior, se va pune chiar problema găsirii unor arhitecturi performante care să sustină noile concepte si cerinte de prelucrare a cunostintelor. Arhitectura următoarei generatii de calculatoare nu va mai respecta în mod necesar principiile von Neumann.

Generatia 5 (1990-) este generatia inteligentei artificiale, fiind în mare parte rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Principalele preocupări ale cercetătorilor din domeniul inteligentei artificiale se suprapun în cea mai mare parte cu functiile noii generatii de calculatoare, care sunt prezentate mai jos. Aceste calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor (Knowledge Information Processing System - KIPS), în conditiile în care aceste prelucrări devin preponderente în

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

30

majoritatea domeniilor stiintifice. Din punct de vedere tehnic, se folosesc circuite VLSI (echivalentul a peste 1 milion de tranzistoare pe chip), atingându-se o viteză de lucru foarte mare, pentru care apare o nouă unitate de măsură: 1LIPS (Logical Inferences Per Second) = 1000 de operatii pe secundă). Astfel, viteza noilor calculatoare se estimează la 100 M LIPS până la 1 G LIPS. Apare programarea logică, bazată pe implementarea unor mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al cărei reprezentant este limbajul Prolog.

Functiile de bază ale noii generatii de calculatoare sunt:

interfata inteligentă între om si calculator: Se urmăreste implementarea unor functii similare celor umane (auz, văz, folosirea limbajului) prin mecanisme de recunoasterea formelor, exprimare prin imagini si studiul limbajului natural (directie importantă a inteligentei artificiale). Astfel, utilizatorii calculatoarelor, mai ales nespecialisti, vor avea la dispozitie un instrument de lucru mult mai agreabil.

gestiunea cunostintelor: Cunostintele trebuie să poată fi memorate sub forme care să permită un acces optim la bazele de cunostinte (asociativ) si întretinerea bazei de cunostinte prin introducerea de cunostinte noi, eliminarea inconsistentelor, chiar învătare de cunostinte (caracteristică inteligentei artificiale).

realizarea de inferente (deductii) si predictii: Acestor actiuni, similare gândirii umane, li se poate asocia în mod cert atributul de Ťinteligentť. Problemele de

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

31

inteligentă artificială se vor rezolva uzual folosind bazele de cunostinte asupra cărora se aplică regulile de deductie. Se folosesc metode si tehnici care permit generarea automată a unor programe si testarea corectitudinii programelor. Omul va fi asistat în obtinerea de cunostinte noi prin simularea unor situatii concrete, necunoscute încă. Aceste tipuri de probleme sunt foarte complexe si necesită instrumente de abordare adecvate: programare logică, metode de programare euristice care să furnizeze solutii bune (chiar dacă nu optime) într-un timp scurt; tehnicile enumerate, care permit găsirea solutiei într-un spatiu de căutare de dimensiuni foarte mari, sunt dezvoltate tot în cadrul inteligentei artificiale [Lug97]. Un caz special de deductie este predictia (prevederea unor evolutii pe baza anumitor cunostinte date), care se implementează folosind mecanisme ce încearcă să simuleze functionarea creierului uman prin intermediulretelelor neuronale. O altă tehnică inspirată din lumea biologicului în inteligenta artificială o constituie algoritmii genetici, care au caracteristici de adaptabilitate la context, similar cu adaptarea la mediu a populatiilor biologice.

Generatia 6 apare deocamdată doar în literatură, sub forma conceptului ipotetic de �calculator viu�, despre care se filozofează si despre care oamenii se întreabă dacă va putea fi obtinut în viitor prin atasarea unei structuri de tip ADN la un calculator neuronal.

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

32

Modalităţi de evaluare:

1. Metode tradiţionale:

a. Probe scrise ( evaluare formativă, sumativă)

b. Probe practice- experimente, măsurători

2. Metode alternative:

a. Observarea sistematică a participării elevilor la activităţi;

b. Investigaţia

c. Chestionarul

d. Portofoliul

e. Metoda proiectului

f. Autoevaluarea

Sugestii metodologice:

Acest curs opţional îi implică în aceeaşi măsură atât pe profesor, cât şi pe elevi

realizându-se atfel un parteneriat în învăţare.

Elevii vor relata profesorului despre problemele care le incită interesul şi vor

participa la activităţi ca parteneri ai profesorului. Profesorii vor aplica metode

interactive de predare – învăţare, vor alterna mult formele de organizare ale activităţii

determinând astfel climatul de cooperare şi întrajutorare. Activităţile opţionalului vor fi

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

33

organizate ţinând seama de particularităţile de vârstă ale elevilor şi vor stimula

afirmarea individualităţii lor.

Temele selectate spre a fi studiate în acest curs sunt actuale şi corespund

curiozităţilor elevilor. Metodele care vor fi utilizate în lecţii vor stimula elevii să înveţe

activ, să gândească critic şi autocritic, să lucreze în cooperare cu alţii.

În desfăşurarea lecţiilor recomandăm:

utilizarea unor soluţii inedite în rezolvarea de probleme;

criterii de sortare şi clasificarea informaţiilor;

stimularea activităţii pe grupe, a muncii independente;

iniţierea şi realizarea creativă a unor investigaţii;

utilizarea instrumentelor TIC pentru descoperirea şi prelucrarea informaţiilor;

Bibliografie

[1] Magda Stan, Cristian Voicu: Istoria lumii pentru toţi, Editura Niculescu,

Bucureşti, 2007

[2] Jean Chevalier, Alain Gheerbrant: Dicţionar de simboluri, Editura Artemis,

Bucureşti, 1993

[3]Eliade-Culianu: Dicţionar al religiilor, Editura Polirom, Bucureşti, 2007

[4]Mitologia- o istorie vizuală, Editura Litera, Bucureşti, 2008

[5] http://modeldrawing.eu/

[6] http://www.vernier.com/products/packages/physics/

[7] http://multitouch.wikispaces.com/home

Investeşte în oameni! Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară: 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie:1.3 „Dezvoltarea resurselor umane din educaţie şi formare” Titlul proiectului: „Formarea profesorilor de matematică şi ştiinţe în societatea cunoaşterii” Cod contract: POSDRU/ 87/1.3/ S/ 62534 Beneficiar : Inspectoratul Şcolar Judeţean Bihor

34

____________________________________________________________________________________