TIC și chimia – clarificări și exemplificări

Articolul încearcă realizarea unei radiografii a resurselor software disponibile pentru studiul disciplinei chimie în învăţământul preuniversitar. În prima parte, s-a realizat o clarificare a termenilor și stabilirea tipologiilor, iar în partea a doua, s-a încercat elaborarea unui algoritm de proiectare pedagogică a unui soft educaţional de concepţie proprie pentru studiul unei teme de sinteză din chimia organică.

Educaţia şi sistemul de învăţământ românesc trebuie să satisfacă cerinţele şi necesităţile “generaţiei digitale”. Utilizarea noilor tehnologii informaţionale contribuie la realizarea acestui rol prin: autenticitatea contextului învăţării, interactivitate, individualizare, percepţia diferită timpului de lucru şi a efortului depus, dezvoltarea strategilor metacognitive la elevi, evaluarea autentică şi autoevaluare.

Chimia este o disciplină pentru a cărei învăţare este mare nevoie de noile tehnologii. Ca ştiinţă experimentală, uneori experimentele practice sunt periculoase pentru elevi sau costisitoare şi pot fi înlocuite cu experimente virtulale. Disciplina utilizează și un “limbaj specific” cel al simbolurilor şi formulelor chimice, multe dinte ele (mai ales cele din chimia organică) fiind imposibil de editat cu programe uzuale ci doar cu “editoare chimice” -software-uri specializate. O serie de concepte întâlnite în studiul disciplinei sunt abstracte şi operarea cu ele greu de ilustrat fără modelarea dinamică şi colorată posibilă cu tehnologiile informaţionale. Un profesor de chimie poate transforma o oră monotonă în una atractivă pentru elevi folosind softuri educaţionale cu lecţii interactive bazate pe experimente virtuale, simulări, modelări 2D/ 3D, programe de tip multimedia, jocuri didactice prin care elevii au asigurată înţelegerea logică şi de profunzime a conceptelor chimice şi o învăţare eficientă şi temeinică.

Prin tehnologia informației și comunicației (TIC) se înțelege ansamblul resurselor tehnologice utilizate pentru a elabora, distribui, stoca, gestiona şi comunica informaţia destinată procesului de învăţământ.

Softul educaţional este un produs special proiectat şi realizat pentru a fi utilizat în procesul de învăţare. Poate fi program sau lecţie în format electronic, realizată cu respectarea unor coordonate pedagogice (conţinut ştiinţific, obiective, caracteristici ale elevilor, metode, feedback, evaluare). În funcţie de sarcinile asumate, softurile cunosc o mare diversitate. Se poate face o distincţie între softul folosit ca resursă (sau suport) pentru activităţile didactice şi softul educaţional care vizează direct învăţarea (O. Istrate, 2003).

Softuri suport:

• aplicaţii online pentru educaţie la distanţă – soluţii/ sisteme e-learning (Platforma AeL, edu.moodle.ro);
• materiale (educaţionale) în format electronic: enciclopedii, dicţionare, cărţi electronice, baze de date, editoare chimice (Editorul ChemMedia integrat în platforma AeL, surse ca http://mslp.ac-dijon.fr/spip.php?article93  de unde pot fi descărcate gratuit softuri de prezentarea unor procese chimice şi pot fi încorporate în pagini web sau prezentări).

Softuri educaţionale ce vizează învăţarea prin:

• înţelegere – softuri  cu dialog tutorial sau de investigare (portalul eScoala un laborator virtual disponibil la adresa http://escoala.edu.ro/labs/index.php#chimie);
• exersare (întărirea retenţiei) – softuri de exersare, de simulare;
• învăţare (produsă ca rezultat al interacţiunii utilizator-program) – softuri care înglobează o strategie didactică (soft educaţional INTUITEXT);
• evaluare şi ameliorarea învăţării (platforma INSAM, alicatii de tip Hot Potatoes) -aplicaţii capabile să cuantifice gradul de atingere a obiectivelor prin aprecierea răspunsurilor la seturi de itemi.

Se pot adăuga:

• softurile concepute sub formă de jocuri didactice sau instrumente ludice permit atingerea unor obiective prin aplicarea creativă a unor reguli şi stabilirea unui climat favorabil printr-o serie de elemente caracteristice ca: surpriza, întrecerea, bucuria.
• softul de administrare şi management educaţional poate include: cataloage electronice, baze de date, documente de planificare şi administrare a activităţilor educaţionale cum ar fi programul pentru realizarea orarului şcolar spre exemplu.

Pentru adaptarea lecțiilor la clasă, ideal ar fi ca fiecare profesor să-și realizeze softul educațional propriu. Spre exemplificare, se propune un soft educaţional pentru învăţarea nomenclaturii la hidrocarburi.

Fig.1 Meniul aplicației

Algoritmul proiectării a urmat paşii:

• stabilirea competenţelor vizate;
• elaborarea modalităţilor de evaluare a competenţelor;
• organizarea şi structurarea conţinutului;
• elaborarea aplicaţiei sub forma textului, a schemelor grafice, simbolice, materialelor audio/ video.

Din punct de vedere a mecanismelor de învăţare, sunt vizate strategii cognitive care favorizează învăţarea de concepte şi reguli. Comportamentele aşteptate sunt atât din domeniu cognitiv (înţelegere, aplicare, analiză, evaluare, creare, apreciere critică, sinteză, rezolvare de probleme) cât şi din domeniul afectiv (receptare/ participare, răspuns/ reacţie, valorizare/ apreciere, conceptualizare, caracterizare/ interiorizare).

Pentru asigurare eficacităţii softului educaţional s-au avut în vedere:

• definirea clară a obiectivelor pedagogice;
• alegerea activităţilor de învăţare care să determine schimbările de comportament aşteptate;
• asigurarea individualizării învăţării atât prin parcurgerea conţinuturilor în ritmul propriu al elevului, dar şi prin adecvarea activităţilor la stilul propriu de învăţare.

Aplicaţia a fost concepută pentru a fi utilizată în cadrul orei de chimie, de către elevi de liceu (15-18 ani). Informaţia este structurată de o manieră logică, dar care corespunde strategiei de învăţare proiectată. Limbajul folosit corespunde nivelului de pregătire a elevului şi este adecvat conţinutului. Elementele multimedia au rolul să susţină şi să sporească înţelegerea temei. Cele şase pagini sunt proiectate după acelaşi şablon simplu pe principiul că ecranul trebuie să fie un suport al învăţării, nu un element de distragere a atenţiei.

Fig.2 Pagina Hidrocarburi

Softul mizează pe valenţele educative şi atractivitatea jocului didactic integrat în pagina de aplicații. “Hidrocarburi” este un joc didactic de tip Spânzurătoarea, ce presupune găsirea denumirii unui compus chimic întâlnit  în studiul hidrocarburilor pe baza unor indicaţii.

Evaluarea se face prin intermediul unor itemi cu alegere multiplă.

Fig. 3 Fragment din pagina Evaluare

Aplicaţia se remarcă prin concizia prezentării informaţiilor, motivantă prin joc şi posibilităţile de evaluare formative, și oferă oportunităţi de învăţare şi elevilor cu un ritm mai lent prin intermediul materialelor video. Prin combinarea mai multor obiecte media (text, video, imagini, audio) se poate asigura un grad sporit de învăţare conştientă.
Se pare că înstruirea asistată de calculator poate înlocui cu succes didactica clasică. Profesorul va renunţa treptat să mai definească concepte, să realizeze scheme pe tablă cu creta, dar sarcinile sale se modifică. Va fi nevoit să realizeze aplicaţii sau măcar proiecte adaptate la necesităţile elevilor săi dar, oricât de bine realizate ar fi softurile, profesorul rămâne cea mai bună ”maşină educațională”.

Bibliografie
[1] Noveanu, G.N., Nenciulescu S.C. (2005). Chimie. Didactica chimiei 1.Bucureşti: Ministerul Educaţiei şi Cercetării. Proiectul pentru Învăţământul Rural.
[2] Noveanu, G.N. , Noveanu, D. (2007). Chimie. Didactica chimiei 2.Bucureşti: Ministerul Educaţiei şi Cercetării. Proiectul pentru Învăţământul Rural.
[3] Vlădescu, L., Docin, L.I.,Tăbăruşanu-Mihăilă, C.Chimie pentru clasa a X-a. Culegere de teste, probleme teoretice, probleme  practice, Grup Editorial Art, Bucureşti, 2009.
[4] Vlada,M., Jugureanu, R., Istrate, O, E-learning and educational software. Educational projects and experience of implementation in Romania, Proceedings of ICVL, 2009.
[5] *** https://www.moodle.ro/preparandia/index.php/liceal7/item/469-softul-educational