Necesitatea utilizării experimentelor și lucrărilor practice la biologie

Predarea biologiei nu reprezintă doar transmiterea de cunoștințe, informații, de dezvoltarea intelectului, ci și valorificarea aptitudinilor, dezvoltarea deprinderilor și abilităților, formarea de atitudini. Prin metodele didactice aplicate la clasă, profesorul de biologie poate stimula simțul practic al elevilor în mod direct: experimentul didactic asociat cu observația, lucrarea practică de laborator și demonstrarea cu ajutorul modelelor biologice vii sau conservate. Toate aceste metode didactice asigură realizarea în practică a unei activități proiectate mintal, conform unei strategii didactice, un instrument de lucru prin care se formează abilități de mânuirea a aparaturii de laborator, a ustensilelor de observare și analizare a materialului biologic etc.

Experimentul este o metodă de bază în studiul disciplinei viului, caracterizată de realizarea de către elevi, în mod independent, în laboratorul de biologie sau pe teren, în investigare, a unor activități de cunoaștere a realității înconjurătoare prin efectuarea unor experimente, în special, de fiziologie animală sau vegetală, sub îndrumarea profesorului. Se aplică în activități de producere, reconstruire și modificare a unor fenomene și procese în scopul studierii lor.

Învățarea prin experiment oferă elevilor un nivel corespunzător de îndrumare şi orientare când încep, analizează, observă, investighează singuri, dar continuăm săi sprijinim pe măsură ce-și desfășoară sarcina de lucru. În învățarea prin experiment accentul se pune pe a-l face pe elev responsabil pentru propriul proces de învățare; practic le dezvoltăm latura independentă prin care pot analiza singuri un material didactic, pot formula ipoteze: de ce s-a întâmplat așa? și pot dezvolta și concluzii, pe baza cărora cercetarea ulterioară progresează.

Ca persoane care învață, elevii pot avea stiluri de învățare diferite şi prefera să fie activi în diferite feluri: fie activi, kinestezici şi entuziaşti în noile experiențe, fie să adune informaţii şi să reflecteze asupra lor înainte de a ajunge la o concluzie, ori să fie analitici şi să integreze observaţiile noastre în teorii raţionale sau să fie foarte pragmatici, încercând lucrurile fără discuţii lungi.

Un exemplu de experiment ar fi evidențierea respirației aerobe după oxigenul degajat, ce trebuie realizat într-un laborator de biologie. Pentru aceasta, se introduc semințe încolțite de grâu sau porumb în două pahare Erlenmeyer. Un pahar se închide cu dop, iar celălalt este lăsat descoperit. Vasele se șașează la întuneric câteva ore pentru a împiedica fotosinteza. Se scoate dopul de pe paharul 1 și se introduce o lumânare aprinsă. La fel se procedează și în vasul martor 2. Se constată că lumânarea se va stinge în primul caz, deoarece semințele încolțite în procesul de respirație a consumat oxigenul, gaz care întreține arderea, pe când în vasul martor, lumânarea nu se stinge. Cum putem dezvolta abilități și atitudini elevilor? După transmiterea informațiilor teoretice legate de respirație, elevii vor constata singuri că acest proces fiziologic este unul cât se poate de evident în realitate, întâlnit la toate organismele. Prin utilizarea unui organism-model, ajungem de la particular la general, putând enunța că respirația celulară este un proces fiziologic universal, realizat de la microorganisme la macroorganisme. Prin observație, elevii pot analiza și cum s-a realizat germinarea semințelor (un experiment separat), dar și cum a fost consumat oxigenul din vasul Erlenmeyer.

Așadar, prin studierea fenomenelor în procesualitatea lor, prin familiarizarea cu demersul și metodologia investigației științifice, prin formarea abilităților motrice, practice, de lucru cu aparatură specifică științelor biologice și dezvoltarea spiritului de investigație și de observație, experimentul didactic ocupă un loc extrem de util în dezvoltarea metacognitivă a elevilor de gimnaziu și liceu.

În momentul în care activitatea didactică de observație trece din modalitate independentă în modalitate dependentă, experimentul se transpune în altă metodă didactică: demonstrare cu ajutorul mijloacelor didactice. Elevul nu mai are contact direct cu metoda de lucru a experimentului, ci analizează ceea ce realizează profesorul în laborator sau la catedră. Investigarea și constatarea individuală a unor fenomene se diminuează. Această modalitate ar putea fi utilizată în cazul elevilor care nu au încă deprinderile necesare de lucru cu aparatura sau cu ustensile ce necesită un protocol special de securitate.

Așadar, am putea menționa că metoda demonstrației este mai mult una intuitivă, în care obiectele sau fenomenele sunt prezentate de către profesor în fața elevilor pentru a confirma sau a dovedi adevăruri, acțiuni, comportamente. Poate îmbrăca diferite forme: cu obiecte în stare naturală, cu acțiuni, cu substitute (fotografii, planșe, materiale tridimensionale), de tip combinat sau cu mijloace tehnice. Bineînțeles, cea mai convingătoare este demonstrarea cu obiecte în stare naturală, mai ales dacă în fața elevilor, profesorul aduce un șoarece de laborator sau vreo broască, stârnind sunete de disperare pe de o parte sau de fericire pentru alții, de altă parte. Învățarea capătă o notă deosebit de convingătoare. Prin utilizarea obiectelor conservate (vase cu animale sau organe animale în formol), se dezvoltă spiritul de observație, însă elevul nu participă la procesul efectiv de realizare a preparatului, ci îl primește gata realizat, ca un bun gata de analizat. Dacă am lua exemplu anterior, cel cu evidențierea respirației aerobe la semințele încolțite, am putea menționa că demonstrația devine ca metodă de bază a activității, în momentul în care profesorul realizează activitatea și le expune elevilor metoda de lucru și rezultatul. Elevii pot trage doar concluziile, dar nu ajung singuri la acestea, printr-o metodă deductivă. Bineînțeles că este de preferat, în cazul claselor cu efective mari de elevi, în lipsa unui spațiu adecvat, a unor elevi nemotivați și dornici de activitate, lipsei de timp sau în condițiile actuale pandemice, imposibilitatea aglomerării elevilor în apropierea imediată a profesorului, necesitând păstrarea unei distanțe de siguranță.

De asemenea, experimentul nu-l putem confunda cu lucrările de laborator unde se fac: disecții, studiul morfologiei externe şi interne a unor organisme vegetale şi animale, analiza unor preparate, etc. Combinând experienţa cu acţiunea, metodele experimentale accentuează caracterul aplicativ al predării, favorizează realizarea unei mai strânse legături a teorii cu practica. A experimenta înseamnă a-i pune pe elevi în situaţia de a concepe şi de a practica ei însăşi un anumit gen de operaţii cu scopul de a observa, a studia, a dovedi, a verifica, a măsura rezultatele. În schimb, lucrările practice au un caracter tranzitiv fiind orientate spre aplicarea cunoştinţelor. Se deosebesc de experimente, acestea din urmă fiind orientate spre transformarea, într-un fel oarecare, a realităţii, a stării de existenţă a lucrurilor şi fenomenelor. Gama lucrărilor practice este extrem de largă, începând cu obişnuitele aplicaţii practice, continuând cu cele de proiectare şi încheind cu cele de execuţie, de construcţie ori de creaţie; de analiză, comparare, de cercetare, de disecție, de microscopie, bazate pe experiențe etc.

Biologia fiind încadrată în aceeași arie curriculară cu matematică, am putea defini următoarea inecuație:

DEMONSTRAȚIE  < EXPERIMENT  < LUCRARE PRACTICĂ.

Dacă demonstrația, în diferite sale forme este realizată preponderent de către profesor (metoda de lucru),  experimentul implică cel puțin un elev ce realizează sub supravegherea profesorului, procesul experimental, iar lucrarea practică implică aproape toată clasa de elevi, organizați pe grupe sau chiar individual în limita materialelor disponibile, fiind și cea mai complex metodă didactică. Toate acestea dezvoltă spiritul de observație și investigare, a unor deprinderi și tehnici de lucru specific biologiei, stârnind motivația și interesul pentru studiul acestei frumoase discipline.

Bibliografie
1. Ianovici N., Frenț A. O., Metode didactice în predare, învățare și evaluare la biologie, Editura Mirton, 2009, Timișoara, pag. 44-45;
2. Șăitan, T., Grosu, M., Popescu, A.S., Gurzu, C., Lucrări practice de biologie, gimnaziu și liceu, Editura Didactica Publishing House, 2010, București, pag. 126
3. Șăirtan, T., Olteanu, S., Afrim, C., Tanur, I., Miricel, F., Manea, C., Neagu, A., Divoiu, M., Mihai, A., – Ghid de pregătire pentru profesorii de biologie pentru definitivat și titularizare, Editura Didactica Publishing House,  2017, pag. 350-353;