Nivel: clasele a IX –a – a XII– a

            Arie tematică: matematică şi ştiinţe

            Subiecte: fizică, matematică, economie, ecologie, probleme sociale

            Capacităţi de gândire de nivel superior: analiză, clasificare, investigare, conştientizare, folosirea cunoştinţelor acumulate, planificare, stabilire de strategii, creativitate, colaborare, comunicare, argumentarea soluţiilor prezentate.

            Activităţi – cheie de învăţare: analiză, investigare, prezentarea şi argumentarea dovezilor şi a soluţiilor

            Timp aproximativ necesar: trei săptămâni, două lecţii de 50 min/săptămână, teme pentru acasă şi o şedinţă pe săptămână la Clubul de ştiinţă

            Rezumatul unităţii de învăţare:

            Elevii primesc o sarcină, în care trebuie să verifice adevărul unor afirmaţii cuprinse într-un fluturaş primit odată cu factura de energie electrică. Ei trebuie să analizeze, să verifice validitatea informaţiilor, să utilizeze cunoştinţele dobândite, să stabilească strategii, să caute dovezi şi soluţii. Această unitate de învăţare îşi propune utilizarea noilor tehnologii pentru dezvoltarea capacităţilor de gândire de nivel superior, la elevi.

            Întrebări – cheie ale curriculum-ului

            Întrebare esenţială:

Putem reduce încălzirea globală prin gesturi de zi cu zi?

            Întrebările unităţii de învăţare:

            Trebuie să înlocuim becurile incandescente cu cele economice?

            Becurile economice au mai multe avantaje decât dezavantaje?

            Întrebări de conţinut:

            Sunt mai eficiente becurile economice decât cele standard?

            Lămpile economice oferă sau nu aceeaşi calitate a luminii, dar cu costuri mult mai mici la energia electrică?

            Sumarul evaluării:

            Sunt utilizate diferite metode şi instrumente de evaluare care sunt centrate pe elev. Iată câteva dintre ele: în evaluarea iniţială – jurnalul şi evaluarea cunoştinţelor anterioare, în evaluarea continuă – jurnalul, grilele de evaluare criterială, teme pentru acasă, rapoarte, experimente de laborator şi experimente virtuale, harta conceptelor, tabele KWL, iar în evaluarea finală voi folosi grilele de evaluare criterială, formulare de interevaluare, jurnale, prezentări PowerPoint, diagrame, hărţi de concepte, blog – uri şi site – uri Web. Profesorul trebuie să evalueze nu numai cunoştinţele, dar şi abilităţile dobândite. Elevii vor primi de la început grilele de evaluare, pentru a cunoaşte cerinţele de notare. Toate aceste instrumente oferă tuturor informaţii despre progresul elevilor, feedback, modul de gândire, competenţele acumulate şi produsele finale ale proiectului.

            Procedee de instruire:

            Înainte de începerea unităţii de învăţare

            Trebuie parcurse lecţiile despre puterea şi energia electrică, lampa cu incandescenţă şi capitolul de optică.

            Prezentarea proiectului:

            Profesorul realizează un poster cu întrebarea esenţială a unităţii de învăţare şi îl pune în clasă. Printr-o discuţie, se face legătura între această întrebare şi cunoştinţele anterioare ale elevilor, în legătură cu tema modulului. Profesorul le cere elevilor să noteze în jurnalul personal, ideile lor în legătură cu această întrebare.

            Acesta prezintă următoarea sarcină:

            Luna aceasta aţi primit, odată cu factura pentru energia electrică, un fluturaş publicitar în care este scris:

“Înlocuind becurile incandescente cu cele economice, puteţi reduce cu până la 80% costul energiei consumate pentru iluminat!

Aceeaşi calitate a luminii, costuri mult mai mici!

Pentru fiecare bec incandescent de 100W, înlocuit cu o lampă economică de 18W, economisiţi anual 28 RON şi beneficiaţi de aceeaşi calitate a luminii.

Calculul a fost efectuat pe baza unui tarif mediu de 0,30 RON/kWh şi o durată de funcţionare de 1000 de ore pe an.

Astfel, vă alăturaţi luptei noastre împotriva încălzirii globale şi contribuiţi activ la reducerea emisiei de CO₂.”

            Părinţii vă cer să le spuneţi dacă aceste informaţii sunt corecte. Propuneţi nişte soluţii pentru verificarea celor spuse în fluturaş.

            Profesorul va prezenta proiectul propus elevilor în format multimedia cu următoarele patru componente:

- prezentarea problemei;

- discuţie;

- o colecţie de instrumente, care să-i ajute pe elevi la rezolvare;

- prezentarea soluţiilor de către echipa de elevi.

Formatul îi va stimula pe elevi să perceapă această provocare ca pe o problemă din viaţa de zi cu zi, pe care o pot întâlni oricând şi pe care trebuie să o rezolve. Desigur că profesorul poate împărţi şi materiale scrise.

Strângerea informaţiilor şi realizarea proiectului

Elevii vor fi împărţiţi în echipe de câte patru. Profesorul împarte elevilor o grilă de evaluare pentru ca aceştia să fie conştienţi de cerinţele proiectului. Procesul de gândire necesar rezolvării acestei sarcini implică patru etape care vor fi indicate elevilor în colecţia de instrumente ce constituie a patra componentă multimedia de mai sus:

- analiza problemei;

- un proces de învăţare autodirijată;

- brainstorming;

- prezentarea soluţiilor.

În faza de analiză, echipa citeşte cu atenţie enunţul primit şi, cu ajutorul tabelului KWL, redefineşte problema. Pentru a găsi soluţia, ei trebuie să stabilească în această etapă, în mod foarte clar, ce ştiu şi ce trebuie să afle, ce cunoştinţe şi competenţe trebuie să dobândească, să emită nişte ipoteze iniţiale, să-şi împartă atribuţiile şi să facă un plan pentru rezolvarea sarcinii.

            În etapa a doua, fiecare elev în parte va face o documentare pentru a dobândi noţiunile şi competenţele necesare. În acest proces, elevul îşi stabileşte propriile obiective, identifică resursele necesare, îşi programează timpul pentru atingerea obiectivelor.

            În etapa a treia, echipa se reuneşte pentru o şedinţă de brainstorming şi însumează într-un tabel intermediar ideile lor de soluţionare a scenariului, argumentele pro şi contra fiecărei idei şi o clasificare a soluţiilor propuse de membrii echipei în funcţie de plauzibilitatea propunerilor.

            În tot acest timp, profesorul acţionează doar ca facilitator sau consultant, ghidându-i pe elevi, fără a le prezenta soluţiile. El trebuie să se asigure că elevii iau în considerare următoarele întrebări:

Cum putem calcula energia electrică, dacă ştim puterea şi timpul?

Cum calculăm preţul energiei electrice?

Cum calculăm reducerea costului pentru iluminat, prin folosirea becurilor economice?

Cum funcţionează becurile economice şi cele incandescente?

Ce avantaje şi dezavantaje au ambele tipuri de iluminat pentru mediu, sănătate şi societate?

Ce înţelegem prin aceeaşi calitate a luminii?

Cum se poate determina experimental această calitate?

Ce este, practic, încălzirea globală?

Dacă este nevoie, la Clubul de ştiinţă, profesorul poate oferi îndrumări în ceea ce priveşte realizarea unui blog, despre instrumentele din kit – ul ajutător al scenariului, procesul de analiză a unei probleme, elementele de bază ale unei argumentări şi alte neclarităţi ale elevilor. Totuşi, este foarte important ca soluţia să nu fie dezvăluită de profesor, înainte de prezentările elevilor.

            Prezentarea rezultatelor:

            În faza de testare şi prezentare a soluţiei finale, elevii stabilesc nişte criterii de validare a soluţiilor propuse de echipă şi, în final, prezintă rezultatul în faţa clasei, cu ajutorul unei prezentări PowerPoint, a unor scheme, desene, blog – uri, pagini Web, wiki, video sau diagrame. La sfârşit se va face o comparaţie cu soluţia prezentată de profesor şi se vor discuta rezultatele.

Consider că în acest proiect, elevii învaţă activ şi prin colaborare să rezolve o problemă autentică, ce poate apărea oricând în viata de zi cu zi. Sper ca, prin acest modul IntelTeach, elevii mei să-şi îmbunătăţească motivaţia pentru învăţare, gândirea critică, lucrul în echipă, capacitatea de transfer şi abilităţile de gândire de nivel superior.

În funcţie de nivelul clasei, cred că ajutorul acordat iniţial poate fi mai mare sau mai mic, pentru ca elevii să se deprindă cu acest tip de abordare. Îmi propun să abordez şi alte teme prin această metodă, însă cu final deschis, în care elevii să propună ei înşişi scenarii. Acest şablon de gândire şi rezolvare a unei probleme îi poate ajuta pe elevi, prin transfer, în viitoarea meserie.

Aptitudini şi capacităţi obligatorii

-         Parcurgerea capitolelor de electricitate şi optică

-         Atitudini generale de investigare

-         Capacităţi de folosire a calculatorului

Adaptare pentru diferenţierea instruirii

Elevul cu dificultăţi de învăţare

-         Comunicarea cu familia pentru a verifica nivelul de înţelegere şi progresul

-         Teme mai simple, dacă elevul are capacităţi limitate de citire, scriere sau investigaţie

Elevul talentat

-         Încurajarea studiului în profunzime al comparării iluminării date de becuri

Elevul vorbitor de limbă engleză ca limbă străină

-         Materiale în limba maternă a elevului

-         Folosirea translatorului Google sau Wibiya

-         Cel puţin un elev cu performanţe la limba engleză în echipă

Standarde şi obiective

Standardele naţionale pentru fizică şi ştiinţe

Obiective operaţionale

La sfârşitul unităţii de învăţare, elevii vor fi capabili:

-         să cunoască principiul de funcţionare a becurilor incandescente şi a celor economice;

-         să cunoască avantajele şi dezavantajele celor două tipuri de iluminat;

-         să calculeze preţul energiei electrice;

-         să ştie ce se înţelege prin calitatea luminii;

-         să folosească abilităţi de gândire de nivel superior, ca analiza, utilizarea cunoştinţelor, metacogniţia şi transferul în situaţii noi;

-         să lucreze în echipă;

-         să facă o prezentare cu argumente în public.

Materiale şi resurse necesare

Materiale tipărite

Cărţi de fizică de la bibliotecă

Resurse de pe Internet

http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb

http://www.sciencenotebooks.org/

www.graphic.org

http://www.explainthatstuff.com/energysavingfluorescentlamp.html

http://home.howstuffworks.com/question236.htm

http://www.ehow.com/how_2172446_calculate-electric-costs-energy.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_sphere

http://www.rp-photonics.com/integrating_spheres.html

http://www.ecomagazin.ro/ecobec/

http://www.ecomagazin.ro/becuri-economice-avantaje-si-dezavantaje/

Tehnologie—Hardware: calculatoare, conexiune la Internet, proiector

Tehnologie—Software: aplicaţii pentru editare de texte, prezentări, pagini Web, blog-uri, diagrame, enciclopedii virtuale, applet-uri Java pentru experimente virtuale