Ghidul metodologic

În centrul Ghidului metodologic de predare a fizicii este învăţarea prin investigaţie (inquiry based learning). Investigaţia (inquiry) reprezintă un set de practici educaţionale care promovează un proces de învăţare ghidat de întrebări. Această abordare are numeroase avantaje: stimulează curiozitatea elevilor, asigură exersarea gândirii critice şi a capacităţii de reflecţiei, cultivă autonomia în învăţare.

Învățarea prin investigație cuprinde o serie de trăsături etapizate, ce facilitează aplicarea sa la clasă. De aceea, unităţile de învăţare sunt concepute având în vedere următoarele secvenţe:

• prezentarea în faţa elevilor a unei situaţii intrinsec motivante, a unei situaţii din viaţa de zi cu zi, ce permite identificarea/formularea unei problemei ştiinţifice;
• lansarea unei întrebări deschise ce reprezintă punctul de plecare al investigaţiei ştiinţifice în care se vor angaja elevii;
• furnizarea de răspunsuri de către elevi sau formularea altor întrebări, prin care elevii ajung să identifice un mod de abordare al întrebării iniţiale;
• proiectarea experimentelor şi selectarea instrumentelor de investigare, etapă ce necesită colaborarea între elevi;
• realizarea propriu-zisă a experimentelor, colectarea datelor şi interpretarea acestora, prin lucrul în echipă;
• dacă este cazul, reformularea întrebării iniţiale pe baza datelor obţinute şi refacerea experimentelor pentru a colecta alte date, în funcţie de întrebarea revizuită;
• formularea concluziilor (prezentare orală, prezentare tip poster, proiect etc.) şi argumentarea acestor concluzii de către elevi.

„De ce, dacă dintr-o bucată de plastilină confecţionăm o bărcuţă, aceasta pluteşte la suprafaţa apei, în timp ce aceeaşi bucată de plastilină, făcută ghem, se scufundă?”

În această lecţie, au loc următoarele procese:

1. elevii precizează scopului urmărit (găsirea unor răspunsuri la întrebarea de investigat);
2. identifică proceduri care trebuie imaginate pentru acesta
3. proiectează demersul de rezolvare (stabilirea etapelor, a mijloacelor, anticiparea riscurilor, integrarea constrângerilor care apar).

Activitatea 1 (Conversaţie dirijată, experiment – 15 min.)

• profesorul și elevii evocă observaţii, experienţe şi întâmplări personale privind comportamentul corpurilor scufundate în lichid şi îşi reamintesc noţiuni fizice precum rezultanta unui sistem de forţe, echilibru, condiţii de echilibru, presiune hidrostatică, principiul fundamental al hidrostaticii;
• se confruntă cu întrebarea „De ce, dacă dintr-o bucată de plastilină confecţionăm o bărcuţă, aceasta pluteşte la suprafaţa apei, în timp ce aceeaşi bucată de plastilină, făcută ghem, se scufundă?”;
• verifică experimental întrebarea de investigat şi o evaluează: „Este interesantă?”; „Este relevantă pentru conceptul de studiat ?” etc..

Activitatea 2 (Brainstorming – 5 min.)

• elevii formulează răspunsuri: „Barca este mai lungă”, „Barca are un volum mai mare”, „Barca are o densitate mai micăˮ etc.;
• evaluează ipotezele: „Sunt plauzibile?”; „Sunt testabile?” etc.;
• reformulează ipotezele ca enunţuri bine definite, testabile, în funcţie de variabile (proprietăţi) precum: greutate, greutate aparentă.

Activitatea 3 (Investigaţie în grup – 20 min.)

• elevii  observă/verifică experimental comportamentul flacoanelor goale sau conţinând un număr variabil de mici biluţe din plastilină la scufundarea în lichide cu densităţi diferite; comportamentul oului scufundat în apă în care se adaugă treptat sare grunjoasă;
• măsoară greutatea aparentă a flacoanelor conţinând biluţe de plastilină, total sau parţial scufundate în diferite lichide;
• comunică observaţiile.

Evaluarea de la finalul lecţiei (10 min.)

Ghidul metodologic de predare a fizicii conține unități de învățare pentru toată programa de fizică de gimnaziu și liceu, ceea ce înseamnă peste 800 de lecții predate prin investigație.  Toate unitățile de învățare au fost verificate din punct de vedere al corectitudinii științifice de către cadre didactice universitare. Pe lângă unitățile propriu-zise, ghidul cuprinde și o serie de materiale suport, disponibile pentru profesori pe platforma de comunicare Fizica Altfel. Aceste materiale suport sunt:

• experimente cu materiale uzuale (pentru o parte din unitățile de învățare);
• sarcini de învățare cu grad ridicat de complexitate;
• instrumente de evaluare a elevilor la clasă;
• fișe de lucru pentru toate activitățile propuse în toate unitățile de învățare (peste 400);
• materiale pentru managementul clasei.

Atât ghidul, cât și materialele suport, au trecut printr-un proces de peer-review. Opinii ale referenților asupra materialelor pot fi găsite în categoria Referate de pe această pagină.