Implementarea modelului Flipped Classroom în predarea chimiei reprezintă o direcție didactică modernă, centrată pe elev și pe învățarea activă. Articolul de față analizează eficiența utilizării acestui model în predarea noțiunii de pH la nivel liceal, prin combinarea învățării vizuale (materiale video, simulări interactive) cu experimentul aplicativ de laborator. Studiul evidențiază impactul pozitiv asupra înțelegerii conceptelor abstracte, dezvoltării competențelor experimentale și creșterii motivației pentru învățare. Rezultatele obținute susțin ideea că Flipped Classroom contribuie la optimizarea procesului de predare–învățare a chimiei, în special în cazul conținuturilor cu grad ridicat de abstractizare.
1. Introducere
Predarea chimiei se confruntă frecvent cu dificultăți generate de caracterul abstract al unor concepte fundamentale, precum pH-ul, echilibrul acido-bazic sau ionizarea. Studiile din domeniul didacticii științelor arată că metodele tradiționale, centrate exclusiv pe expunere verbală, conduc adesea la învățare mecanică și la dificultăți în transferul cunoștințelor în contexte practice (Ausubel, 2000).
Modelul Flipped Classroom (clasa inversată) propune o reorganizare a timpului de instruire, prin mutarea etapei de predare teoretică în afara clasei și valorificarea timpului didactic pentru activități aplicative, colaborative și experimentale (Bergmann & Sams, 2012). În acest context, noțiunea de pH oferă un cadru adecvat pentru aplicarea acestui model, datorită posibilităților variate de vizualizare și experimentare.
Scopul prezentului articol este de a evidenția modul în care Flipped Classroom, integrat cu învățarea vizuală și experimentul aplicativ, poate optimiza predarea noțiunii de pH în învățământul liceal.
2. Fundamentare teoretică
2.1. Modelul Flipped Classroom
Flipped Classroom este definit ca un model pedagogic mixt, care îmbină învățarea online asincronă cu activitățile față în față, centrate pe aplicare și aprofundare (Bishop & Verleger, 2013). Elevii parcurg materialele teoretice înainte de oră, iar timpul din clasă este dedicat clarificărilor, rezolvării de probleme și experimentului.
Cercetările arată că acest model favorizează învățarea activă, autonomia elevilor și dezvoltarea gândirii critice (Lo & Hew, 2017). În domeniul chimiei, Flipped Classroom permite alocarea unui timp mai mare activităților de laborator, esențiale pentru formarea competențelor specifice.
2.2. Rolul învățării vizuale în predarea chimiei
Învățarea vizuală joacă un rol esențial în înțelegerea conceptelor chimice, facilitând trecerea de la nivelul macroscopic la cel microscopic și simbolic (Johnstone, 2000). Utilizarea videoclipurilor explicative, a animațiilor și a simulărilor digitale contribuie la reducerea supraîncărcării cognitive și la consolidarea reprezentărilor mentale corecte.
În cazul pH-ului, reprezentările vizuale ale scalei logaritmice, ale concentrației ionilor de hidrogen și ale indicatorilor acido-bazici sprijină înțelegerea relațiilor matematice și chimice implicate.
3. Metodologia aplicării modelului
Aplicarea modelului Flipped Classroom a fost realizată într-o clasă de liceu cu profil real, în cadrul unității de învățare dedicate acizilor, bazelor și sărurilor, având ca obiectiv principal înțelegerea noțiunii de pH și a metodelor de determinare a acestuia. Demersul metodologic a fost conceput astfel încât să asigure o succesiune logică între învățarea individuală, ghidată, și activitățile aplicative desfășurate în mediul formal al clasei.
În etapa de pre-clasă, elevii au parcurs materiale digitale elaborate de profesor, care au inclus explicații vizuale privind semnificația chimică și matematică a pH-ului, reprezentarea scalei logaritmice și corelarea valorilor pH-ului cu concentrația ionilor de hidrogen. Materialele au fost structurate progresiv, de la exemple familiare din viața cotidiană până la situații cu grad mai ridicat de abstractizare, pentru a facilita ancorarea noilor cunoștințe în structurile cognitive existente. Vizionarea resurselor a fost însoțită de sarcini de reflecție și itemi de autoevaluare, care au permis elevilor să își verifice înțelegerea și profesorului să identifice eventualele dificultăți conceptuale înainte de activitatea din clasă.
Ora de curs propriu-zisă a fost dedicată aproape în totalitate activităților aplicative și experimentale. Elevii au lucrat în echipe, determinând pH-ul unor soluții cunoscute și necunoscute prin utilizarea indicatorilor acido-bazici universali și naturali. Accentul a fost pus pe formularea de ipoteze, observarea sistematică a modificărilor de culoare și interpretarea rezultatelor în raport cu datele teoretice studiate anterior. Profesorul a avut rol de facilitator, intervenind punctual pentru clarificări, ghidarea demersului experimental și stimularea argumentării științifice. Această organizare a activității a permis valorificarea timpului didactic pentru aprofundare și consolidare, în detrimentul expunerii frontale clasice.
Evaluarea a fost preponderent formativă, realizată prin observația directă, analiza fișelor de lucru și discuții de grup, fiind urmărit atât nivelul de înțelegere conceptuală, cât și dezvoltarea competențelor experimentale și de comunicare științifică.
4. Rezultate și discuții
Analiza rezultatelor obținute în urma aplicării modelului Flipped Classroom a evidențiat o îmbunătățire vizibilă a nivelului de înțelegere a noțiunii de pH. Elevii au manifestat o capacitate crescută de a explica relația dintre concentrația ionilor de hidrogen și valoarea pH-ului, precum și de a utiliza corect terminologia specifică în interpretarea fenomenelor observate experimental. Comparativ cu lecțiile desfășurate prin metode tradiționale, s-a observat o reducere a confuziilor legate de caracterul logaritmic al scalei pH.
Implicarea activă în activitățile de laborator a contribuit la consolidarea legăturii dintre teorie și practică, elevii demonstrând o mai bună capacitate de transfer al cunoștințelor în situații concrete. Discuțiile de grup și confruntarea rezultatelor experimentale au favorizat dezvoltarea gândirii critice și a abilităților de argumentare, aspecte esențiale în formarea competențelor științifice.
De asemenea, s-a constatat o creștere a motivației pentru învățare și a interesului față de disciplina chimie. Elevii au perceput activitatea didactică drept mai atractivă și mai relevantă, fapt care a condus la o participare activă și la o atitudine pozitivă față de experiment. Aceste constatări sunt în concordanță cu rezultatele altor studii din literatura de specialitate, care subliniază eficiența modelului Flipped Classroom în stimularea angajamentului cognitiv și afectiv al elevilor.
Din perspectiva profesorului, modelul a permis o mai bună diferențiere a instruirii și un feedback mai eficient, întrucât timpul din clasă a fost utilizat pentru sprijin individualizat și clarificarea dificultăților reale de învățare. Astfel, Flipped Classroom s-a dovedit a fi un cadru didactic favorabil optimizării predării noțiunii de pH și, în general, a conținuturilor chimice cu grad ridicat de abstractizare.
Totuși, analiza critică a aplicării acestui model evidențiază și anumite limite. Un dezavantaj semnificativ este reprezentat de faptul că nu toți elevii manifestă un nivel suficient de motivație și autonomie pentru a parcurge în mod riguros materialele individuale din etapa de pre-clasă. În aceste situații, există riscul ca unii elevi să ajungă la activitatea din clasă cu lacune conceptuale, ceea ce poate afecta eficiența activităților aplicative și dinamica lucrului pe grupe. Această problemă impune necesitatea introducerii unor mecanisme de responsabilizare, precum sarcini scurte de verificare, chestionare formative sau discuții de recapitulare ghidată la începutul orei, astfel încât modelul Flipped Classroom să poată fi adaptat la diversitatea stilurilor de învățare și a nivelurilor de motivație ale elevilor.
5. Concluzii
Aplicarea modelului Flipped Classroom în predarea noțiunii de pH demonstrează un potențial ridicat de optimizare a procesului instructiv-educativ în chimie, în special în cazul conceptelor cu grad mare de abstractizare. Integrarea învățării vizuale cu activitățile experimentale a facilitat o înțelegere mai profundă a relației dintre concentrația ionilor de hidrogen și valoarea pH-ului, contribuind la consolidarea legăturii dintre teorie și practică.
Rezultatele obținute indică faptul că reorganizarea timpului didactic, prin mutarea etapei de predare teoretică în afara clasei, permite valorificarea orei de curs pentru activități aplicative, reflecție și feedback personalizat. În acest context, elevii devin participanți activi la propria învățare, iar rolul profesorului se redefinește din furnizor de informație în facilitator al înțelegerii și al demersului experimental.
Totodată, concluziile evidențiază necesitatea adaptării flexibile a modelului Flipped Classroom la particularitățile colectivului de elevi, având în vedere diferențele de motivație, autonomie și ritm de învățare. Implementarea unor strategii de responsabilizare și evaluare formativă continuă se dovedește esențială pentru asigurarea eficienței acestui model.
În ansamblu, Flipped Classroom se conturează ca o alternativă didactică viabilă și eficientă în predarea chimiei, cu condiția unei proiectări riguroase și a unei reflecții pedagogice permanente. Extinderea aplicării acestui model la alte conținuturi curriculare și realizarea unor cercetări sistematice pot contribui la fundamentarea sa ca o practică educațională integrată în învățământul preuniversitar.
Bibliografie
Abeysekera, L., & Dawson, P. (2015). Motivation and cognitive load in the flipped classroom. Higher Education Research & Development, 34(1), 1–14.
Ausubel, D. (2000). The acquisition and retention of knowledge: A cognitive view. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.
Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. Washington, DC: ISTE.
Bishop, J. L., & Verleger, M. A. (2013). The flipped classroom: A survey of the research. ASEE National Conference Proceedings, 1–18.
Gilboy, M. B., Heinerichs, S., & Pazzaglia, G. (2015). Enhancing student engagement using the flipped classroom. Journal of Nutrition Education and Behavior, 47(1), 109–114.
Johnstone, A. H. (2000). Teaching of chemistry—Logical or psychological? Chemistry Education Research and Practice, 1(1), 9–15.