Învățarea prin descoperire reprezintă o metodă modernă de predare, centrată pe elev, care încurajează explorarea, experimentarea și formularea propriilor concluzii. Spre deosebire de metodele tradiționale, în care informația este transmisă direct, această abordare îi implică activ pe elevi în procesul de învățare, dezvoltându-le curiozitatea și gândirea critică. Un domeniu potrivit pentru aplicarea acestei metode este studiul transformărilor materiei, clasa a III-a, în special fenomenul de topire, care poate fi ușor observat și experimentat.
Învățarea prin descoperire presupune ca elevii să ajungă la cunoștințe noi prin investigare și experiment. Profesorul are rol de ghid, oferind situații-problemă și materiale necesare, fără a oferi direct răspunsurile.
Această metodă contribuie la dezvoltarea spiritului de observație, formarea gândirii logice, creșterea autonomiei în învățare, stimularea interesului pentru știință. Elevii nu doar memorează informații, ci le înțeleg în profunzime, deoarece le descoperă singuri. Pentru a înțelege procesul de topire prin descoperire, profesorul poate organiza o activitate practică. Elevii primesc diferite materiale și sunt invitați să observe ce se întâmplă atunci când acestea sunt supuse unor surse diferite de căldură.
Etapele experimentelor pot fi:
- Observarea inițială – elevii descriu starea materialelor înainte de experiment.
- Formularea ipotezelor – aceștia anticipează ce se va întâmpla la încălzire.
- Experimentul propriu-zis – materialele sunt expuse la sursa de căldură.
- Înregistrarea rezultatelor – elevii notează schimbările observate.
- Formularea concluziilor – aceștia deduc faptul că substanțele aflate în stare solidă se transformă în stare lichidă prin topire.
Aplicarea învățării prin descoperire în studiul topirii are numeroase beneficii, precum: face lecția mai interesantă și interactivă, facilitează înțelegerea conceptelor abstracte, dezvoltă abilități practice și de lucru în echipă, încurajează curiozitatea și dorința de a experimenta, elevii devin participanți activi, iar procesul de învățare devine mai eficient și mai plăcut.
Vom reda în cele ce urmează câteva aspecte practice importante atunci când încercăm să apelăm la învățarea prin descoperire, în cazul nostru având ca subiect al lecției Topirea. Astfel:
CLASA: a III-a
ARIA CURRICULARĂ: Matematică şi ştiinţe ale naturii
DISCIPLINA: Științe ale naturii
UNITATEA DE ÎNVĂŢARE: Transformări ale materiei
ELEMENTE DE CONȚINUT: Tipuri de transformări ale materiei
SUBIECTUL LECŢIEI: Topirea
TIPUL LECŢIEI: Comunicare și însușire de noi cunoștințe (predare-învățare)
COMPETENȚE GENERALE:
1.Explorarea caracteristicilor unor corpuri, fenomene și procese
2.Investigarea mediului înconjurător, folosind instrumente și procedee specifice
3.Rezolvarea de probleme din viața cotidiană, valorificând achizițiile despre propriul corp și despre mediul înconjurător
COMPETENȚE SPECIFICE:
1.1.Identificarea unor caracteristici ale corpurilor vii și nevii
1.2.Utilizarea unor criterii pentru compararea unor corpuri, fonemene și procese
OBIECTIV:
●Familiarizarea cu noțiunea de topire, ca tip de transformare a materiei din stare solidă în stare lichidă
OBIECTIVE OPERAŢIONALE:
- Cognitive
OO 1: să enumere cele trei stări de agregare a corpurilor și proprietățile importante ale acestora;
OO 2: să prezinte procesul de topire a unor materiale, urmărind experimentele făcute de către propunător;
OO 3: să definească topirea, ca tip de transformare a materiei, în urma experimentelor făcute;
OO 4: să numească sursele de căldură utilizate în experimente, care declanșează topirea corpurilor solide;
OO 5: să compare corpuri aflate în stare solidă sau lichidă, pentru stabilirea modului și timpului de transformare a acestora din stare solidă în stare lichidă;
OO 6: să descopere răspunsul la întrebările: Ce s-a întâmplat cu antenele extraterestrului Paxi?, De ce?, după parcurgerea experimentelor;
OO 7: să rezolve corect fișa de lucru, prin completarea spațiilor goale cu termenii potriviți: SOLID, LICHID, CĂLDURII, respectiv cu denumirea unui corp solid care devine lichid atunci când este încălzit. - Atitudinale
OO 9: să fie capabil a formula și susține opinii privind cele observate/explorate/investigate.
Valori și atitudini vizate:
- Dezvoltarea curiozității pentru procesul de topire, ca proces de transformare a materiei;
- Dezvoltarea grijii față de mediul înconjurător;
- Formarea gândirii critice și flexibile;
- Cultivarea receptivității pentru aplicarea cunoștințelor învățate în viața cotidiană.
Strategii: dirijată, inductiv – deductivă, explicativ – dirijată.
METODE ŞI PROCEDEE DIDACTICE:
M1 – Conversația
M2 – Observația
M3 – Explicația
M4 – Demonstrația
M5 – Experimentul
M6 – Problematizarea
MIJLOACE DE ÎNVĂŢĂMÂNT:
m1 – laptop
m2 – videoproiector
m3 – boxe
m4 – tablă
m5 – manualul de Științe ale Naturii, Editura INTUITEX
m6 – caiet de științe
m7 – masă de lucru pentru efectuarea experimentelor
m8 – filmulețul extraterestrului Paxi
m9 – două cadrane din hârtie, cu întrebări
m10 – ochelari de protecție
m11 – protecție pentru masa la care se efectuează experimentele
m12 – fotografii sugestive cu experimentele realizate
m13 – cartonașe cu concluziile experimentelor
m14 – cuburi de gheață cu răvașe
m15 – ladă frigorifică pentru depozitarea gheții
m16 – recipiente pentru depozitarea corpurilor solide/lichide folosite
m17 – spirtieră
m18 – eprubete
m19 – spirt
m20 – cleși pentru eprubete
m21 – zahăr
m22 – lumânări
m23 – ciocolată
m24 – apă
m25 – cratiță mică pentru încălzit apa
m26 – unt
m27 – reșou
m28 – cronometru
m29 – fișe de lucru reprezentând schița lecției
m30 – lipici
m31 – ciocolate ca recompense
INSTRUMENTE DE EVALUARE:
- Verificare orală – frontală
- Observarea sistematică
- Analiza modului de rezolvare a sarcinilor de lucru
- Analiza produselor activității
FORME DE ORGANIZARE:
F1 – individuală
F2 – frontală
RESURSE UMANE: 28 elevi
RESURSE TEMPORALE: 45 de minute, cf. OMEN_Plan_cadru_primar_2013 II, ELABORAREA PLANULUI-CADRU DE ÎNVĂȚĂMÂNT PENTRU CICLUL PRIMAR, Art. 7, pag. 15
RESURSE SPAȚIALE: Sala de clasă
BIBLIOGRAFIE:
Curriculum Naţional, Programa școlară pentru disciplina ȘTIINȚE ALE NATURII, clasele a III – a – a IV – a, M.E.N., Bucureşti, 2013;
Marinescu M., (2016). Metodica predării științelor naturii și geografiei în învățământul primar. Pitești: Paralela 45 (pdf.coffee.com/metodica-predarii-stiintelor-naturii-i-geografiei-in-invatamantul-primar-mariana-marinescupdf-pdf-free.html)
DESFĂȘURAREA ACTIVITĂȚII
Ne vom opri în cele ce urmează doar asupra secvenței didactice ”Transmiterea noilor cunoștințe”, pentru a surprinde experimentele realizate de către elevi.
Se scrie titlul lecției pe tablă și în caiete.
Se efectuează experimentele de mai jos, concluziile acestora fiind trecute pe cartonașe, care se vor lipi pe tablă pe rând, în funcție de concluziile trase la finalul fiecărui experiment realizat.
Experimentele vor fi realizate prin implicarea elevilor și observate de către elevi.
În cadrul experimentelor elevii vor fi antrenați ca și asistenți.
Cu ocazia fiecărui experiment se va insista asupra protecției și securității persoanei.
Pe cartonașele proprii, elevii vor trece rezultatele experimentelor, pe care la finalul lecției le vor lipi în caiete ca schiță a lecției.
Apelând la extraterestrul Paxi, care vine cu provocările la științe și care locuiește pe o planetă îndepărtată, aflată la mare depărtare de Soare, motiv pentru care pe planeta sa se află multă gheață, fiind departe de soarele arzător, vom observa ce s-ar fi întâmplat cu antele lui Paxi, dacă acestea ar fi fost de gheață (experimentul nr. 1).
Experimentul nr. 1:
Topirea gheții.
Pașii de urmat:
Fiecare copil primește într-un recipient, un cub de gheață, în interiorul căruia se află răvașe cu unul din mesajele TOPIRE, SOLID, LICHID sau CĂLDURĂ.
Copiii vor observa pe durata lecției, din punctul de vedere al transformării, cuburile de gheață, urmând ca spre finalul lecției elevii să prezinte ce s-a întâmplat cu acestea. La topirea completă, se vor putea citi mesajele cu conținut legat de procesul de topire.
Experimentul nr. 2:
Topirea lumânării.
Topirea zahărului.
Pașii de urmat:
Se aprinde lumânarea, pentru a se observa procesul de topire.
Se pun bucăți de zahăr în eprubetă și se pune eprubeta deasupra spirtierei.
Li se va explica elevilor să fie atenți atunci când folosesc lumânări, fie acasă, fie la biserică, pentru a nu le curge ceara pe degete, aceasta fiind foarte fierbinte, putându-i chiar arde.
Ce observăm?
Prin încălzire, zahărul s-a topit și a devenit lichid. De asemenea, prin încălzire și ceara lumânării a devenit lichidă.
Dacă se înclină eprubeta se poate observa faptul că zahărul topit curge, la fel și ceara topită.
Folosindu-se un cronometru, se va stabili care a fost timpul de topire pentru ceară și care pentru topirea zahărului.
Împreună cu elevii se descoperă definiția TOPIRII, afișându-se pe tablă cartonașul cu definiția. Această definiție o vor trece elevii pe cartonașele proprii.
”Topirea este tipul de transformare (procesul) prin care un corp solid se transformă în corp lichid, în prezența căldurii.”
Experimentul nr. 3:
Topirea untului.
Pașii de urmat:
În eprubetă se pun bucăți de unt, eprubeta ținându-se mai apoi deasupra spirtierei aprinse.
Totodată, se va folosi un cronometru, comparându-se durata necesară topirii. Timpul obținut pentru topirea untului se va compara cu timpul necesar pentru topirea corpurilor folosite în experimentele anterioare.
Se vor observa forma, culoarea și volumul untului după topire.
Se va afișa pe tablă cartonașul cuprinzând concluziile experimentului. Elevii vor trece pe propriile cartonașe, concluziile.
”Două corpuri cu o compoziție diferită au un timp de topire diferit.”
Experimentul nr. 4:
Topirea ciocolatei.
Pașii de urmat:
Se așează ciocolata într-o pungă, iar apa din cratiță se încălzește pe un reșou. Când apa devine cladă, se pune punga conținând ciocolata, în apa caldă.
Ce observăm? Prin încălzire cicolata se topește, devine lichidă și curge.
Se observă culoarea, forma și volumul ciocolatei.
Se va afișa pe tablă cartonașul cuprinzând concluziile experimentului, precum și a primului experiment, topirea gheții. Concluziile se trec de către elevi pe propriile cartonașe.
”Pentru a transforma unele corpuri solide în lichide:
– fie trebuie încălzite;
– fie absorb căldura.”
Astfel, pe tablă, cu ajutorul cartonașelor, se vor afla afișate în final, următoarele informații:
”Topirea este tipul de transformare (procesul) prin care un corp solid se transformă în corp lichid, în prezența căldurii.
Două corpuri cu o compoziție diferită au un timp de topire diferit;
Pentru a transforma unele corpuri solide în lichide:
– fie trebuie încălzite;
– fie absorb căldura.”
Aceste informații se vor regăsi la final și pe cartonașele cu observațiile elevilor, care se vor lipi apoi de către aceștia în caiete, ca schiță a lecției.
În concluzie, putem afirma că învățarea prin descoperire este o metodă eficientă și atractivă, care contribuie la formarea unor competențe esențiale. Aplicată în studiul topirii, aceasta le permite elevilor să observe direct transformările materiei și să înțeleagă procesele fizice într-un mod logic și intuitiv. Astfel, educația devine un proces dinamic, bazat pe explorare și experiență, în care elevii își construiesc singuri cunoștințele, dezvoltându-se armonios, descoperind informațiile esențiale, pe care mai apoi le vor aplica cu ușurință în practică.