Cercetarea ştiinţifică reprezintă unitatea dintre teorie şi experiment. Rolul hotărâtor îi aparţine practicii, iar rolul teoriei este conducător.
„Ştiinţa merge înainte pe două picioare numite teorie şi experiment. Câte o dată este pus jos primul, altă dată celălalt, dar progresul continuu este făcut numai prin folosirea ambelor” (Millikan).
Sub aspect ştiinţific, cercetarea fenomenelor chimice şi fizice a contribuit în mare măsură la cunoaşterea, descrierea şi înţelegerea mecanismelor şi a legilor naturii, la toate nivelele de organizare a materiei – atomi, molecule, substanţă, amestec. În condiţiile actuale, „lumea chimiei” trebuie înţeleasă în sens larg, dincolo de zidurile şcolii prin „experimentarea” unor situaţii cât mai reale din viaţă. Elevii sunt implicaţi în activităţi care le permit să descopere, prin discuţii, prin activităţi aplicative, investigaţii, studii de caz şi problematizare, răspunsuri şi motivaţii, proprietăţile şi utilizările acestora. Chimia fiind o ştiinţă experimentală care îşi bazează procesul teoretic şi îşi găseşte aplicativitatea practică în încercările de laborator, are la bază experimentul atât ca metodă de investigaţie ştiinţifică, cât şi ca metodă de învăţare.
Chimia ca disciplină experimentală este avantajată în utilizarea calculatorului la predarea – învăţarea materiei de studiu. Experimentul virtual – modelarea pe calculator, se aplică cu succes în realizarea experimentelor în lecțiile de chimie. Ca și experimentul de laborator, orice experiment virtual, realizat pe calculator, are la bază aceleași modele fizice, aceleași modele matematice (teoretice)… acesta având rolul esențial de izvor al cunoștințelor și scop al cunoașterii. Orice model fizic și orice teorie, propuse și utilizate în știință (chimie, biologie, fizică) pot fi testate și confirmate (sau infirmate ) prin experimentul virtual, realizat pe calculator.
Prin utilizarea mijloacelor multimedia elevii sunt stimulați să-și construiască propria cunoaștere. Elevul pătrunde într-un univers al cunoașterii, al cărui trăsături sunt relativ identice cu lumea reală. Acesta poate efectua simulări și modelări în cadrul lecțiilor experimentale de laborator, poate reda lumea ,,la scară mică”.
Profesorul este cel care trebuie să găsească cele mai eficiente modalități prin care să stimuleze potențialul creativ al fiecărui elev în parte. Astfel elevii vor fi implicaţi într-o activitate continuă, de exploatare şi vor fi capabili să realizeze conexiuni între cunoştinţele lor ştiinţifice şi realitatea de zi cu zi. Se ştie că nu este om care să nu se întâlnească cu „chimia” zilnic (adesea inconştient)!
Modelele interactive permit schimbarea în limite foarte largi a parametrilor şi condiţiilor experimentelor. Acestea permit elevilor să observe pe ecranul monitorului un model al procesului, fenomenului sau instalaţiei reale. Astfel, într-un timp scurt, modelând diverse situaţii (cele mai multe irealizabile în experimentul de laborator) se efectuează o investigaţie mai complexă a fenomenului considerat.
Durata demonstrării unui experiment virtual este doar de câteva minute, ceea ce induce micșorarea timpului de efectuare a experimentelor în lecțiile de chimie, mărirea volumului de cunoștințe comunicat într-o unitate de timp, învățământul este centrat pe elev, care dobândește de unul singur propriile cunoștințe.
Softurile educaţionale propuse pentru pilotare la chimie reprezintă programe de predare-învăţare elaborate conform cerinţelor în vigoare, conţin imagini şi animaţii calitative, conţinutul este prezentat cu un real potențial creativ. Instruirea este corelată de un şir de metode formative de învăţare dintre care în mod deosebit pot accentua: simulările fenomenelor fizice şi chimice, realizarea experienţelor chimice, rezolvarea problemelor, evaluarea prin teste.
Studierea chimiei favorizează formarea la elevi a viziunii ştiinţifice despre lume, dezvoltarea lor intelectuală, educarea moralităţii, conştientizarea şi soluţionarea problemelor contemporaneităţii. Experimentele sunt provocări pentru “cei care vin să caute ceva”, de fapt, este o invitaţie la a descoperi „magia” din jurul nostru. Cercetările în domeniul educaţional au reliefat faptul că implementarea strategiei moderne a rezolvării de situaţii – problemă conduce la formarea competenţelor de gândire critică, stimularea motivaţiei pozitive şi a creativităţii elevilor, la dezvoltarea capacităţilor cognitive.
Experimentele şi lucrările de laborator virtuale la chimie, pe de o parte, îi ajută pe elevi în procesul de studiere şi cunoaştere complexă și aprofundată a chimiei, iar, pe de altă parte, le serveşte un bun exemplu de aplicaţii practice ale modelării științifice şi simulării pe calculator pentru alte domenii din viitoarea lor activitate profesională. Putem relata faptul că în efectuarea experimentelor virtuale se realizează de minune o conexiune interdisciplinară dintre chimie, fizică, biologie, matematică, informatică, etc., lucru greu de realizat la alte discipline.
Bibliografie:
• Cristea, Sorin, Teorii ale învățării –Modele de instruire, Editura didactică şi pedagogică, 2005
• Neacşu I., Instruire şi învăţare, Bucureşti, Ed. Ştinţifică,1990;
• Oprea, Crenguţa, Lăcrămioara, Strategii didactice interactive, Editura didactică şi pedagogică, 2009
• Romiţă B. Iucu – “Instruirea şcolară/ perspective teoretice si aplicative ”, Editura Polirom, Bucureşti, 2008, pp 325 – 326
• e-chimie.upb.ro
• Ghidul profesorului modern – Ed Polirom , 2008.