Descoperirea experimentală - forţa de convingere şi posibilitatea sporită de înrîurire asupra formării concepţiei ştiinţifice la elevi

Descoperirea experimentală - forţa de convingere şi posibilitatea
sporită de înrîurire asupra formării concepţiei ştiinţifice
la elevi
Crişan Mariana Viorica
Şcoala Gimnazială Nr. 1 Coşeiu, Coşeiu, Sălaj

“ Ce aud, uit, Ce văd, îmi amintesc, Ce fac,
înţeleg.” ( Confucius )
Învăţarea prin descoperire, considerată de unii cercetători
metodă, iar de alţii principiu, este o orientare contemporană
deosebit de eficientă pentru realizarea unui învăţământ activ
şi formativ, legat de cercetare şi practică. Prin aplicarea sa
elevii descoperă noi date privind organizarea, clasificarea,
înţelegere unor concepte şi legi specifice matematicii.
Experimentul reprezintă o observare provocată în scopul
cercetării unui proces sau fenomen, în condiţii determinate,
impuse de ipoteza de lucru, în scopul descoperirii esenţei
acestuia, pentru cercetarea raporturilor de cauzalitate specifice.
Învăţarea prin descoperirea experimentală a apărut ca o
reacţie împotriva metodelor bazate pe verbalizarea şi memorarea
mecanică, a metodelor bazate pe receptare, chiar dacă aceste
metode asigură înţelegerea celor memorate şi învăţarea fiind
astfel mai rapidă. Învăţarea prin descoperire experimentală
urmăreşte ca predarea-învăţarea să se bazeze pe problematizare
şi cercetare, pe experienţa directă şi concretă, transformând
elevul într-un gânditor creativ. Învăţarea prin descoperirea
experimentală are scopul de a-i pune pe elevi în situația de a
concepe și practica, de a observa, a studia, a dovedi, de a
verifica și a măsura rezultatele. Aceasta nu presupune doar
mânuirea unor instrumente, ci presupune o intervenție activă din
partea elevilor, în așa fel încât ei să poată face ușor
trecerea de la cogniție spre metacogniție, reuşind astfel să-şi
dezvolte și valorifice metacogniția în actul educațional pentru
îndeplinirea cu succes a sarcinilor de către elevi în vederea
realizării unei învățări profunde și durabile.
Descoperirea experimentală este specifică cercetării şi a
investigaţiei prin experimentul de laborator, prin staţii pilot
etc, atât pentru descoperirea unor adevăruri noi, cât şi pentru
verificarea adevărurilor obţinute pe alte căi de învăţare prin
descoperire.
Această metodă şi anume metoda descoperii experimentale asigură
dezvoltarea puternică a capacităţilor intelectuale şi
profesionale, îndeosebi imaginaţia şi gândirea creatoare,
accentuând caracterul activ-participativ, formativ-aplicativ şi
creativ al învăţării însă la fel ca şi alte metode de
predare-învăţare se impune respectarea unor condiţii dintre care
se pot menţiona:
• pregătirea elevilor pentru a face faţă în situaţii
concrete de a învăţa singuri sau în echipă,
atât în cazul unei investigaţii experimentale, cât şi în cazul
documentării informaţionale;
• toate dimensiunile personalităţile elevilor:
cognitive, afective, etice, estetice, evaluative trebuie mobilizate
în totalitate;
• efortul elevilor trebuie combinat cu indrumarea
profesorului având ca scop final micşorarea sprijinului acordat de
către profesor şi reuşita elevului adatorită învăţării prin
descoperire, a însuşirii tehnicii muncii intelectuale independente
şi a tehnicii de investigaţie, de cercetare, atât în planul
documentarii, cât şi al experimentului;
• dezvoltarea spiritului de creativitate, de luptă pentru
nou şi eliminarea stării de inerţiei, rigiditate, rutină,
suficienţă;
• combinarea metodelor de învăţare cu caracter
activ-participativ, formativ-euristic şi creativ, dar şi al
tuturor tipurilor de descoperire;
• antrenarea elevilor în activitatea cercurilor
ştiinţifico-tehnice, în activitatea unor laboratoare de
cercetare, a unor staţii pilot etc, având ca scop dinamizarea
capacităţilor lor creative, a materializării acestora în
inovaţii, invenţii valoroase şi utile etc, chiar în timpul
şcolii.
Combinând experienţa cu acţiunea, metoda descoperirii
experimentale accentuează caracterul aplicativ al predării,
favorizează realizarea unei mai strânse legături a teoriei cu
practica.
A experimenta înseamnă a-i pune pe elevi în situaţia de a
concepe şi de a practica ei însăşi un
anumit gen de operaţii cu scopul de a observa, a studia, a dovedi,
a verifica, a măsura rezultatele.
Schimbările intervenite în activităţile întreprinse de
profesori reflectă pur şi simplu modificări în ceea ce vor face
elevii. Cel mai bun exemplu este cel care stimulează motivaţia
elevilor pentru realizarea experimentului.Astfel se impune să
lucrăm cu elevii noştri pentru ai sprijini în formularea
problemei, ceea ce înseamnă organizarea programele de studiu
astfel încât să fie capabili să realizeze tot ceea ce doresc
într-o perioadă de timp rezonabilă şi astfel munca profesorului
constă mai degrabă în organizarea situaţiilor de învăţare
decât în predare.
Tipuri de experimente care se pot realiza în cadrul orelor de
matematică:
1.Experimentul ştiinţific
Acesta presupune că există o problemă de cercetat, iar ipotezele
descriu soluţiile aşteptate însă ele sunt în legătură cu un
model mental privind desfăşurarea fenomenului în sine, iar pe
baza ipotezelor se formează predicţii referitoare la cazuri
concrete în care se v-a realiza experimentul ştiinţific.
Literaturia de specialitate menționează faptul că experimental
ştiinţific are sa scop respingerea
unor ipoteze formulate anterior prin observaţii anterioare,
simulări pe calculator, modelări
anterioare în anumite condiţii experimentale alese obiectiv.
Dacă în niciunul din experimentele ştiinţifice efectuate în
aceste noi condiţii experimentale, ipoteza nu se respinge, atunci
ipoteza este admisă provizoriu.
2.Observaţia experimentală
Este definite ca o metodă utilizată pentru colectare de date şi
pentru care se disting două tipuri: observaţie experimental
empirică ş observaţie experimental orientală: pasivă şi
activă.
3.Experimentul didactic
Urmăreşte schema demersului experimental ştiinţific, dar el se
opreşte în momentul în care predicţia este acceptată ca fiind
corectă, scopul experimentului didactic fiind însuşirea de noi
cunoştinţe.
Experimentul didactic se clasifică în funcţie de obiectivul
didactic urmărit:
• experiment cu caracter de cercetare prin care elevii descoperă
noile cunoştinţe;
• experiment demonstrativ prin care se verifică nişte
adevăruri;
• experiment destinat formării deprinderilor practice specifice
laboratorului.
Pentru a aplica în carul unei ore de matematică metoda
descoperirii experimentale se inpune conform metodologiei
experimentului didactic parcurgerea celor 4 etape:pregătirea
experimentului de către profesor înainte de lecție; pregătirea
experimentului de către profesor cu elevii în lecție; efectuarea
experimentului; valorificarea experimentului.
Exemple de activităţi la orele de matematică unde se poate aplica
metoda descoperirii experimentale:
1. Determinarea centrului de greutate a unui triunghi
Activităţile de învăţare proiectate pentru elevi constă în
trasarea medianelor unui triunghiul şi observarea faptului că cele
trei mediane sunt concurente, punct numit centrul de greutate al
triunghiului notat cu litera G, iar cu ajutorul riglei gradate se
poate determina distanța de la centrul de greutate la vârf
respectiv la mijlocul laturii corespunzătoare, experiment care îi
va ajuta în formularea concluziei.
Elevii sunt solicitați să reprezinte un triunghi ABC dreptunghic
în A, cu BC=6cm şi m(∢B)=30°, iar apoi să reprezinte medianele
triunghiului AA1, BB1, CC1 urmând să măsoare lungimea segmentelor
AG respectiv GA1, apoi BG respectiv GB1 şi CG respectiv GC1. Sunt
solicitaţi să formuleze o concluzie despre raporturile dintre
segmentele GA1/ AG, GB1/ BG şi GC1/ CG.
În continuare, elevii sunt rugaţi să modifice dimensiunile
triunghiului şi apoi să parcurgă eperimentul
de mai sus pentru triunghiul nou creat. Elevii descoperă astfel
faptul că centrul de greutate al unui triunghi este situate pe
fiecare mediană la 2/3 de vârf şi 1/3 de bază.
2.Determinarea corespontenței dintre volumul şi capacitatea unui
corp
Am organizat colectivul în două grupe egal valoric, cărora le-am
distribuit pe mese materialele
necesare şi le-am precizat etapele de lucru:
Grupa I: să răstoarne apa dintr-un recipient cu capacitatea de un
litru într-un vas de formă cubică cu muchia de 1dm.
Grupa II: să determine câți litrii de apă încap într-un
acvariu cu dimensiunile de 4dm, 2dm şi 3dm.
Concluziile formulate pe baza experimentelor fiind următoarele: un
litru de apă umple un cub cu muchia de 1dm şi în acvariu încap
24 l de apă (4•2•3), deci 1litru = 1dm3.
3.Determinarea înălțimii unui copac
Pentru a alfa înălțimea unui copac, clădiri sau a unui obstacol
putem utiliza cu succes teorema lui Thales. Pentru a determina
înălțimea procedăm astfel:
• Pornind de la baza copacului din punctul A, luăm o distanță
de aproximativ 8 m şi înfigem un baston în punctul B şi măsuram
înalțimea bastonului BD=2 m
• Mergem pe aceiaşi linie până când vârful bastonului (D) şi
al copacului (X) sunt pe aceiaşi linie imaginară XDC. Aici este
punctul C şi măsurăm distanța din punctul C pana la baston (
CB=3 m)
• Deci AC=AB+BC=8+3=11 m.
• Înmulțim AC (11m) cu înalțimea bastonului BD (2m) şi
obținem AC x BD = 11 x 2 = 22 m.
• Împărtim valoarea determinată anterior la distanța dintre
punctul C şi baston B, 22 : 3 = 7,3 m.
Astlel s-a determinat înalțimea copacului.
Metoda reprezintă modul de a proceda în cadrul unei lecții care
tinde să plaseze elevul într-o situație de învățare, dirijată
sau nu, ajungâdu-se uneori până la una asemănătoare aceleia de
cercetare ştiințifică, de supraveghere şi descoperire a
adevărului şi de asocierea la aspectele practice ale vieții.
Opțiunea profesorului pentru a utiliza o anumită metodă
reprezintă o decizie de mare complexitate strategică, acestea
trebuind să fie în concordanță cu necesitățile şi
particularitățile grupului de lucru şi asfel educația în sine
este considerată o artă şi anume modul în care se poate adapta
la o situație precisă.
Privind în acest sens, metoda poate deveni o "cale de descoperire a
lucrurilor experimentate".
Pavlov afirma că:
„ observaţia nu face decât să adune ce îi oferă natura, în
timp ce experienţa ia de la natură ceea ce doreşte ea”
Bibliografie:
Dulamă , E. , (2008), Metodologie didactică- teorie și practică,
Editura Clusium, Cluj-Napoca
Cerghit T. (1976), Metode de învățământ, Editura Didactică și
Pedagogică, București.