Fenomene_optice_-_reflexia_si_refractia_luminii_-_ghidul_metodic_al_profesorului_constructivist (1).doc

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

GHID METODOLOGIC AL PROFESORULUI CONSTRUCTIVIST FENOMENE OPTICE-REFLEXIA ŞI REFRACŢIA LUMINII

SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME 5.2.2.1 SiS-2010-2.2.1-266589

“PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science”

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Materiale de Predare/Învăţare PROFILES IBSE – Prezentare generală Elaborate de Prof. Gabriela DINU, Colegiul Naţional Constantin Carabella, Târgovişte – România

Titlul: FENOMENE OPTICE Subtitlul: CUM REUŞIM SĂ VEDEM OBIECTELE DIN JUR?

Modul de formare pentru predarea Ştiinţelor – Fizică – pentru clasele a VIII-a şi a IX-a

Dezvoltat de: Instituţia:

Prof. gr.didactic I Gabriela DINU Colegiul Naţional Constantin Carabella, Târgovişte

Pagina de web/e-

România http://profiles.ssai.valahia.ro

mail:

,,Lucrurile de care ne interesăm în ştiinţă apar în nenumărate forme şi cu o mulţime de atribute. Curiozitatea cere să punem întrebări, să încercăm să grupăm lucrurile laolaltă, să încercăm să înţelegem această multitudine de aspecte ...” (Richard Feynnman)

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

„Lucrurile de care ne interesăm în ştiinţă apar în nenumărate forme şi cu o mulţime de atribute. Curiozitatea cere să punem întrebări, să încercăm să grupăm lucrurile laolaltă, să încercăm să Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

înţelegem această multitudine de aspecte ...” (Feynnman PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

„Lucrurile de care ne interesăm în ştiinţă apar în nenumărate forme şi cu o mulţime de atribute. Curiozitatea cere să punem întrebări, să Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

încercăm să grupăm lucrurile laolaltă, să încercăm să înţelegem această multitudine de aspecte ...” (Feynnman Lucrurile de care ne interesăm în ştiinţă apar în nenumărate forme şi cu o mulţime de atribute. Curiozitatea cere să punem întrebări, să încercăm să grupăm Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

lucrurile laolaltă, să încercăm să înţelegem această multitudine de aspecte ...” (Feynnm Nivel educaţional: Clasa: Disciplina de studiu: Subiect/Tema:

Gimnazial/Liceal a VII-a (a VIII-a programa nouă) şi a IX-a Fizică Fenomene optice / „Cum reuşim să vedem obiectele din jur?”

Tip de activitate:

-lecţii de investigare experimentală (laborator) - lecţie de consolidare şi sistematizare a cunoştinţelor 5 lecţii

Timpul alocat: Competenţe generale:

1. Investigarea ştiinţifică structurată, în principal experimentală, a unor fenomene fizice simple, perceptibile 2. Explicarea ştiinţifică a unor fenomene fizice simple şi a unor aplicaţii tehnice ale acestora 3. Interpretarea unor date şi informaţii, obţinute experimental sau din alte surse, privind fenomene fizice simple şi aplicaţii tehnice ale acestora 4. Rezolvarea de probleme/situaţii problemă prin metode specifice fizicii Competenţe specifice:

Gimnaziu: 1.1 Explorarea proprietăţilor şi fenomenelor

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

fizice în cadrul unor investigaţii ştiinţifice diverse (experimentale/ teoretice) 1.2. Folosirea unor metode şi instrumente pentru înregistrarea, organizarea şi prelucrarea datelor experimentale şi teoretice 1.3. Sintetizarea dovezilor obținute din investigații științifice în vederea susţinerii cu argumente a unei explicații/generalizări 2.1. Încadrarea în clasele de fenomene fizice studiate a fenomenelor fizice complexe identificate în natură şi în diferite aplicaţii tehnice 2.2. Explicarea de tip cauză - efect, utilizând un limbaj științific adecvat, a unor fenomene fizice simple identificate în natură și în diferite aplicații tehnice 2.3. Prevenirea unor posibile efecte negative asupra oamenilor și/sau asupra mediului ale unor fenomene fizice și/sau aplicații în tehnică ale acestora 3.1. Extragerea de date științifice relevante din observații proprii și/sau din diverse surse 3.2. Organizarea datelor experimentale, ştiinţifice în diferite forme de prezentare 3.3. Evaluarea critică autonomă a datelor obţinute şi a evoluţiei propriei experienţe de învăţare 4.1 Utilizarea unor mărimi și a unor principii, teoreme, legi, modele fizice pentru a răspunde argumentat la probleme/situații-problemă de aplicare și/sau de raționament 4.2. Folosirea unor modele simple din diferite domenii ale fizicii în rezolvarea de probleme simple/situaţii problemă Clasa a IX-a: Descrierea şi explicarea într-un limbaj specific a fenomenelor de reflexie, refracţie, a luminii. Descrierea şi explicarea principiilor de funcţionare ale unor dispozitive şi aparate optice ce utilizează oglinzi şi lentile. Descrierea şi explicarea într-un limbaj specific a propagării luminii prin prisma optică* Determinarea pe cale experimentală, grafică Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

şi analitică a imaginii unui obiect prin lentilele subţiri Identificarea condiţiilor de producere a reflexiei totale* Identificarea principalelor defecte de vedere şi a modalităţilor de corectare a acestora Identificarea unor noţiuni şi caracterizarea unor mărimi fizice utile în studiul opticii geometrice. Evidenţierea experimentală a reflexiei şi refracţiei luminii, şi a legilor acestora. Rezolvarea unor probleme simple prin aplicarea relaţiilor stabilite între mărimile ce caracterizează diferite sisteme optice cu lentile. Explicarea formarii imaginii în aparatul foto şi în microscop*

Rezumat:

Scopul acestei unităţi de învăţare este acela de a supune dezbaterii ştiinţifice probleme la care elevii să încerce să răspundă în urma desfăşurării activităţilor de investigaţie ştiinţifică. Astfel ei vor trebui să răspundă la întrebări de tipul: „Cum reuşim să vedem obiectele din jur?” Şi mai mult: „De ce unele sunt luminoase, iar altele întunecate? De ce sunt colorate obiectele care ne înconjoară? În acelaşi timp, un obiect pe care îl vedem ziua de ce nu îl vedem şi noaptea, pe întuneric.” Răspunsul aşteptat este dat de faptul că obiectele se văd datorită luminii care se propagă de la acestea şi ajunge la ochii noştri. Scenariul didactic are în vedere organizarea şi promovarea de activităţi experimentale stimulative în vederea unei relaţionări optime a omului cu mediul înconjurător. Dincolo de toate consideraţiile amintite, se pune întrebarea: „Ce este lumina?”. Elevii vor răspunde la această întrebare experimentând în unitatea de învăţare propusă, o serie de fenomene optice precum reflexia, refracţia, dispersia luminii. În fapt, se vor explica fenomene optice naturale, întâlnite în viaţa cotidiană. Utilizând metoda Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

proiectului, elevii vor învăţa şi vor verifica experimental legile care guvernează fenomenele optice; încercînd să îşi explice astfel fenomene naturale „speciale”, precum mirajul sau curcubeul, etc., şi aplicând noţiunile teoretice învăţate prin rezolvarea de probleme. Elevii îşi vor dezvolta aptitudinile de comunicare şi de lucru în echipă, colaborând pentru rezolvarea sarcinilor pe care le vor avea de îndeplinit. Evaluarea abilităţilor experimentale are în vedere centrarea evaluării pe sarcini de tip investigaţie, astfel încât este utilizată atât aprecierea de către profesor a modului în care elevii au lucrat în cadrul grupului, precum şi a prezentării deciziei şi produsului final, dar şi evaluarea de către fiecare elev a propriei activităţi (autoevaluarea). Prerechizite (achiziţii anterior dobândite Cunoştinţe şi capacităţi vizând capitolul necesare): Optică, din clasa a VI-a, respectiv clasa a VIIa Conţinut curricular (structura modulului)

Studiul reflexiei luminii Studiul refracţiei luminii Formarea imaginilor în oglinzi şi lentile Ochiul uman şi formarea imaginilor pe retină Prezentarea portofoliilor grupelor

Secţiuni A. Ghidul profesorului – descrie modul de abordare a activităţii de predare. B. Ghidul elevului – descrie rezultatele învăţării, activităţile de învăţare şi sarcinile pe care elevii le au de îndeplinit. C.

Ghidul de evaluare – descrie demersul evaluativ (instrumentele şi criteriile de evaluare).

A. Ghidul profesorului – descrie modul de abordare a activităţii de predare. Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Plan de lucru. Strategii de predare-învăţare Lecţia de faţă are ca temă „Fenomene optice”, temă ce face parte din proiectul „PROFILES” () ce propune o altă abordare a acestui subiect ştiinţific. Desfăşurarea lecţiilor se va face sub forma unor demersuri de investigaţie. 1. INTRODUCERE Se prezintă tema şi se reamintesc elevilor noţiuni de optică, pe care aceştia le-au învăţat în clasele anterioare. Se parcurg regulile ce trebuie respectate pentru ca desfăşurarea lecţiilor să fie eficientă. Se prezintă obiectivele acestor lecţii. 2. FORMAREA GRUPELOR În prealabil clasa a fost împărţită în grupe de 4 elevi. Scopul acestei unităţi de învăţare este de a supune dezbaterii ştiinţifice probleme la care elevii să încerce să răspundă în urma desfăşurării activităţilor de investigaţie ştiinţifică. Astfel ei vor trebui să răspundă la întrebări de tipul: „Cum reuşim să vedem obiectele din jur?” Şi mai mult: „De ce unele sunt luminoase, iar altele întunecate? De ce sunt colorate obiectele care ne înconjoară? În acelaşi timp, un obiect pe care îl vedem ziua de ce nu îl vedem şi noaptea, pe întuneric?” 3. DESFĂŞURAREA LECŢIILOR

Partea 1: Studiul reflexiei luminii Obiectele care nu emit propria lor lumină (nu sunt surse de lumină), reflectă lumina primită de la o sursă de lumină şi de aceea pot fi observate. Pentru a demonstra enunţul anterior, se pun următoarele probleme: a) cum identificăm fenomenul de reflexie în viaţa de zi cu zi? b) cum se reflectă lumina în apă? c) de ce vedem cerul în oglinda apei? d) de ce zăpada este orbitoare? Imaginaţi-vă fiecare dintre mebrii grupei - că vă aflaţi pe malul unui lac, călătoriţi la ţărmul mării, sau că vă aflaţi în plină iarnă şi observaţi zăpada proaspăt căzută. Încercaţi să găsiţi răspuns la toate întrebările de mai sus.

Partea 2: Studiul refracţiei luminii Imaginaţi-vă fiecare dintre mebrii grupei, un pahar de apă în care se află o monedă, apoi o vază transparentă în care se găsesc flori, sau că vă aflaţi în plină vară, într-o zi foarte călduroasă şi observaţi suprafaţa unei şosele încălzite. Încercaţi să găsiţi răspuns la toate întrebările de mai jos a) de ce obiectele din apă par a fi în alt loc decât sunt în realitate? b) de ce apa modifică imaginea obiectelor ? c) cum identificăm fenomenul de refracţie în viaţa de zi cu zi ?

Partea 3: Formarea imaginilor în oglinzi şi lentile După ce v-aţi familiarizat cu fenomenele de reflexie şi refracţie, analizaţi traiectoria razelor de lumină atunci când străbat oglinzi şi lentile. Împărţiţi-vă în grupe de cîte 4 elevi, şi studiaţi (în grup) următoarele situaţii: a) drumul luminii în oglinzi plane, respectiv concave (liceu); b) drumul luminii în oglinzi convexe(liceu);; Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

c) drumul luminii în lentile convergente; d) drumul luminii în lentile divergente;

Partea 4: Ochiul uman şi formarea imaginilor pe retină În continuare, analizaţi structura ochiului uman. În cazul ochiului emetrop (vedere normală), imaginea se formează pe retină. Pentru ca razele de lumină să se poată focaliza, acestea trebuie să se refracte. Este importantă distanţa de la care este văzut obiectul? Studiaţi (pe grupe de lucru) formarea imaginii pe retină a unui obiect care se găseşte la diferite distanţe, faţă de ochi. Poate fi afectat ochiul în cazul în care obiectul se găseşte la o distanţă foarte mică (sau foarte mare)?.

Partea 5: Prezentarea portofoliilor grupelor Toate piesele de portofoliu create vor fi susţinute de către fiecare grup la final, în faţa clasei. Fiecare elev poate să folosească ceea ce a aflat despre temă din documentarea proprie precum şi să prezinte experienţa proprie şi propriile opinii în legătură cu tema dată. RESURSE PROCEDURALE: metode şi procedee: conversaţia, explicaţia, observaţia, exerciţiul, investigaţia ştiinţifică  forme de organizare: pe grupe de 4, frontal, individual • RESURSE MATERIALE: calculatorul, videoproiectorul, flipchart, texte suport 3. Notiţele profesorului REFLEXIA LUMINII Definiţie: Fenomenul de întoarcere a luminii (cu schimbarea direcţiei de propagare) în mediul din care a venit, atunci când întâlneşte suprafaţa de separaţie dintre două medii diferite se numeşte reflexia luminii. Legile reflexiei: Raza incidentă, raza reflectată şi normala la suprafaţa de separaţie sunt în acelaşi plan. Unghiul de incidenţă este congruent cu unghiul de reflexie.

REFRACŢIA LUMINII Definiţie: Fenomenul de trecere a luminii dintr-un mediu in altul, cu schimbarea direcţiei de propagare, atunci când întâlneşte suprafaţa de separaţie dintre două medii diferite se numeşte refracţia luminii. Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Legile refracţiei: Raza incidentă, raza refractată şi normala la suprafaţa de separaţie sunt în acelaşi plan. n1  sin i  n2  sin r , sin i n 2 V1   sin r n1 V2

n1 şi n2 sunt indicii de refracţie, V1 şi V2 reprezintă viteza luminii în mediile prin care trece lumina.

OGLINZI ŞI LENTILE OGLINZI Definiţie: Oglinzile sferice sunt calote sferice cu suprafaţa interioară sau exterioară reflectătoare. Pentru a construi imaginea unui obiect într-o oglinda sferică:  Se duce raza paralelă cu axa optică principală, care se va reflecta prin focar.  Se duce raza care trece prin centrul de curbură al oglinzii, care se reflectă pe acelaşi drum. Oglinda concavă

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Oglinda convexă

LENTILE Definiţie: Lentila este o piesă realizată dintr-un material transparent (sticlă, material plastic, etc.), cu două suprafeţe opuse în general curbe, folosită singură sau împreună cu alte piese similare pentru a concentra sau diverge lumina şi a forma imagini ale obiectelor. Formarea imaginilor în lentile se bazează pe fenomenul de refracţie a luminii, adică schimbarea direcţiei de propagare a acesteia la trecerea dintr-un mediu transparent în altul. Lentilele se pot clasifica după modul în care acţionează asupra razelor de lumină în -lentile convergente, care transformă un fascicul paralel într-unul convergent; -lentile divergente, care transformă un fascicul paralel într-unul divergent.

Daca f este distanta focală a lentilei, x1 – distanta de la obiect la lentilă şi x2 – distanţa de la imagine la lentilă, formula se scrie: 1 1 1 xx    f  1 2 f x2 x1 x1  x2 Se numeşte convergenţa unei lentile inversul distanţei sale focale: C = 1/f Unitatea de măsură pentru convergenţa unei lentile este dioptria.

OCHIUL Din punct de vedere anatomic, ochiul este, după cum se ştie, un organ deosebit de complex, servind la transformarea imaginilor geometrice ale corpurilor în senzaţii vizuale. Privind însă numai din punctul de vedere al opticii geometrice, el constituie un sistem optic format din trei medii transparente: umoarea apoasă, cristalinul şi umoarea sticloasă (sau vitroasă). Celulele fotosensibile din fundul ochilor trimit informaţiile la creier, care le interpretează ca imagini. Fiecare ochi vede obiectele dintr-un unghi diferit pentru a ne ajuta să vedem tridimensional; razele solare intra în ochi printr-un orificiu numit pupilă. Trec printr-un strat transparent numit cornee şi printr-o lentilă numita cristalin. Ochii noştri transformă Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

lumina reflectată de un obiect într-o imagine recunoscută de către creier. Partea din faţă a ochiului este o lentilă convex convergentă. Ea focalizează razele de lumină, astfel încât formează o imagine pe un strat aflat în partea din spate a ochiului, numit retină. Imaginea formată este întoarsă, dar creierul nostru corectează lucrul acesta astfel încât vedem lucrurile drepte. Când lumina vine de la un obiect şi intră în ochi, razele sunt refractate de către cornee şi cristalin. Punctul în care se întâlnesc razele se numeşte focar. Dacă se focalizeză pe retină, tot ce se vede este clar şi neted. Cristalinul îşi schimbă forma când ne uităm la un obiect de la diferite distanţe.Astfel, razele sunt reflectate şi imaginea este în continuare în focar.

4. Surse de informaţii (bibliografie/webografie) •

http://elfwood.lysator.liu.se/farp/theart/williamreflection/Reflective2.htm

•

http://www.weatherscapes.com/album.php?cat=optics&subcat=glitter_path

•

http://www.weerfotografie.com/album.php?cat=optics&subcat=antisolar_rays

•

http://en.wikipedia.org/wiki/Zodiacal_light

•

http://zebulon1er.free.fr/neige.htm

•

http://labs.cs.utt.ro/labs/Graphics/html/SPG/Download/C5_Iluminari_si_Umbriri.pdf

•

Mircea Mihail Popovici – Fizică fenomene optice, Editura Teora

•

http://perso.id-net.fr/~brolis/docs/blue/blue.html

Notă:

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Aceste materiale au fost realizate în cadrul programului de formare PROFILES organizat de Universitatea „Valahia” din Târgovişte. Pentru mai multe informaţii, se poate consulta site-ul proiectului PROFILES: http://profiles.ssai.valahia.ro

B. Ghidul elevului – descrie rezultatele învăţării, activităţile de învăţare şi sarcinile pe care elevii le au de îndeplinit. 1. Rezultatele învăţării 1. Descrierea şi explicarea într-un limbaj specific a fenomenelor de reflexie şi refracţie a luminii; 2. Descrierea şi explicarea principiilor de funcţionare ale oglinzilor şi lentilelor; 3. Determinarea pe cale experimentală, grafică şi analitică a imaginii unui obiect prin lentile subţiri şi oglinzi; 4. Identificarea condiţiilor de producere a reflexiei totale; 5. Identificarea principalelor defecte de vedere şi a modalităţilor de corectare a acestora; 6. Evidenţierea experimentală a reflexiei şi refracţiei luminii, şi a legilor acestora; 7. Rezolvarea unor probleme simple prin aplicarea relaţiilor stabilite între mărimile care caracterizează diferite sisteme optice cu lentile. 8. Prezentarea sub formă scrisă sau orală rezultatele unui demers de investigare folosind terminologia specifică fizicii; 2. Activităţile de învăţare Elevii vor urma cu fidelitate sarcinile de lucru aferente fiecărui pas. Fiind împărţiţi pe grupe de lucru, fiecare grupă îşi va elabora un portofoliu, constituit din 4 piese.

Partea 1: Studiul reflexiei luminii La primul pas, imaginaţi-vă că sunteţi pe malul unui lac şi urmăriţi suprafaţa apei, întro zi senină. Veţi observa că lumina soarelui se reflectă pe suprafaţa apei,creând o dungă de lumină pe apă, de la linia orizontului până la observator.

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

În a doua situaţie, imaginaţi-vă că vă aflaţi la ţărmul mării şi studiaţi poziţia valurilor faţă de soare. Dacă valurile nu sunt direct perpendiculare pe dreapta imaginară soareobservator, dunga luminoasă va părea înclinată într-o parte. Totuşi, acea dungă luminoasă este cel mai bine observată dacă apa este aproape calmă şi dacă soarele se află la un unghi de 5 grade deasupra orizontului. În a treia situaţie, într-o zi senină de vară, cerul poate fi observat, pe supafaţa limpede a unui lac, aceasta comportându-se asemenea unei oglinzi.

În sfârşit şi în ultima situaţie, fiecare fulg de nea se comportă ca o mică oglindă, iar zăpada înseamnă miliarde de mici oglinzi care trimit lumina în ochii privitorului, orbindu-l.

Răspunsurile voastre sunt strâns legate de fenomenul reflexiei luminii. Citiţi definiţia, studiaţi traiectoria undelor incidentă şi reflectată şi explicaţi legea reflexiei luminii. Selectaţi imagini sugestive care să reliefeze fenomenul reflexiei luminii, şi explicaţi în prima piesă a portofoliului, acest fenomen.

Partea 2: Studiul refracţiei luminii Într-o primă situatie imaginaţi-vă ca observaţi un mic obiect (o monedă) aflat într-un vas cu apă. Veţi observa că dacă o persoană “vede” imaginea obiectului pe direcţia privirii sale, de fapt obiectul este în alt punct. În a doua situaţie, observând florile aflate într- o vază transparentă, se constată că tulpinile florilor se văd deformate prin apă, şi par a fi în alt loc decât sunt în realitate

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

În sfârşit, gândiţi-vă că într-o zi călduroasă de vară, aflaţi pe o şosea încălzită de soare şi observaţi că obiectele depărtate, aflate în apropierea orizontului, apar însoţite de imaginea lor răsturnată.

Răspunsurile voastre sunt strâns legate de fenomenul refracţiei luminii. Citiţi definiţia, studiaţi traiectoria undelor incidentă şi refractată şi explicaţi legea refracţiei luminii. Selectaţi imagini sugestive care să reliefeze fenomenul refracţiei luminii, şi explicaţi în a doua piesă a portofoliului, acest fenomen.

Partea 3: Formarea imaginilor în oglinzi şi lentile Într-o prima situaţie, aşezaţi un obiect în faţa unei oglinzi concave. Veţi constata că în funcţie de poziţia acestuia faţă de oglindă, imaginea formată, poate fi mai mare sau mai mică decât obiectul, reală sau virtuală, dreaptă sau răsturnată. În a doua situaţie, folosind o oglindă convexă, se observă că indiferent de poziţia obiectului faţă de aceasta, imaginea este virtuală, dreaptă şi micşorată. Schimbând oglinzile cu lentile şi urmărind imaginea unui obiect in acestea, se constată, că atunci când lentila este convergentă, se pot obţine din nou cele trei tipuri de imagini ( ca şi în cazul oglinzilor) în funcţie de poziţia obiectului faţă de lentilă. În sfârşit, în cazul unei lentile divergente, indiferent de poziţia obiectului, imaginea sa este virtuală, dreaptă şi mai mică decât obiectul. Citiţi definiţia oglinzilor şi a lentilelor, studiaţi traiectoria razelor de lumină atunci când le traversează şi calculaţi distanţa la care se formează imaginea unui obiect plasat la distanţa de 25 cm faţă de a) o oglindă convexă cu distanţa focală de 20 cm b) o lentilă convergentă cu distanţa focală de 30 cm, caracterizând această imagine în fiecare situaţie, adăugând astfel cea de-a treia piesă a portofoliului vostru.

Partea 4: Ochiul uman şi formarea imaginilor pe retină Încercaţi să explicaţi modul de funcţionare a ochiului, bazându-vă pe cunoşinţele pe care le aveţi de la biologie. Poziţionaţi un obiect la diferite distanţe faţă de ochi şi explicaţi ceea ce constataţi. Răspunsurile voastre sunt strâns legate de fenomenul refracţiei luminii. Citiţi noţiunile despre alcătuirea şi funcţionarea ochiului, studiaţi traiectoria razelor de lumina care pătrund în ochi şi explicaţi cum apar defectele de vedere.Adăugaţi aceste constatări la portofoiu. 3. Sarcini de învăţare S1: Obiectele care nu emit propria lor lumină (nu sunt surse de lumină), reflectă lumina primită de la o sursă de lumină, şi de aceea ele pot fi observate. Pentru a demonstra enunţul anterior, se pun următoarele probleme: a) cum identificăm fenomenul de reflexie în viaţa de zi cu zi? b) cum se reflectă lumina în apă? c) de ce vedem cerul în oglinda apei? d) de ce zăpada este orbitoare? Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Împărţiţi-vă în grupe de cîte 4 elevi şi imaginaţi-vă - fiecare dintre mebrii grupei - că vă aflaţi pe malul unui lac, călătoriţi la ţărmul mării, sau că vă aflaţi în plină iarnă şi observaţi zăpada proaspăt căzută. Încercaţi să găsiţi răspuns la toate întrebările de mai sus. S2: Împărţiţi în grupe de cîte 4 elevi, imaginaţi-vă - fiecare dintre mebrii grupei, un pahar de apă în care se află o monedă, apoi o vază transparentă în care se găsesc flori, sau că vă aflaţi în plină vară, într-o zi foarte călduroasă şi observaţi suprafaţa unei şosele încălzite. Încercaţi să găsiţi răspuns la toate întrebările de mai jos a) de ce obiectele din apă par a fi în alt loc decât sunt în realitate? b) de ce apa modifică imaginea obiectelor ? c) cum identificăm fenomenul de refracţie în viaţa de zi cu zi ? S3: După ce v-aţi familiarizat cu fenomenele de reflexie şi refracţie, analizaţi traiectoria razelor de lumină atunci când străbat oglinzi şi lentile. Împărţiţi-vă în grupe de cîte 4 elevi, şi studiaţi (în grup) următoarele situaţii: a) drumul luminii în oglinzi concave; b) drumul luminii în oglinzi convexe; c) drumul luminii în lentile convergente; d) drumul luminii în lentile divergente; S4: În continuare, analizaţi structura ochiului uman. În cazul ochiului emetrop (vedere normală), imaginea se formează pe retină. Pentru ca razele de lumină să se poată focaliza, acestea trebuie să se refracte. Este importantă distanţa de la care este văzut obiectul? Studiaţi (pe grupe de lucru) formarea imaginii pe retină a unui obiect care se găseşte la diferite distanţe, faţă de ochi. Poate fi afectat ochiul în cazul în care obiectul se găseşte la o distanţă foarte mică (sau foarte mare)?. Toate piesele de portofoliu create vor fi susţinute de către fiecare grup la final, în faţa clasei. C. Ghidul de evaluare – descrie instrumentele şi criteriile de evaluare. 1.

Instrumente de evaluare

Tabel A – Evaluarea de către profesor a lucrului în grup

Elevul acceptă responsabilităţile pentru el/ea sau roluri în cadrul grupului

1 Elevul nu îndeplineşte oricare din sarcinile pentru rolurile de care el / ea este

2 Elevul efectuează rareori oricare din sarcinile pentru rolurile pentru care el /ea este

3 Elevul efectuează frecvent sarcini/roluri pentru care responsabil. Elevul are

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

4 Elevul îndeplineşte sarcini / roluri pentru care el /ea e el /ea este ste responsabil.

Sc or __/4

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

responsabil. Acestea sunt efectuate de către colegii lui/ei de grup Tip de intervenţie cu caracter personal

Relaţia cu colegii de grup

Luarea deciziilor

Managementul timpului

responsabil. Adesea, el/ea are nevoie de alţii pentru a reaminti lui/ei de atribuţiile ei/lui. Elevul contribuie cu promptitudine la grupul de lucru, deşi, uneori, el/ea devine distrat

nevoie de rar alţii pentru a reaminti el/ea de ei/lui atribuţiile.

Elevul nu are nevoie de alţii pentru a reaminti el/ea a sarcinilor ei/lui

Elevul contribuie la grupul său de lucru şi este responsabil pentru sarcinile lui

Elevul arată indiferenţă sau exercită o conducere, cu un impact negativ asupra funcţionării grupului de lucru

Elevul arată interesat deşi el/ea nu interferează cu dinamica de grup de lucru

Elevul arată interesat şi cu dinamica de grup de lucru şi aduce o contribuţie pozitivă la ea

Elevul nu încearcă să rezolve orice problemă sau să-şi ajute colegii ei/lui

Elevul nu prezintă nici o soluţie, dar este dispus să încerce soluţiile prezentate de către alţii Elevul nu işi termina sarcinile ei/lui la timp.

Elevul contribuie la grupul de lucru şi stimulează colegii lui/ei să participe. Contribuţia lui/ei este crucială pentru succesul grupului de lucru Elevul interacţioneaz ă pozitiv cu ceilalţi sau prezintă aptitudini pozitive de conducere, cu un impact pozitiv asupra funcţionării grupului de lucru Elevul incearcă în mod activ soluţii şi prezintă soluţii pentru problemă

Elevul prezintă rareori idei utile în timpul lucrului în grup şi nu ţine pasul cu evoluţia grupului său de lucru.

Elevul nu îşi termină sarcinile ei/lui la timp şi ca

Elevul face contribuţii importante în scopul de a îmbunătăţi soluţiile prezentate de către alţii Elevul opreşte finalizarea sarcinii lui/ei, dar la final,

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

Elevul poate gestiona timpul lui/ei mod

__/4

__/4

__/4

__/4

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

rezultat grupul nu poate respecta termenele.

Participarea orală

Elevul nu participă sau mereu vorbeşte, nu permite altora să vorbească

Deşi grupul poate primi în continuare termene, calitatea lucrului în grup este afectată de un aşa comportament Elevul participă destul de des, împiedicând participarea orală a altora

el/ea poate termina la timp, precum şi grupul poate respecta termenele.

corespunzător, realizarea sarcinilor ei/lui la timp.

Elevul poate auzi colegii ei/lui, dar, uneori, el/ea vorbeşte prea mult, nu permite altora să vorbească.

Elevul poate auzi şi vorbi într-un mod echilibrat.

TOTAL

__/4

__/24

2. Tabel B– Evaluarea de către elevi a participării în grup (autoevaluarea) 0 Responsabilitate Nu am efectuat pentru sarcini nici unul din sau roluri în rolurile/sarcinile cadrul grupului pentru care am fost responsabil. Ele au fost efectuate de colegii din grupul meu.

Tip de intervenţie cu caracter personal

Am prezentat rareori idei utile în timpul lucrului în grup. Nu am ţinut pasul cu evoluţia grupului de

1 Am efectuat rareori oricare dintre sarcinile/rolurile pentru care am fost responsabil. De multe ori am nevoie de alţii pentru a-mi reaminti de sarcinile mele. Am contribuit prompt la lucrul în grup, deşi, uneori m-am distras.

2 Am efectuat frecvent sarcinile/rolurile pentru care am fost responsabil. Am nevoie rar de alţii să-mi amintească de sarcinile mele

3 Am realizat sarcinile/rolurile pentru care am fost responsabil. Nu este nevoie de nimeni să-mi amintească de sarcinile mele.

Scor

Am contribuit la lucrul în grup şi am fost responsabil pentru sarcinile mele.

Am contribuit la lucrul în grup şi am stimulat participarea colegilor mei. Contribuţia mea a fost importantă

__/3

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

__/3

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

lucru. Relaţia cu colegii mei

Luarea deciziilor

Gestionarea timpului

Participarea orală

M-am uitat indiferent sau am exercitat un impact negativ asupra funcţionării grupului meu.

Nu am interferat cu dinamica de grup de lucru.

Nu am încercat să rezolv nici o problemă sau m-au ajutat colegii mei.

Nu am nici un fel de soluţii, dar am fost dispus să încerc soluţiile prezentate de către alţii.

Nu am terminat sarcinile mele la timp şi, ca urmare grupul meu nu a putut respecta termenele.

Nu am terminat sarcinile mele la timp. Deşi grupul ar putea primi în continuare termene, calitatea lucrului în grup a fost afectată de comportamentul meu. Am participat destul de des, împiedicându-i total pe alţii săparticipe oral.

Nu am participat sau am fost mereu vorbăreţ, nepermiţând participarea celorlalţi colegi.

Am avut o contribuţie pozitivă la dinamica de grup.

Am adus contribuţii importante în scopul de a îmbunătăţi soluţiile prezentate de către alţii. Nu am terminat sarcinile mele la timp, dar la sfârşit am putut termina la timp şi grupul a putut respecta termenele.

Am ascultat, dar uneori am vorbit prea mult, nepermiţând altora să vorbească.

TOTAL

pentru a avea succes la lucrul în grup. Am interacţionat pozitiv cu ceilalţi sau miam prezentat aptitudinile pozitive de conducere, cu un impact pozitiv asupra mea la lucrul în grup. Am căutat în mod activ pentru a prezenta soluţii în vederea rezolvării problemei.

__/3

__/3

Am reuşit să gestionez timpul în mod corespunzător, şi am încheiat sarcinile mele la timp.

__/3

Am ascultat şi am vorbit întrun mod echilibrat

__/3

__/18

3. Tabel C – Evaluarea de către profesor a prezentării de grup Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Utilizarea corectă a conceptelor ştiinţifice sau informaţii

Justificarea argumentelor

Folosirea limbajului

Coordonarea între elementele grupului

Claritate şi obiectivitate

1 Grupul foloseşte incorect concepte ştiinţifice sau informaţii, în mai multe rânduri. Elementele de grup nu pot acoperi unele aspecte ale muncii lor. Ei duc lipsă de cunoştinţe corespunzătoare sau abilităţi.

Folosesc un limbaj sărac, fac greşeli gramaticale şi de pronunţie. Prezentarea şi utilizarea conceptelor ştiinţifice este incorectă. Nici o coordonare între elementele de grup. Prezentare de grup nestructurată.

2 Uneori, grupul foloseşte incorect concepte ştiinţifice sau informaţii. Multe elemente ale grupului au o slabă cunoaştere cu privire la conţinutul grupului de lucru sau nu sunt în măsură să apere argumentele expuse. Unii fac greşeli gramaticale şi, uneori, pronunţia conceptelor ştiinţifice este incorectă.

Slabă coordonare printre elementele de grup. Unii dintre ei nu au lucrat la prezentarea de grup. Prezentare Prezentare lipsită de clară, dar îi claritate şi lipseşte obiectivitate. Ea obiectivitatea. nu face Multe detalii

3 Grupul foloseşte corect conceptele ştiinţifice sau informaţiile.

Cele mai multe elemente ale grupului au cunoştinţe adecvate cu privire la conţinutul grupurilor de lucru şi poate apăra argumentele expuse. Folosesc un limbaj adecvat, fără greşeli gramaticale sau de pronunţie. Utilizează Corect noţiunile Ştiinţifice. Coordonare muţumitoare între elementele grupului. Cu toate acestea, unii dintre ei nu au lucrat pe prezentarea de grup cu ceilalţi. Prezentare clară, dar pe baza unor detalii care nu sunt relevante.

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

4 Scor Prezentarea grupului oglindeşte o utilizare __/4 competentă de concepte ştiinţifice sau informaţii. Toate elementele din grup au o cunoaştere profundă cu privire la __/4 conţinutul grupulu de lucru şi poate apăra argumentele expuse. Folosesc un limbaj bogat şi complex, cu nici o greşeală gramaticală sau __/4 de pronunţie. Utilizează corect a conceptele ştiinţifice. Coordonare excelentă între toate elementele de grup. Prezentare bine __/4 structurată. Rezultă o linie coerentă. Prezentare clară şi obiectivă, făcând dominante problemele cele

__/4

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

dominante problemele cele mai importante. Elevii din grup citesc informaţiile în loc de a le expune.

nu sunt relevant Prezentate. Elevii din grup citesc cele mai multe informaţii în loc de a le expune

Capacitatea de Prezentare creştere a sărăcăcioasă în angajamentului imposibilitate de a ţine colegii angajaţi în ea.

Prezentare sărăcăcioasă nu întotdeauna capabilă de a ţine colegii angajaţi în ea.

Suport audiovizual

Prezentarea nu face uz de nici un element audiovizual să o susţină sau să facă orice conţinut sau idee dominantă (imagini, grafice, clipuri video)

Prezentarea face uz de puţine elemente audiovizuale.

Prezentării îi lipseşte creativitatea în ceea ce priveşte metodologia sau materialele utilizate.

Utilizarea câtorva elemente creative metodologice şi materiale puţin creative. Prezentarea se extinde considerabil peste termenele de timp planificate. Oscilaţii mari pe tonul vocii. Cu toate

Prezentarea informaţiei

Creativitate

Gestionarea timpului

Tonul vocii

Prezentarea nu respectă toate limitele de timp planificate (fie prea scurtă sau prea extinsă) Ton scăzut al vocii, monoton, fără inflexiuni

mai importante. Elevii din grup expun informaţiile, dar citesc de asemenea, unele note suplimentare. Unele situatii de criză în timpul prezentării. Cu toate acestea, este capabil să ţină colegii ea. Prezentarea face uz de unele elemente de calitate audiovizuale, dar acestea nu sunt pe deplin explorate.

Utilizarea de multe elemente creative metodologice şi a mai multor materiale creative.

Elevii din grup expun informaţiile. __/4

Prezentare bine construită. Se pot ţine colegii angajaţi în ea.

Prezentarea face uz de elemente de calitate audiovizuale săl susţină sau să facă orice conţinut sau o idee dominantă (imagini, grafice, clipuri video). Prezentarea creativă în ceea ce priveşte metodologia sau materialele utilizate.

Prezentarea se extinde puţin peste termenele de timp planificate.

Gestionare excelentă a timpului

Ton de voce adecvat în cel mai mult timp al

Ton de voce adecvat în timpul

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa

__/4

__/4

__/4

__/4

__/4

PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science

Folosirea de informaţii relevante, inclusiv a experienţei proprii de viaţă

sau expresivitate.

acestea, lipsă de expresivitate.

prezentării. Prezintă inflexiune şi expresivitate.

Informaţiile folosite nu sunt relevante şi nu se face apel deloc la experienţa proprie de viaţă.

Unele informaţii sunt relevante şi este apelată experienţa proprie de viaţă a membrilor grupului în unele cazuri.

Majoritatea informaţiilor sunt relevante, iar experienţa de viaţă a membrilor grupului este folosită des.

TOTAL

       

__/4

__/48

Se acordă din oficiu 10 puncte. 4.

prezentării. O bună coordonare între voce şi audiovizual folosite ca suport. Toate informaţiile folosite sunt relevante pentru scopul lecţiei. Este folosită experienţa proprie de viaţă în toate situaţiile expuse.

Criterii de evaluare Înţelegerea termenilor şi a conceptelor propuse; Calitatea regăsirii informaţiilor/cercetărilor efectuate; Claritate în prezentarea informaţiilor selecţionate; Participarea în diferite etape ale activităţii; Putere de argumentare; Justificarea opiniilor; Calitatea prezentării finale; Respectarea termenelor limită asumate.

Proiect finanţat în cadrul Programului EC FP7: 5.2.2.1 – SiS-2010-2.2., Grant Agreement No.:266589 Acţiuni de sprijinire pentru inovare la orele de curs: Instruirea profesorilor cu privire la metode de predare pe scară largă în Europa