Proiectele care au fost selectate pentru finanțare sunt cele ce urmează:
PapiȘtii – Spectacolul Științelor
Proiectul își propune într-o primă fază „antrenarea” unui număr de 15 – 20 „actori”, elevi de liceu dar și de gimnaziu de la Colegiul Național „Alexandru Papiu Ilarian”. Aceștia, sub îndrumarea profesorilor din echipă, vor propune și li se vor propune experimente relativ simple, dar care să fie „spectaculoase” și uneori ontraintuitive sau chiar să pară, pentru necunoscători, trucuri de magie. Parte din materialele necesare se pot procura (eventual împrumuta) ușor, practic fără costuri (pahare de plastic, doze de suc, dopuri, mingi, uscător de păr, scaun rotativ, amidon, praf de copt, oțet, ulei, etc.). Sunt însă și cazuri în care experimentele
necesită lucruri mai speciale, care nu se găsesc oriunde, cum ar fi magneți puternici de forme și dimensiuni speciale, „metale cu memorie”, ferofluide, etc., care vor fi achiziționate, fie sub forma unor materiale din care se realizează „aparate”, fie sub forma unor „dispozitive experimentale” de sine stătătoare și care uneori se comercializează drept jucării. Unele din aceste materiale se pot utiliza ca atare drept material didactic și în cadrul orelor de fizică, chimie sau biologie. Estimăm că numărul acestor experimente poate ajunge cu ușurință la peste o sută. Vor exista două genuri principale de activități. Prima categorie va consta în ședințe de proiectare și realizare a experimentelor și aparatelor necesare, de recondiționare și reparații. Activitățile din a doua categorie se vor desfășura sub forma unor spectacole interactive în care „actorii” vor prezenta experimentele pregătite, implicând și „spectatorii” în realizarea acestora. Apoi, tot cu implicarea „spectatorilor” se vor explica experimentele, evidențiind fenomenele aflate în „spatele” lor. Desigur experimentele prezentate vor fi particularizate în funcție de vârstele spectatorilor, astfel încât explicațiile să le fie accesibile. Pentru început ne propunem ca spectatorii să fie ceilalți elevi ai Colegiului (aprox. 1000), iar apoi și elevi din școlile generale și liceele din oraș, eventual și din afară. Numărul spectatorilor la un spectacol de acest gen poate fi undeva în jur de 25, un număr mai mare nu permite o implicare suficientă a publicului. Pentru ca un număr mare de copii să poată participa va fi necesar un număr relativ mare de spectacole, cu o medie lunară în jur de 4 (un număr mai redus în perioada tezelor, un număr mai mare în celelalte perioade, de exemplu în Săptămâna altfel). Pentru a înlătura instalarea unei eventuale monotonii, experimentele nu vor fi în totalitate aceleași la fiecare spectacol, echipa de „actori” și „antrenori” va fi într-o metamorfoză continuă, iar numărul dispozitivelor și experimentelor, evident, mereu în creștere. Aceste activități nu se vor sfârși odată cu termenul fixat de Fondul Științescu la 01.05.2017 ele continuându-se atâta timp cât membrii echipei vor avea entuziasmul necesar!
Sparks
Proiectul Sparks dorește să promoveze limbajele de programare și libertatea de creație în domeniul tehnic. Cu ajutorul roboților Sparki dorim să prezentăm și să învățăm totodată cât este de ușor să creăm ceva nou cu ajutorul „codului”. Proiectul Sparks va încerca să arate o nouă față a limbajelor de programare, diferită de ceea ce elevii învață în programa școlară. Programarea va fi prezentată ca și un limbaj de comunicare „O altă limbă” cu ajutorul căreia putem comunica cu un robot/calculator. Ce este inedit la proiectul nostru este faptul că vom aborda lecțiile dintr-o perspectivă nouă, vom face mici jocuri de rol în care pe rând elevii vor avea rolul robotului și a programatorului, încercând să găsească un limbaj de comunicare. Gândirea computațională (care este „cheia” oricărui limbaj de programare) va fi ușor și subtil predată elevilor. Am ales ca și material didactic un robot, tocmai pentru a avea finalitate reală! Palpabilă! Elevii vor vedea în timp real cum roboțelul va executa comezile scrise de ei. De asemenea noțiunile deprinse la sfârșitul orelor de curs sunt baza comunicării om-mașină, neexistând practic nici o diferența între programarea unui robot didactic și programarea unui robot industrial.
Fabrica De Experimente Science Club
Am ales ca partener Fundația Alpha Transilvană, care momentan lucrează prin diferite proiecte implementate local cu un număr de 50 de copii în intervalul de vârstă de care suntem interesați (5-12 ani). Ne-am propus să organizăm două sesiuni de experimente și una de cunoștințe astfel:
1. 10 decembrie 2016: sesiunea 1 de experimente (2 h 30 min- 3 h)
2. 15 februarie 2017: sesiunea de cunoștințe (2 h)
3. 5 aprilie 2017: sesiunea 2 de experimente (2 h 30 min- 3 h)
1. Copiii vor primi trusa Fabrica de Experimente #1 ”Wow! Ce cool e apa!” (trusa conține toate materialele necesare pentru realizarea a 17 experimente legate de apă, precum și o cărticică de explicații pe nivele de vârstă), și vor realiza primele 3 experimente din aceasta cu ajutorul voluntarilor care îi vor coordona și supraveghea (voluntarii îi vor ajuta să realizeze pașii experimentelor, îi vor îndruma pe parcursul evenimentului, se vor asigura că experimentele se desfășoară în condiții optime și că nu au loc distrugeri). Show-ul va avea următoarea structură: pregătirea materialelor, realizarea experimentelor pe pași, curățarea meselor, enunțarea concluziilor, pauză de gustare. Alexandra va fi coordonatorul principal al evenimentului; va avea rolul de a prezenta experimentele, materialele necesare, modul de lucru, explicațiile fenomenelor (discuție deschisă cu copiii), curiozitățile, observațiile, dar și de a oferi recompense celor care răspund corect la întrebările puse legate de experimente. Micii cercetători vor primi ca ”misiune” realizarea a încă 4 experimente acasă, sesiunea de cunoștințe bazându-se și pe clarificarea acestora. Desfășurarea show-ului se va face organizat, conform programului; prezentarea va avea ca suport un powerpoint interesant, gândit special pentru copii.
2. Sesiunea de cunoștințe va presupune o activitate inedită cu copiii. După clarificarea experimentelor ”misiune”, acestora li se vor prezenta diferite fenomene/experiențe/scenarii ipotetice sau reale, pe baza cărora vor trebui să răspundă la diferite întrebări, cu scopul de a li se lărgi sfera de cunoștințe, de a-i provoca la problematizare, de a le stimula creativitatea și imaginația. Materialele pregătite vor fi interesante și amuzante, transformând conceptul teoretic într-unul palpabil pentru copii. Se vor utiliza diferite exerciții, activități pe grupe, jocuri, dar și o broșură interesantă. Fiind situată între cele două sesiuni practice, această activitate are scopul de a clarifica din punct teoretic experimentele făcute acasă, dar și de a prezenta curiozități din natură/fenomene mai complexe/concepte interesante.
3. Copiii vor primi trusa Fabrica de Experimente #2 ”Wow! Sunt un mic inginer” (trusa conține toate materialele necesare pentru realizarea a 17 experimente legate de elemente tehnice (ex:magneți, resorturi), precum și o cărticică de explicații pe nivele de vârstă). Se vor realiza 3 experimente pe exact același format ca al primei sesiuni. Copiii vor primi diplome care să le ateste calitățile și titlul de ”Mic Cercetător”. Prin această structură se dorește impregnarea și fixarea îndelungată a cunoștințelor acumulate. Cele 3 evenimente vor stimula multiplu copiii, efectul fiind mult mai pregnant decât în cazul unuia singur. De asemenea, continuitatea și fluiditatea activității per total va lega cele 3 sesiuni, ce nu vor fi elemente de sine stătătoare. Astfel copiii vor dezvolta atât un sentiment de nerăbdare (ce poate duce la informare suplimentară, interes în domeniu), cât și o implicare mai profundă în activitățile propuse.
Evidențiere experimentală a funcțiilor organismului uman
Proiectul este conceput sub forma unui opțional interdisciplinar care invită elevii să participe la aventura cunoaşterii şi înţelegerea ştiinţifică a proceselor vieţii. Pornind de experimentul de laborator ca metodă de explorare directă a realităţii, folosit în predarea biologiei, fizicii, chimiei , constând într-o observare provocată şi dirijată de anume ipoteze, ce urmează a fi verificate experimental. În acest context, echipa a realizat un curriculum interdisciplinar centrat pe competenţe prin care elevii sunt puşi în situaţia de a provoca intenţionat un proces sau fenomen biologic, sau de a modifica condiţiile normale de desfăşurare a cestora prin introducerea unor noi variabile, în scopul studierii lor, să permită elevilor să participe activ la observaţii, să efectueze analize, să realizeze sinteze şi să ajungă la noţiuni ştiinţifice. Activitățile cuprinse în proiect urmează a se desfășura în laboratorul de biologie – chimie al liceului nostru, săptămânal, pe gupe de elevi. Temele propuse sunt în concordanță cu programele școlare în vigoare ceea ce îi v-a ajuta pe elevi să înțeleagă mult mai ușor și într-un mod mai atractiv noțiunile teoretice. Pe lângă activitățile efective de realizare a lucrărilor practice de laborator elevii vor contribui la redactarea și editarea unui caiet de lucrări practice pentru uzul elevilor și pentru care vom face toate demersurile necesare obținerii de ISBN.
Programarea roboților Lego în limbajul C
Elevii vor lucra în echipă de 4 persoane, fiecare elev va avea la dispoziție un calculator, unde va putea dezvolta ideile proprii, și programele individuale, dar vor lucra împreună în căutarea greșelilor, fiecare echipă va avea la dispoziție un robot (folosind și roboții din dotarea liceului – 3 robot EV3). Programele vor fi scrise pentru robotul standard, în ultimele ore elevii vor avea libertatea să construiască după ideile proprii, fiecare echipă decide ce v-a construi și ce va programa. Activități:
– prezentarea kitului Lego Mindstorm EV3
– configurarea robotului, prezentarea platformei RobotC, cu posibilitate de programare în cele trei moduri (grafic, limbaj natural, programare C), programe simple
– librăria de funcții
– folosirea motoarelor, exerciții privind mișcarea robotului (probleme de rezolvat + problemele dezvoltate de echipe) – prezentarea programelor echipelor, dansul robotului
– prezentarea senzorilor (color, giro, infrared, touch, rotation, ultrasonic), aplicații practice cu fiecare senzor în parte, după care elevii sunt invitați să experimenteze cu senzori și motoare – urmărire linie, evitare obstacole, oprire la marginea mesei, la diferite culori robotul să aibă alt comportament etc.)
-căutare de proiecte care pot fi folosite în fizică, matematică, informatică (ex. măsurare distanțe, unghiuri, accelerație, etc, ieșire din labirint)
-prezentare de aplicații pentru roboti pentru colegii de liceu și pentru părinți – zi deschisă.
Din experiența anilor precedenți dispunem de un ansamblu de probleme pe care am pregătit pentru mediul grafic atât pentru motoare cât și pentru senzori, care poate fi complectat cu probleme noi.
API RoboLab
Proiectul nostru își propune formarea de competențe și cunoștințe de bază și aptitudini necesare pentru domeniul inovativ al roboticii, stimularea interesului și a viziunii pentru disciplinele STEM, motivarea elevilor pentru studierea disciplinelor din ariile curriculare respective prin inițierea lor în construcția și
programarea roboților autonomi. Proiectul nostru presupune amenajarea unui laborator de robotică în cadrul
colegiului și promovarea educației STEM prin crearea unor serii de ateliere inovatoare și experimente având la bază seturi LEGO Education. Prin intermediul ”API RoboLab”, participanții, dobândesc competențe de
bază privind construirea și programarea roboților LEGO. În cadrul proiectului ne propunem să organizăm opt ateliere de robotică, pe parcursul cărora vom prezenta noțiuni diverse, în scopul dezvoltării cunoștințelor de mecanică, electronică și programare, implicând astfel, profesori și elevi din cadrul colegiului și angajați ai firmelor din Târgu – Mureș. Ne dorim ca elevi participanți, cu diferite cunoștințe, aptitudini și abilități să lucreze împreună, ca o echipă, într-un mod metodic și responsabil pentru îndeplinirea unor sarcini simple (de exemplu; parcurgerea unui traseu, evitarea obstacolelor din teren, colectarea obiectelor de o anumită culoare etc). La activitățile de tip „problem solving”, participanții proiectează, dezvoltă și îmbunătățesc proprii lor roboți, în scopul participării la diverse acțiuni din Tîrgu Mureș. Elevii vor lucra în propriul lor ritm fiind încurajați și sprijiniți să depășească obstacolele. Într-o primă etapă proiectul se va derula pe parcursul anului școlar 2016 – 2017, iar în funcție de interesul pentru această activitate să continuăm și în viitor. Proiectul presupune o experiență educațională entuziasmantă și de neuitat pentru elevi, fiind important și în completarea programei școlare existente în colegiul nostru, începând și cu anul școlar viitor.
Utilizarea efectele curentului electric în fizică-chimie –biologie şi tehnologie
Proiectul nostru constă in studierea practică de către elevii implicaţi a efectelor curentului electric în viaţa de zi cu zi , industrie, economie şi rolul acestora în dezvoltarea societăţii. În timpul activităţiilor practice desfăşurate în laborator elevii îşi vor îmbunătăţii cunoştinţele despre cele trei efecte ale curentului electric:efectul termic,efectul magnetic şi efectul chimic, de asemenea vor studia efectele curentului electric asupra organismului uman. Evidenţierea curentului electric în diferite medii conductoare se realizează prin efectele acestuia. Toate efectele curentului electric constau în transformarea energiei electrice într-o altă formă de energie. Efectul termic (denumit şi efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interacţiunii particulelor curentului (de regulă electroni) cu atomii conductorului, interacţiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetică, contribuind la mărirea agitaţiei termice în masa conductorului. Efectul termic al curentului electric are multiple aplicaţii industriale, în cazul efectului Joule energia electrică transformându-se în energie termică. Cel de-al doilea efect studiat va fi efectul chimic al curentului electric are două aplicaţii importante: acumulatoarele, posibilitatea încărcării acestora, cea de a doua aplicaţie constând în obţinerea de substanţă, prin depunere sau degajare, la electrozii unui electrolizor. Electroliza reprezintă o altă aplicaţie importantă a efectului chimic al curentului electric. Aceste procese, cunoscute sub numele de electroliză, se produc în urma aplicării unei diferenţe de potenţial electric între doi electrozi cufundaţi într-un electrolit. Un astfel de dispozitiv, construit pentru producerea electrolizei, se numeşte electrolizor sau voltametru. Electroliza are astăzi multiple aplicaţii, dintre acestea amintim: obţinerea sau purificarea metalelor pe cale electrochimică (acest domeniu fiind numit electrometalurgie), depunerea unor straturi metalice pe suprafaţa unor corpuri, pentru a le proteja de coroziune, sau modelarea unor metale (galvanotehnica), obţinerea unor substanţe necesare în industria chimică, farmaceutică, etc. Şi cel de-al treilea efect studiat de elevi va fi efectul magnetic care este reprezentat de apariţia unei tensiuni electromotoare de inducţie într-un conductor supus acţiuni unui câmp magnetic. Vor studia acţiunea acţiunea conductorelor parcurse de curentul electric asupra acului magnetic, respectiv a unor obiecte de fier , precum şi aplicaţiile acestui efect în industrie, obţinerea energiei electrice, motoare electrice, macarale electromagnetice, sonerii electrice., etc. Prin organizarea unei vizite la termocentrala de la Iernut şi Combinatul Chimic Azomureş vor putea vedea practiv în industrie utilizarea efectelor curentului electric. În cadrul unor experimente efectuate la biologie vor putea pune în evidenţă şi efectele curentului electric asupra organismului uman. Pentru a putea vedea practic aceste aplicaţii ale efectelor curentului electric vom efectua vizite la Termocentrala Iernut şi Combinatul Chimic Azomureş , unde vor putea vedea producerea efectivă a curentului electric cu ajutorul efectului magnetic, de asemenea utilizarea în producerea îngrasămintelor chimice, etc.
Azi exploratori, mâine cercetători
Proiectul nostru porneşte de la o deviză simplă, pe care am dobândit-o în urma experienţei didactice – Învaţă experimentând! Aşadar, activităţile pe care le vom propune nu vor viza un singur domeniu de activitate, nu vor avea un caracter insular, ci vom cuprinde trasnsdisciplinaritatea, interferenţa cunoştinţelor, legăturile intrinseci şi extrinseci dintre fenomene, reacţii, experimente. Vom vorbi despre relieful Pământului şi, în acest sens, elevii îşi vor alege ceea ce vor dori să modeleze: un vulcan, interiorul Pământului, macrorelieful continentelor, treptele reliefului submarin etc. Roadele muncii lor vor fi prezentate şi expuse la Bibliotea Municipală „Petru Maior” din Reghin. Şi cum fără matematică nu am putea cuantifica realitatea, următoarea activitate, înscrisă deja în agenda noastră, va fi Concursul de matematică „Geller David”, aflat la a paisprezecea ediţie. Am dori să oferim elevilor de pe primul loc un abonament de un an la Gazeta Matematică, dar şi celorlalţi clasaţi pe locurile doi şitrei softuri educaţionale pentru matematică. Următoarea activitate integrată proiectului vor avea ca temă apa şi lumina, două elemente indispensabile vieţii. Şi pentru că astronomia ne pasionează şi ne fascinează, am luat legătura cu cei care derulează proiectul „Şcoala planetelor”, care vor veni să susţină o activitate. Ne propunem să încheiem demersul activităţilor noastre cu tema „Ştii ce mănânci?”