După cele două perioade de învățare obligatorie la distanță sau hibridă generate de pandemie – cu tot convoiul lor de probleme – în prezent mulți profesori, părinți, decidenți se întreabă cum vom reuși să astupăm golurile de cunoaștere ale elevilor, acumulate până în prezent.

Pentru materiile legate de științe, ne pot sări în ajutor multe site-uri de resurse, create de profesori, părinți, oameni de știință, în care cunoscătorii de limba engleză pot găsi modele de lecții și activități pentru toate vârstele. Pentru astăzi, vă propunem articolul scris de Amy Cowen, redactor șef al blogului organizației Prietenii Științei – Science Buddies, care ne face o introducere pentru utilizarea resurselor puse gratuit la dispoziție de această organizație.

Science Buddies are peste 200 de resurse gratuite pentru activitățile legate de științe și inginerie, pe care profesorii le pot utiliza pentru a-și pregăti lecțiile, indiferent de formatul în care se desfășoară – la distanță, hibrid sau fizic.

Ideile de activități pot fi utilizate și de părinți, oferind oportunități de învățare informală pentru copiii de toate vârstele. Pe lângă acestea, pe site-ul organizației Science Buddies mai puteți găsi peste 1.200 de idei de proiecte* și planuri de lecție** aliniate la standardele naționale (NGSS).

* https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/science-projects?

** https://www.sciencebuddies.org/teacher-resources/lesson-plans

Alegeți activități pentru învățarea online, la distanță sau hibridă

Planurile de lecții oferă educatorilor un material fundamental mai bogat și o structurare care a fost dezvoltată pentru a veni în întâmpinarea nevoilor profesorilor, care trebuie să îndeplinească cerințele NGSS. Cu toate acestea, activitățile STEM create de Science Buddies reprezintă o opțiune foarte bună pentru profesori și extind aria de teme și concepte științifice cheie, pe care le poți acoperi împreună cu elevii tăi, cu ajutorul unei simple demonstrații.

Punând accentul pe învățarea online, la distanță și hibridă din timpul pandemiei COVID-19, activitățile STEM de la Science Buddies au mai multe avantaje pentru profesori.

Abordarea simplificată utilizată în activități reprezintă un atu pentru profesorii care-și planifică lecții online.

Ce veți găsi într-o activitate STEM de pe site-ul Science Buddies?

Imaginile (din articolul-sursă) oferă o scurtă trecere în revistă a formatului de activitate STEM de la Science Buddies, cu un accent pe trăsăturile care sunt în mod special utile profesorilor care planifică o învățare de tip STEM online. (imaginile sunt luate ca exemplu de la activitatea Magia baloanelor și Principiul lui Bernoulli***. Formatul este utilizat pentru toate activitățile).

*** https://www.sciencebuddies.org/stem-activities/bernoulli?from=Blog

Activitatea a fost proiectată de Prof.Dr. Svenja Lohner, Science Buddies.

Iată mai jos și o traducere parțială a formatului acestei activități:

Introducere

Ai văzut vreodată imagini sau filme ale unui acoperiș smuls de pe o casă în timpul unui uragan sau al unei tornade? Ai putea fi surprins să afli că acel acoperiș nu a fost smuls de vânturile puternice ci de presiunea aerului din interiorul casei! Acest lucru poate fi explicat de Principiul lui Bernoulli, care declară cu fluidele sau aerul aflate în mișcare rapidă, la fel ca vânturile puternice, au o presiunea mai scăzută decât aceea a aerului care se mișcă încet. În activitatea de mai jos (#1), vei demonstra cum pot fi mișcate baloanele în mod similar Nu este la fel de impresionant ca smulgerea acoperișului unei case, cu toate acestea pare destul de magic!

#1 https://m.youtube.com/watch?feature=emb_logo&time_continue=2&v=l_kIbu1kOwo

Materiale

– Două baloane, de aceeași mărime

– Sfoară, fir (aproximativ 60 cm lungime)

– Foarfeci

– Bandă adezivă

– Un cadru de ușă (alt suport de care se pot atârna baloanele)

– Un tub de carton lung (ex. de la prosoape de hârtie)

Instrucțiuni

Pregătirea

1. Umflă ambele baloane și leagă-le capetele. Baloanele ar trebui să aibă aproximativ aceeași mărime.
2. Taie două bucăți de fir de aproximativ 30 cm fiecare
3. Leagă unul din capetele primului fir de unul din baloane.
4. Leagă capătul celuilalt fir de al doilea balon.
5. Utilizează banda adezivă pentru a prinde fiecare dintre fire pe partea de sus a cadrului ușii. Spațiul dintre baloane trebuie să fie de 10-15 cm.
6. Asigură-te că baloanele nu stau în curent de aer.

Procedura

1. Pășește în fața baloanelor și ține tubul de carton în așa fel încât să poți sufla aer în spațiul dintre cele două baloane.

֍	Ce te aștepți să se întâmple cu cele două baloane când sufli aer printre ele?

2. Asigură-te că baloanele nu se mișcă. Apoi suflă în tubul de carton foarte încet. Încearcă să produci un curent de aer constant.

֍	Ce observi? Baloanele se mișcă?

3. Dacă baloanele s-au mișcat, oprește-le mișcarea și apoi apoi suflă din nou între ele, utilizând tubul de carton. De data asta suflă ceva mai tare, dar încearcă totuși să menții un suflu constant.

֍	Ce se întâmplă cu baloanele de data aceasta? Poți să explici ceea ce ai observat?

4. Repetă pasul 3, dar de data asta suflă cu toată puterea, producând un curent de aer constant.

֍	Rezultatele se schimbă când crește puterea curentului de aer? De ce? Sau de ce nu?

Fă curat

1. Poți reutiliza toate materialele sau le poți pune în sacii de deșeuri, în funcție de tipul de material (hârtie, plastic, gunoi menajer).

Ce s-a întâmplat?

Ai remarcat că cele două baloane s-au mișcat, ca prin minune, unul spre celălalt, fără să fie atinse? Efectul pe care l-ai văzut este o demonstrație a Principiului lui Bernoulli. Atunci când baloanele atârnă de cadrul ușii nu se mișcă atunci când aerul din jurul lor nu se mișcă, e static. Asta înseamnă că aerul din jurul lor exercită o presiune egală pe toate părțile baloanelor și amândouă baloanele sunt nemișcate. Când sufli aer între ele încet, probabil că nu s-au mișcat prea mult. Asta deoarece un curent de aer slab nu modifică prea mult condițiile de presiune din jurul baloanelor.

Cu toate acestea, atunci când sufli mai tare prin tub, ar trebui să observi că baloanele se apropie, ca prin magie. Suflând aer cu putere printre baloane, tu ai creat între baloane o zonă cu presiune scăzută – asta deoarece aerul care se mișcă rapid produce mai puțină presiune. Presiunea aerului dintre baloane descrește în comparație cu cea a aerului din jurul lor, iar presiunea mai mare din jur le împinge spre zona cu presiune mai scăzută dintre ele, adică unul spre celălalt. Ai putea face aceeași observație utilizând mingi de pingpong. Cu obiecte mai grele, diferența de presiune pe care o poți tu produce suflând nu ar fi destul de mare încât să le faci să se miște. Contează și distanța dintre baloane. Dacă spațiul dintre baloane este prea larg, aria de presiune mai joasă produsă prin suflarea de aer nu va mai avea efect.

Cercetează în profunzime (Digging Deeper)

Daniel Bernoulli a fost un om de știință elvețian, care a studiat în secolul 18 modul în care se comportă fluidele atunci când se află în mișcare. Când a experimentat cu fluide care curgeau printr-un tub în formă de clepsidră, a făcut o descoperire. A realizat că fluidele care se mișcă rapid produc o presiune mai mică iar fluidele care se mișcă lent produc o presiune mai mare. Descoperirea lui a devenit cunoscută sub numele de Principiul lui Bernoulli. Acest principiu nu este valabil doar pentru fluide ci și pentru aer, deoarece gazele, la fel ca și fluidele, sunt capabile să curgă și să ia diferite forme. O demonstrație simplă a Principiului lui Bernoulli cere o minge de pingpong care să plutească într-un curent de aer, de exemplu deasupra unui ventilator orientat în sus sau a unui uscător de păr. De ce nu iese mingea din curentul de aer al uscătorului sau ventilatorului? Aerul care se mișcă rapid și susține mingea în aer are o presiune mai joasă decât aerul din jurul mingii. Atunci când mingea încearcă să cadă, să iasă din curentul de aer, aerul cu presiune mai mare din jur împinge mingea înapoi în aerul cu presiune mai joasă de deasupra uscătorului sau ventilatorului. Ca rezultat, mingea continuă să plutească deasupra ventilatorului.

http://www.fleet.org.au/blog/floating-on-air/

Principiului lui Bernoulli poate explica de asemenea cât de multă portanță/ susținere este generată sub aripa unui avion. Aripile avioanelor sunt concepute să lase aerul care curge rapid să treacă pe deasupra aripii, în timp ce sub aripă aerul curge mai lent. Conform lui Bernoulli, acest fapt creează o diferență de presiune, în care presiunea de deasupra aripii este mai mică decât cea de dedesubt. Acest aer cu presiune mai mare de sub aripă împinge aripa în sus, creând o forță de ridicare – iar avionul decolează!

Sub această secțiune găsiți și descrierea meseriilor legate de acest principiu.

https://www.sciencebuddies.org/stem-activities/bernoulli?from=Blog#exploremore

Cum să utilizezi aceste activități STEM într-o oră online

Cum vă pot fi de ajutor aceste activități atunci când lucrați cu elevii la distanță? Așa cum arată imaginile din articolul original (#2), există câteva părți ale formatului de activități STEM care furnizează o structură utilă pentru profesorii care predau în scenarii online, la distanță sau hibrid.

#2 https://www.sciencebuddies.org/blog/covid19-online-learning-STEM-activities

Aceste strategii te pot ajuta, pentru a putea continua să discuți cu elevii despre tema respectivă, să o explorați și pentru ca ei să se implice în testarea unor concepte STEM importante.

1. Desemnează activitățile cu ajutorul Google Classroom.. Toate activitățile pot fi atribuite și împărtășite cu ajutorul Google Classroom. Profesorii care au instalat Google Classroom pot utiliza butonul “Google Classroom” pentru a împărtăși cu elevii lor o activitate, astfel încât toată lumea să aibă link-ul și orice fel de indicații despre ce ați vrea ca ei să facă.
2. Urmărește filmul video împreună cu elevii. Majoritatea activităților au un scurt film video (adesea sub 3 minute) care arată experimentul în acțiune. Deoarece materialele necesare pot să nu fie disponibile în toate casele pentru ca elevii să facă singuri experimentul, aceste filme te lasă să arăți experimentul fără să trebuiască să-l faci chiar tu, sau ei. Desigur, este o abordare grozavă să faci chiar tu experimentul, ca un fel de demonstrație video! Dar noi știm că nu este practic pentru tine să faci filme cu tine demonstrând experimente practice în fiecare zi. Atunci când ai filme gata făcute care arată aceste activități, îți este mai ușor să introduci aceste filme în programul tău de predare online. Atunci când utilizezi filme video pentru elevi:
   • Demarează discuția. Îi poți pune pe elevi să urmărească filmul și să răspundă la o întrebare pe care ai postat-o în Google Classroom (sau orice alt sistem de management al învățării pe care-l folosești).
   • Priviți împreună. În funcție de aranjamentele/ setările tale, puteți privi filmul vido împreună (live) cu întreaga clasă și apoi să vorbiți despre el.
   • Oprește și repornește filmul video. Pune pauză filmului ca să poți discuta cu elevii despre ce se întâmplă sau despre întrebările care apar pe ecran.
3. Utilizează îndemnuri la discuție. Fie că tu demonstrezi live un experiment sau privești un film video cu experimentul împreună cu elevii, întrebarea inclusă în procedură (identificată prin semnul de bec verde) poate fi utilizată pentru a ajuta la orientarea / conducerea discuției de grup.
4. Vorbește despre ce s-a petrecut. Folosește informația din secțiunea “What Happened” (ce s-a petrecut) pentru a vorbi despre ce se întâmplă pe parcursul activității.
5. Revizuiește dinainte secțiunea Dig Deeper (cercetează în profunzime). În fișa Explore More, secțiunea Dig Deeper furnizează explicații mai aprofundate legate de știința pe care se bazează activitatea/ fenomenele petrecute. În funcție de vârsta elevilor tăi, e posibil ca ei să nu aibă nevoie de acest nivel de informație, dar revăzând acestea informații în avans te poate ajuta să te pregătești pentru activitate și orice întrebări pe care le pot pune elevii.
6. Extinde activitatea. În fișa Explore More sunt incluse și idei ale modalităților prin care poți continua activitatea. Aceste idei pot fi utilizate ca puncte de plecare într-o discuție, sugestii pentru învățarea de acasă sau utilizate ca provocări tip ”Ce-ar fi dacă..” pentru elevi. Pe baza celor văzute și discutate în activitatea principală, pune-i pe elevi să aleagă unghiul de explorare ”mai departe” și să reflecteze asupra lucrurilor care cred că s-ar putea întâmpla. Elevii ar putea propune de asemenea noi întrebări despre știință sau să exploreze mai multe aspecte pe baza acestei activități, scriind apoi despre asta.
7. Fă conexiuni de carieră. Carierele din domeniile STEM legate de activitățile din site sunt enumerate la finalul fișierului Explore more. Dacă le dai exerciții de lectură sau reflecție, îi poți pune pe elevi să aleagă una din carierele din acea listă, să citească despre ea și să explice în ce fel este legată de acea activitate. (P.S: – dacă sunt elevi de gimnaziu sau mai mari și sunt digitali/ au echipamente și conexiune la internet, nu contează dacă au învățat sau nu limba engleză – orice text, în orice limbă se poate traduce ușor cu Google translate!)
8. Pune-i pe elevi să aleagă o activitate. Păstrează ritmul cu activitățile practice STEM, lăsându-l pe fiecare elev să-și aleagă propria activitate pe care să o facă acasă. Există o largă varietate de activități, astfel încât elevii să găsească ceva care-i interesează și care se pot face cu materialele pe care le au acasă. Utilizează fișa de lucru de mai jos pentru a crea un raport al activității simplu de completat pe care să ți-l predea după ce au făcut activitatea acasă.

O fișă de lucru, de utilizat împreună cu activitățile

Avem o fișă de lucru generală pe care o poți utiliza pentru a-i orienta pe elevi să răspundă la activitățile de științe pe care le fac la distanță. Utilizează link-urile de mai jos pentru a obține fișa în format Microsoft Word sau ca un Google doc:

• Worksheet for Microsoft Word
• Worksheet for Google Docs (asigură-te că alegi File / Make Copy pentru a putea utiliza fișa pentru elevii tăi)

Cum găsești activitățile

La Science Buddies, activitățile sunt grupate în categorii menite să stârnească interesul în mijlocul familiilor: Totul despre mine (All About Me); Construiește mai bine (Build It Better); Meșterește (Crafting and DIY); Creații în bucătărie (Kitchen Creations); Distracție în aer liber (Outdoor Fun); Lumea naturii (The Natural World); Încearcă asta (Try It Out); Whiz, Bang, Boom. Aria științei (ex. Fizică) este notată sub subtitlul Concepte cheie (Key Concepts) în fișa de Sumar.

Ca să-ți fie mai ușor să găsești activități care se potrivesc cu acel curriculum de clasă pe care îl predai curent și cu nevoile tale de planificare, am postat și o listă generală cu toate cele peste 200 de activități STEM, ordonate în funcție de aria de știință.

Ce sunt activitățile STEM?

La Science Buddies noi am dezvoltat activitățile STEM în mod special pentru a încuraja familiile să exploreze științele, matematica și ingineria prin intermediul unor proiecte simple, care sunt accesibile unor largi categorii de vârstă, și se pot face rapid, utilizând materiale care pot fi de obicei la îndemână. Aceste activități merg bine pentru a fi făcute acasă, de familie și pentru educatori și lideri de programe extra-curriculare (în programe afterschool, în tabere, biblioteci etc.), urmărind să creeze oportunități de învățare STEM angajante, de mare interes, practice.

Activitățile sunt diferite față de proiecte și de lecții, deoarece nu sunt potrivite pentru proiecte de științe dedicate târgurilor de proiecte. Ele nu includ încercări multiple. Fiecare fișă de activitate conține o scurtă explicație a științei aplicate în acea activitate. Informațiile explicative ajută părinții și liderii activităților să înțeleagă și să explice rezultatele cu încredere, indiferent de domeniul propriu de expertiză.

Sursa: https://www.sciencebuddies.org/blog/covid19-online-learning-STEM-activities

P.S. – Alte surse de inspirație pentru activități STEM:

– https://www.steamcafe.net/stem-at-home/

– https://littlebinsforlittlehands.com/steam-activities/

– https://www.roboticseducation.org/online-stem-learning-resources-and-activities/

– https://www.howweelearn.com/stem-and-steam-activities-for-kids/