Universitatea din Bucureşti

Facultatea de Fizică

FIZICA ÎN CONTEXT INTER ŞI

TRANSDISCIPLINAR

REZUMAT

Conducător ştiinţific,Prof.univ.dr. Ştefan Antohe

Doctorand,Carmen - Gabriela Codreanu

(Bostan )

Bucureşti

2009

FIZICA ÎN CONTEXT INTER ŞI

TRANSDISCIPLINAR

2

CUPRINS

FIZICA ÎN CONTEXT INTER ŞI TRANSDISCIPLINAR_____________________________________2

Cuvânt înainte ___________________________________________________________________5

CAPITOLUL 1. Introducere_________________________________________________________6

CAPITOLUL 2. Politici educaţionale şi politici ale schimbării în învăţământul preuniversitar.___7

2.1. Conţinutul învăţământului____________________________________________________________72.1.1. Organizarea interdisciplinară a curriculum-ului________________________________________________8

2.1.2. Organizarea de tip integrat a conţinuturilor___________________________________________________8

CAPITOLUL 3. Interdisciplinaritate şi transdisciplinaritate: delimitări conceptuale____________8

3.1. Noi direcţii în învăţământul contemporan: pluridisciplinaritate, interdisciplinaritate, transdisciplinaritate, învăţământul integrat__________________________________________________10

3.2. Problema interdisciplinarităţii şi transdisciplinarităţii în literatura de specialitate.____________11

3.3. Transdisciplinaritatea, în noua abordare a învăţării şcolare_______________________________123.3.1. Demersuri didactice transdisciplinare ce favorizează învăţarea activă a fizicii_______________________13

3.3.1.1. Universul şi sistemul nostru solar__________________________________________________________13

3.3.1.2. Concluzii parţiale______________________________________________________________________15

CAPITOLUL 4. Mijloace moderne utilizate în predarea fizicii în context inter şi transdisciplinar: instruirea asistată de calculator_______________________________________________________15

4.1. Mijloace de învăţământ folosite la fizică________________________________________________15

4.2. Mijloace audiovizuale şi învăţarea în şcoală____________________________________________164.2.1. Demonstraţia cu ajutorul aparatelor audio-vizuale.____________________________________________16

4.3. Creativitatea în cadrul orelor de fizică_________________________________________________164.3.1. Filmul didactic, prezentarile pe calculator ale acestora (film, diapozitive în PowerPoint sau realizate în

flash) întrunesc toate calităţile mijloacelor audio-vizuale. Calculatorul în cadrul orelor de fizică_________________17

4.4. Lecţii de fizică asistate de calculator__________________________________________________17

4.4.1. Lecţii de fizică asistate de calculator folosind Crocodile Physics___________________________18

4.4.1.1. Mişcarea în câmp gravitaţional___________________________________________________24

4.4.2. Lecţii de fizică asistate de calculator folosind Yenka____________________________________26

4.4.2.1. Modelarea pe calculator în experimentele de fizică - Circuite electrice simple____________27

4.5. Meditaţii la fizică online____________________________________________________________284.5.1. Platforma WIZIQ______________________________________________________________________29

4.5.2. Cum predăm prin intermediul platformei WIZIQ_____________________________________________29

4.5.3. Discuţii şi concluzii____________________________________________________________________30

CAPITOLUL 5. Fenomene fotovoltaice în semiconductori anorganici şi organici___________30

5.1. Aplicaţii ale celulelor fotovoltaice____________________________________________________315.1.1. Rezultate experimentale şi discuţii_________________________________________________________32

3

5.1.2. Spectrul de acţiune al unei celule solare cu joncţiune p-n din Si monocristalin______________________32

5.1.2.1. Studiul caracteristicii I-V de întuneric şi determinarea parametrilor diodei (factorul de redresare RR, n şi I0_

____________________________________________________________________________________33

5.1.2.2. Studiul caracteristicii I-U la iluminare în cel de-al IV-lea cadran_________________________________34

5.1.3. Concluzii parţiale______________________________________________________________________35

5.2. Efectul fotolvoltaic în structuri pe bază de semiconductori organici________________________35

5.3. Proprietăţi electrice şi fotoelectrice ale celulelor fotovoltaice bazate pe straturi polimerice de tipul ITO/PEDOT/P3HT: PCBM (1:1)______________________________________________________36

5.3.1. Prepararea probelor____________________________________________________________________36

5.3.2. Proceduri experimentale_________________________________________________________________36

5.3.3. Morfologia straturilor depuse_____________________________________________________________36

5.3.4. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii ITO/PEDOT/P3HT/Al________________________________37

5.3.5. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii ITO/PEDOT/PCBM/Al_______________________________40

5.3.6. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii mixte ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al_________________41

5.3.7. Concluzii parţiale la lucrarea_____________________________________________________________44

CAPITOLUL 6. Concluzii__________________________________________________________44

Bibliografie __________________________________________________________________47

Webografie______________________________________________________________________________52

4

„A ÎNVĂŢA SĂ FII”

Edgar Faure

Raportul asupra educaţiei în lume - UNESCO, 1972

Educaţia omului modern este considerată într-un mare număr de ţări ca o problemă de excepţională

dificultate şi în toate, fără excepţie, ca o sarcină de mare importanţă. Este un subiect capital de anvergură

universală, pentru toţi oamenii care se preocupă să îmbunătăţească lumea de azi şi s-o pregătească pe cea de

mâine (…). Pretutindeni unde există un sistem educativ tradiţional, verificat timp îndelungat şi despre care se

credea că este suficient ca din timp în timp să i se aducă unele îmbunătăţiri, unele adaptări semiautomate, acest

sistem suscită o avalanşă de critici şi sugestii care adesea ajung să pună în discuţie sistemul în ansamblul său.

O parte a tineretului se revoltă contra modelelor pedagogice şi a tipurilor instituţionale care îi sunt impuse,

fără să fie uşor de delimitat rolul exact care îi revine acestei probleme în neliniştile difuze şi izbucnirile sale de

revoltă”

(I. Jinga, I. Negreţ, Învăţarea eficientă, 1994) [50],[66]

Cuvânt înainte

Consider că această temă – Inter şi Transdisciplinaritatea, este un subiect deosebit de interesant atât din punct de vedere teoretic, cât şi din punct de vedere practic pentru că se referă la modul modern de abordare a unei lecţii didactice în procesul de învăţământ.

Lucrarea îşi propune să ilustreze modul în care, în context inter şi transdisciplinar, calculatorul poate deveni un instrument pentru cadrele didactice care doresc să-şi găsească în el un prieten alături de care misterele elevilor se vor transforma în cunoştinţe. Obiectivele acestei lucrări sunt acelea de a demonstra o noua manieră de predare/ învăţare a fizicii, o manieră interdisciplinară – modelarea pe calculator, prelucrarea datelor experimentale, prezentarea cunoştinţelor, cât şi o manieră transdisciplinară, în care sunt coroborate cunoştinţe de fizică, biologie, chimie, geografie, utilizarea calculatorului, gimnastica minţii, activităţile practice de laborator, observarea fenomenelor în natură cu emoţiile trăite în timpul acestor activităţi.

În primul capitol am făcut o scurtă introducere în care am evidenţiat problemele educaţionale care au apărut odată cu revoluţia tehnologică, schimbările succesive ale structurii societăţii româneşti în general, a noutăţilor care se impun odată cu intrarea României în Uniunea Europeană.

Capitolul al doilea se referă la politicile educaţionale şi politicile schimbării în învăţământul preuniversitar. În capitolul al III-lea am definit conceptele Interdisciplinaritate (transferul metodelor dintr-o disciplină într-alta)

şi Transdisciplinaritate (ceea ce se află în acelaşi timp şi între discipline, şi înăuntrul diverselor discipline ). Tot în acest capitol am prezentat abordările inter şi transdisciplinare în literatura de specialitate. În acest capitol, am introdus ca parte personală Demersuri didactice transdisciplinare ce favorizează învăţarea activă a fizicii, cu exemplele – Universul şi sistemul nostru solar.

În capitolul patru am prezentat mijloacele moderne utilizate în predarea fizicii în context inter şi transdisciplinar, şi anume instruirea asistată de calculator. În continuare am prezentat mijloacele audio-vizuale folosite în predarea/ învăţarea fizicii şi învăţământul programat, respectiv calculatorul în cadrul orelor de fizică. Am prezentat modalităţile de utilizare şi integrare în lecţie a programelor Crocodile Physics 605, Yenka şi a platformei de predare on-line – WIZIQ, abordări prezentate la Conferinţele Internaţionale cu Proceeding ISI ICVL 2009, ICVL 2010, RoEduNet 2009, QMHE 2010.

În capitolul 5 am prezentat Fenomene fotovoltaice în semiconductori anorganici şi organici, modalităţile de abordare în procesul didactic şi lucrările publicate în Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, vol. 12 , no. 2, febr. 2010, şi Romanian Reports in Physics, vol 5 nr.1, 2011

La anexa 1 am realizat o propunere de programa pentru gimnaziu, având în vedere faptul că ponderea numărului de ore alocate ştiinţelor este de doar 15%, iar orele de fizică – 5% din totalul orelor din planul cadru şi că elevii trebuie să aibă o viziune de ansamblu a fenomenelor naturii, într-o manieră transdisciplinară, să îşi dezvolte integrat cele 8 competenţe cheie europene.

Capitolul şase conţine concluziile pe care le-am tras pe parcursul elaborării tezei.

5

CAPITOLUL 1. Introducere

Societatea contemporană, prin progresul spectaculos al ştiinţei, tehnicii şi tehnologiei ne obligă pe noi, oamenii obişnuiţi să ne adaptăm acestor provocări, a căror principala caracteristică este aceea a complexităţii. Niciodată până acum omenirea nu s-a confruntat cu probleme atât de complexe, atât sub raportul cauzelor şi efectelor, cât şi în ceea ce priveşte impactul lor asupra oamenilor.

Caracterul complex şi integrat al unor probleme cum ar fi globalizarea, migraţia, interculturalitatea, protecţia mediului, explozia informaţională, sărăcia, conflictele etc. revendică o abordare educaţională transdisciplinară. ‚,Instaurarea unei culturi transdisciplinare, care ar putea contribui la eliminarea tensiunilor ce ameninţă viaţa pe planeta noastră, este imposibilă în absenţa unui tip nou de educaţie, care să ia în considerare toate dimensiunile fiinţei umane.”[50]

Pentru a face faţă incertitudinilor şi schimbărilor continue caracteristice economiilor de piaţă, elevii au nevoie de competenţe strategice, cum ar fi abilităţile de a învăţa cum să înveţe, abilităţile de rezolvare de probleme, abilităţile de evaluare.

Schimbarea de perspectivă de la producţia de masă către cea flexibilă solicită abilităţi şi cunoştinţe mai largi decât cele furnizate de specializările anterioare.

Sistemele educaţionale trebuie să răspundă schimbărilor survenite în condiţiile externe care redefinesc nevoile pe care societatea în ansamblul său le are faţă de viitoarele generaţii.

„Unitatea deschisă a Obiectului transdisciplinar şi a Subiectului transdisciplinar se traduce prin orientarea coerentă a fluxului de informaţie ce traversează nivelurile de Realitate şi a fluxului de conştienţă ce traversează nivelurile de percepţie. Această orientare coerentă dă un sens nou verticalităţii fiinţei umane în lume. În locul verticalităţii staţiunii bipede graţie legii gravitaţiei universale, viziunea transdisciplinară propune verticalitatea conştientă şi cosmică a străbaterii simultane a unor niveluri de Realitate diferite. Aceasta este verticalitatea care constituie, în viziunea transdisciplinară, fundamentul oricărui proiect social viabil.”[50]

Transdisciplinaritatea aplicată în şcoală, priveşte ceea ce se află în acelaşi timp între, înăuntrul şi dincolo de orice disciplină, finalitatea ei fiind înţelegerea lumii prezente şi de aici va rezulta unitatea cunoaşterii; această finalitate nu se poate înscrie şi în cercetarea disciplinară.[114]. Inter şi transdisciplinaritatea sunt strâns legate între ele, nu există o graniţă clară de demarcaţie între ele, de cele mai multe ori se suprapun şi, de aceea, consider că nu pot fi abordate separat, ci doar împreună.

Consider că această temă abordează un subiect deosebit de interesant atât din punct de vedere teoretic deoarece se vrea să se abordeze fizica în procesul de învăţământ ca un tot unitar, în context atât inter cât şi transdisciplinar, cât şi din punct de vedere practic pentru că se referă la modul modern de abordare a procesului de predare/ învăţare. Păşind în noul secol şi totodată în noul mileniu, noile tehnologii ne invadează, foarte multe cunoştinţe trebuie aprofundate într-un timp cât mai scurt şi într-un mod cât mai temeinic.

Ştiinţele naturii – fizica, chimia, biologia, geografia, astronomia – sunt universuri greu de cucerit, dar aceasta le face parcă şi mai interesante. Din experienţa de la catedră am observat că elevii învaţă diverse cunoştinţe, dar nu reuşesc să facă legătura cu ceea ce observă în jurul lor. Majoritatea însă nu pot învăţa sau învaţă mecanic, fără a se gândi măcar că ceea ce învaţă sunt fenomene cotidiene, întâlnite la tot pasul şi că şcoala vine tocmai să le explice. Consider că prezentarea diverselor noţiuni într-un mod practic, în ansamblu şi conectate cu experienţa cotidiană contribuie într-o mai mare măsură la buna înţelegere a ceea ce se întâmplă în jurul nostru, la o mai bună înţelegere şi aprofundare a fenomenelor şi la o maturizare intelectuală. În procesul de învăţământ este bine să folosim cât mai multe metode şi mijloace didactice: experimentul, planşele, filmele, problematizarea, demonstraţia, modelarea pe calculator …, pentru că astăzi, graţie progresului tehnic şi informaţional avem la îndemână acest mijloc fascinant de transmitere a cunoştinţelor.

Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei informaţionale şi comunicaţiei, societatea de astăzi poate fi considerată ca fiind “network society“, adică o societate în care accesul la informaţie se realizează prin mijloace moderne de comunicaţii, iar utilizarea informaţiei condiţionează succesul oricărui demers. Celebrul ”Timpul înseamnă bani” este completat de ”Cunoaşterea este putere” şi, dacă la asta adăugăm ”Comunici, deci exişti”, atunci exprimăm realitatea lumii contemporane.

În şcoli, tehnologia informaţiei şi comunicaţiei poate reprezenta mai mult decât un simplu mijloc de învăţământ; poate deveni un concept care să determine schimbări radicale în educaţie. Potenţialul ei de a îmbunătăţi calitatea şi standardele de performanţă ale participanţilor la procesul educaţional este semnificativ.

Acest instrument este în aceeaşi măsură util elevului cât şi profesorului. Obiectivele folosirii calculatorului la clasă sunt acelea de a-i sprijini pe doritori pentru a-şi dezvolta deprinderi legate de comunicarea informaţiei, pentru a obţine, prezenta şi transmite informaţii în forme cât mai variate permiţând dezvoltarea deprinderilor specifice organizării informaţiei şi utilizării acesteia în scopul producerii de noi cunoştinţe.

Fizica este prin excelenţă un obiect experimental, dar multe din fenomene sunt fie prea rapide pentru a putea fi studiate şi înţelese pe deplin, fie nu se pot realiza într-un laborator şcolar. Ori prin intermediul calculatorului putem simula şi prezenta aceste fenomene astfel încât să poată fi urmărite de fiecare elev. Pe de alta parte se ştie că posibilitatea de înţelegere şi de percutare a unui material este diferită de la un individ la altul, nu toţi elevii putând înţelege la fel de repede.

6

Calculatorul şi prezentarea prin intermediul slide-urilor, filmelor, simulărilor de fenomene/experimente, modelărilor în timp real oferă posibilitatea fiecăruia să-şi adapteze derularea noilor cunoştinţe în ritm propriu şi astfel calitatea învăţării şi profunzimea înţelegerii fenomenelor vor creşte în mod indiscutabil.

Calculatorul vine acum ca un atu al noilor tehnologii, oferindu-ne mirajul noului şi reuşeşte să convingă elevii că fizica este un obiect interesant şi destul de uşor de învăţat dacă are o interfaţă plăcută şi există puţină bunăvoinţă. Voi prezenta în capitolul 4 cum se pot îmbina mai multe tehnici metodice: lucrul individual, demonstraţia, experimentul, învăţarea prin descoperire, prezentarea euristică, problematizarea, rezolvarea de probleme şi nu în ultimul rând, fireşte, instruirea asistată de calculator.

Activităţile didactice realizate într-o manieră inter şi transdisciplinară, în care este inclus şi calculatorul vor duce cu siguranţă la creşterea motivaţiei elevilor la învăţarea fizicii (şi a altor discipline desigur), vor oferi sugestii alternative pentru organizarea procesului de predare-învăţare, în abordarea unor teme de fizică, vor încuraja gândirea creativă şi critica, vor dezvolta abilităţile elevilor pentru prezentarea informaţiei şi nu în ultimul rând vor dezvolta îndemânări de procesare complexă a informaţiei.

Iată de ce consider că ar fi oportun ca fizica să fie predată în context interdisciplinar şi transdisciplinar, angrenând cunoştinţe din alte domenii integrănd conştient această ştiinţă minunată în viaţa de toate zilele.

Cred că o astfel de abordare ar fi în ajutorul elevilor, viitorilor cetăţeni de mâine, care vor putea să privească viaţa, natura, toate fenomenele ce îi înconjoară, ca pe un tot unitar, iar asta nu poate duce decât la progres pe plan cultural şi chiar educaţional. Să nu uitam că marii fizicieni, încă din antichitate s-au ocupat de laturi distincte ale studiului fenomenelor naturii, iar cunoştinţele postulate de ei durează până astăzi (Leucip, Democrit, Arhimede, Galileo Galilei, Isaac Newton etc).

CAPITOLUL 2. Politici educaţionale şi politici ale schimbării în învăţământul preuniversitar.

2.1. Conţinutul învăţământului

Conţinutul învăţământului [99] este o componentă de bază a curriculum-ului; el exprimă modalitatea concretă prin care se pot realiza scopurile şi obiectivele învăţământului. Analiza conţinuturilor învăţământului înseamnă a cerceta ce anume se propune elevilor spre învăţare. În didactica tradiţională, conţinuturile procesului de învăţământ se exprimau prin cunoştinţe. Astăzi, în conţinuturile învăţământului şi educaţiei, alături de cunoştinţe, sunt incluse capacităţile şi atitudinile ce trebuie formate prin experienţele de învăţare organizate în şcoală. Se subliniază, deci, în aceeaşi măsură, atât funcţiile sale informative cât şi cele formative. Perspectiva curriculară asupra procesului instructiv-educativ presupune definirea obiectivelor, stabilirea criteriilor de specificare şi concretizare a conţinuturilor şi reorientarea proiectului didactic asupra obiectivelor formative ale instruirii pentru transformarea materiei de studiu în sursă de experienţă a elevului.

“(1) Conţinutul învăţământului preuniversitar este asigurat prin Curriculumul naţional. Curriculumul naţional este ansamblul coerent al planurilor-cadru de învăţământ, al programelor şi al manualelor şcolare din învăţământul preuniversitar. Acest ansamblu cuprinde o componentă comună pentru toate şcolile de acelaşi tip şi o altă componentă aflată la decizia şcolii.

(2) Planurile-cadru de învăţământ cuprind disciplinele obligatorii, opţionale şi facultative, precum şi numărul minim şi maxim de ore aferent fiecăreia dintre acestea.

(3) Programele şcolare stabilesc pentru fiecare disciplină din planul de învăţământ obiectivele instructiv-educative şi formative ale disciplinei şi evidenţiază conţinuturile fundamentale de ordin teoretic, experimental şi aplicativ, oferind orientări metodologice generale pentru realizarea acestora.”[99].

Nu trebuie însă confundate conţinuturile învăţământului cu cele ale educaţiei. Conţinuturile procesului de învăţământ reprezintă totalitatea resurselor pedagogice informaţionale, stabilite la

nivelul structurii materiale a sistemului de învăţământ, în conformitate cu finalităţile macrostructurale (idealul şi scopurile educaţiei) şi microstructurale (obiective generale şi specifice) care determină criteriile de elaborare a planului de învăţământ, a programelor şi manualelor şcolare sau universitare, precum şi a altor materiale necesare pentru stimularea activităţii de învăţare a preşcolarilor, elevilor şi studenţilor.

Conţinuturile educaţiei includ dimensiunile activităţii de formare-dezvoltare permanentă a personalităţii, activitate proiectată şi realizată în conformitate cu anumite finalităţi macrostructurale şi microstructurile, la nivel intelectual, moral, tehnologic, estetic şi fizic. Conţinuturile educaţiei au o sferă mai largă decât conţinuturile procesului de învăţământ, ele nereducându-se la conţinuturile documentelor şi activităţilor şcolare, ci înglobează şi valorile asimilate de elevi din întregul lor univers existenţial (educaţia informală). Un rol semnificativ în acest registru de resurse educaţionale îl au diverse instituţii sociale: familia, biserica, instituţiile culturale, artistice, muzeele, mass-media etc. între cele două, conţinuturile învăţământului şi conţinuturile educaţiei există multiple interdependenţe şi conexiuni. În condiţiile unui parteneriat optim între şcoală şi celelalte instituţii sociale cele două categorii de conţinuturi vor putea servi mai bine finalităţile educaţiei din perspectiva educaţiei permanente.

7

2.1.1. Organizarea interdisciplinară a curriculum-ului

Interdisciplinaritatea – interacţiunea existentă între două sau mai multe discipline, care se realizează pornindu-se de la simpla comunicare de idei până la integrarea conceptelor fundamentale privind epistemologia, terminologia, metodologia, procedeele, datele şi orientarea cercetării. Organizarea interdisciplinară constă în selectarea unui domeniu din mediul natural şi social şi „gruparea cunoştinţelor derivate din diferite discipline ştiinţifice în funcţie de relevanţa lor pentru cunoaşterea integrală şi acţiunea umană asupra domeniului respectiv” [105]Error: Reference source not found.

Modalitatea de introducere a acestui model de organizare în învăţământ o constituie regândirea conţinuturilor, planurilor, programelor şi manualelor şcolare în perspectiva conexiunilor posibile sub raport epistemologic şi pedagogic. Organizarea din punct de vedere interdisciplinar a curriculum-ului pune în evidenţă conexiunea dintre discipline, coeziunea, unitatea şi globalitatea temei alese spre studiu. Se va încerca realizarea unei sinteze a metodelor utilizate, a legilor formulate şi a aplicaţiilor propuse. Interdisciplinaritatea vrea „să străpungă barierele de protecţie pe care disciplinele le stabiliseră unele împotriva altora” [182]Error: Reference source not found. Se va avea în vedere regândirea învăţării şi evaluării în perspectiva educaţiei permanente, introducerea învăţării în clasă, extinderea învăţării în grupe mici, introducerea instruirii asistate de calculator, asocierea cu alte principii şi inovaţii specifice unui învăţământ modern.

Organizarea interdisciplinară a conţinuturilor nu va duce la abandonarea noţiunii de disciplină, ci acestea, cu metodele şi epistemologia lor proprie sunt necesare pentru o mai bună înţelegere a lumii şi pentru o formare intelectuală sistematică. Avantajul este că organizarea conţinuturilor din această perspectivă favorizează transferul de cunoştinţe şi rezolvarea de noi probleme, permiţând o vedere generală şi o decompartimentare a cunoaşterii umane. Ca dezavantaj – tratarea interdisciplinară trebuie să evite tendinţa de generalizare abuzivă şi însuşirea unor „cunoştinţe şi deprinderi aparent disjuncte”.

2.1.2. Organizarea de tip integrat a conţinuturilor

Acest mod de organizare a curriculum-ului este asemănător celui interdisciplinar, deoarece obiectul de învăţământ are ca sistem de referinţă o tematică unitară, comună mai multor discipline. Predarea integrată a disciplinelor este o strategie interdisciplinară de organizare a conţinuturilor şi a întregului proces de predare – învăţare.

Predarea integrată a ştiinţelor se întemeiază pe două sisteme de referinţă:a) unitatea ştiinţei – universul este un tot unitar, deci trebuie abordat global pentru a explica ansamblul

fenomenelor. b) procesul de învăţare la copil – acesta are tendinţa naturală de a aborda realitatea din punct de vedere global,

asemănător omului de ştiinţă, fără separarea şi includerea celor constatate în domenii disparate (fizică, biologie, chimie etc.). Această realizare psihologică însă, nu este satisfăcută nici de organizarea conţinuturilor, nici de metodele de predare – învăţare decât într-o mică măsură[123].

Predarea integrată a ştiinţelor este un principiu natural al învăţării. Unii autori propun predarea şi învăţarea ştiinţelor astfel încât „la o extremă (învăţământul preşcolar şi primar), să se caracterizeze printr-o integrare completă, iar la cealaltă extremă (învăţământul universitar), o separare pronunţată” [105]Error: Reference source not found. Între cele două extreme se pot afla numeroase modalităţi de integrare sau separare a disciplinelor ştiinţifice. Cele mai prezente modalităţi de integrare sunt:

a) integrarea conţinuturilor care aparţin diferitelor subdiviziuni ale unei discipline ştiinţifice – ex. – fizica nu va mai fi tratată ca o serie de teme sau discipline separate (mecanică, optică, termodinamică…);

b) integrarea a două sau mai multe domenii mai mult sau mai puţin egale – ex. – ştiinţa despre pământ ar integra astronomia, geografia, fizica etc.

c) integrarea a două sau mai multe discipline, cu preponderenţa uneia dintre ele – ex. – proiecte integrate de fizică, dar şi cu elemente de chimie, astronomie;

d) una dintre modalităţile de mai sus, corelată cu integrarea unei discipline neştiinţifice (ex. fundamentele fiziologice ale ştiinţei).

În viziune curriculară, predarea integrată trebuie abordată atât la nivelul organizării conţinuturilor cât şi la nivelul transmiterii şi asimilării lor, adică realizarea unor interferenţe între curriculum-ul şcolar şi cel extraşcolar (nonformal) – parteneriat şcoală - comunitate.

CAPITOLUL 3. Interdisciplinaritate şi transdisciplinaritate: delimitări conceptuale

„Când mergi pe-afară, natura nu te pune faţă în faţă pentru trei sferturi de oră numai cu flori şi în următoarele trei sferturi numai cu animale” (Lionel Elvin, 1977). [47]

Încă din 1700, J.J. Rousseau susţinea necesitatea unui curriculum bazat pe nevoile şi interesele individului, pornind de la experienţele vieţii cotidiene. La rândul său, J. Dewey avertizează că învăţarea în şcoli trebuie să fie focalizată pe rezolvarea problemelor specifice vieţii de zi cu zi. În 1929, Alfred North Whitehead spunea: „Există un singur obiect de studiu pentru educaţie, şi acela este Viaţa, în toate manifestările sale.”Error: Reference source not found

8

În educaţie, posibilitatea integrării disciplinare este o provocare, un concept dezbătut în diferite modalităţi: sub aspect interdisciplinar, transdisciplinar, integrare curriculară, predare/ învăţare tematică ş.a. Prin integrare se înţelege relaţionarea cunoştinţelor dobândite, pentru o înţelegere corectă profundă a fenomenelor, conceptelor şi proceselor întâlnite. Conceptul de integrare ne duce cu gândul la coordonare, îmbinare, reunirea noţiunilor separate în discipline, dintr-un întreg unitar şi armonios întâlnit în natură, în viaţă. Integrarea înseamnă „procesul şi rezultatul procesului prin care elevul interpretează materia care îi este transmisă pornind de la experienţa sa de viaţă şi de la cunoştinţele pe care deja şi le-a însuşit”. [47]Predarea învăţarea trebuie să se realizeze într-o manieră interactivă, care să reflecte lumea reală. Din punct de vedere didactic, prin integrare înţelegem asocierea diferitelor obiecte de studiu într-o singură unitate de învăţare.

Literatura de specialitate utilizează ca sinonime conceptele de integrare şi interdisciplinar. „H.H. Jacobs (1989) defineşte interdisciplinaritatea ca pe o „viziune asupra cunoaşterii şi o abordare a curriculumului care aplică în mod conştient metodologia şi limbajul din mai multe discipline pentru a examina o temă centrală, o problemă sau o experienţă”. La rândul său, Good (1973) înţelege prin curriculum interdisciplinar „o organizare curriculară ce traversează liniile obiectelor de studiu pentru a se focaliza asupra unor probleme comprehensive ale vieţii sau asupra unor arii mai largi de studiu care aduc împreună diferite segmente ale curriculumului în asociaţii semnificative”.” Lucian Ciolan defineşte curriculum integrat ca fiind „crearea de conexiuni semnificative între teme sau competenţe care sunt de regulă formate disparat, în interiorul diferitelor discipline. Aceste teme sau competenţe au o puternică legătură cu viaţa cotidiană a elevilor şi îşi propun, direct sau indirect, să contribuie la formarea unor valori şi atitudini”[47]Error: Reference source not found. Ambele concepte presupun:- realizarea curriculumului având la bază unităţi tematice, concepte şi probleme din viaţa cotidiană;- interrelaţionarea obiectelor de studiu;- relaţii între fenomene, procese, concepte, cauze şi efecte din diverse domenii;- realizarea de activităţi integrate, practice, de tipul proiectelor, activităţilor de cercetare, observare, redescoperire, în activităţile din clasă, din laborator sau în cadrul excursiilor tematice;- corelarea noţiunilor învăţate cu situaţiile din natură sau din viaţă.

Faza cea mai complexă şi mai radicală a integrării este reprezentată de transdisciplinaritate, care are în centrul experienţelor de învăţare nevoile, interesele şi caracteristicile de învăţare ale elevilor, în centrul fiind individul, persoana care învaţă.

Dacă ar fi să îl parafrazez pe Basarab Nicolescu, disciplinaritatea, pluridisciplinaritatea, interdisciplinaritatea şi transdisciplinaritatea sunt săgeţi ale aceluiaşi arc, şi anume arcul cunoaşterii.(figura 3-1)[115]

Figură 3-1 Arcul cunoaşterii

Transdisciplinaritatea ne apare ca o nouă filosofie a vieţii, vizând salvarea omenirii din tumultul superficialităţii şi al poluării războiului, prin construirea unui nou fundament al conştiinţei umane. Cele două revoluţii în plan ştiinţific ale secolului al XX-lea, cea cuantică şi revoluţia informatică au contrabalansat marile pierderi provocate de cele două războaie mondiale. Basarab Nicolescu explică existenţa diverselor nivele de realitate şi oferă soluţia transdisciplinarităţii ca „armă” capabilă să impună pacea şi armonia, să conştientizeze necesitatea armoniei cu natura.(Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei, Revista de Pedagogie, 58 (3) [2010], Bostan, Carmen-Gabriela*, Recenzie – Transdisciplinaritatea, pag.259-260, ISSN 0034-8678, CNCSIS B)[86]

Transdisciplinaritatea vine ca un instrument care compatibilizează sisteme de gândire, sisteme din plan fizic – material, sisteme din plan ideatic – ideal, imaterial. Este un concept nou, cu rol de conştientizare a faptului că nu suntem singuri, nici pe pământ, nici în univers, că nu putem trăi egoist, doar pentru noi şi pentru lumea de azi ci că trebuie să ne gândim şi la mâine, la viitorul copiilor noştri. Întregul univers este un ansamblu de sisteme, strâns interconectate şi, acţiunea oricăruia dintre ele influenţează manifestările ulterioare ale celorlalte. A avea o gândire transdisciplinară înseamnă a fi capabil să vezi dincolo de lucruri sau de idei, să poţi face legătura între acestea şi să fii capabil să prevezi următoarele manifestări ce decurg din această cauzalitate; pentru că, nu este aşa, fiecare cauză generează un efect care, la rândul său va deveni cauza unui alt efect, proces care se autoperpetuează, care nu are nici început şi nici sfârşit, dar în care acţiunea factorului „om” este esenţial.

„Instaurarea unei culturi transdisciplinare, care ar putea contribui la eliminarea tensiunilor ce ameninţă viaţa pe planeta noastră, este imposibilă în absenţa un tip nou de educaţie, care să ia în considerare toate dimensiunile fiinţei umane. (p.88,[117])”. Conceptul de transdisciplinaritate ne trimite la implementarea în sistemele educaţionale a celor patru piloni

9

sugeraţi de Delors - a învăţa să cunoşti, a învăţa să faci, a învăţa să trăieşti alături de ceilalţi şi a învăţa să exişti, între care există, indisolubil, o „trans-relaţie”, niciunul dintre aceşti piloni neexistând decât într-o conexiune solidă cu ceilalţi. O educaţie transdisciplinară trebuie să aibă în vedere atât mentalul, cât şi sensibilitatea şi trupul fiinţei umane, elevul şi profesorul nefiind în relaţii antagonice, sau de inferioritate a primului faţă de cel de-al doilea, ci într-o strânsă interdependenţă, rolurile inversându-se succesiv în procesul didactic. O viziune transdisciplinară asupra educaţiei impune necesitatea educaţiei permanente, iar revoluţia informatică „transformă învăţarea în recreaţie şi recreaţia în învăţare (p.93, [117]Error: Reference source not found)”.

3.1. Noi direcţii în învăţământul contemporan: pluridisciplinaritate, interdisciplinaritate,

transdisciplinaritate, învăţământul integrat

Motto:

„Educaţia are dificila misiune de a transmite o cultură acumulată de secole, dar şi o pregătire pentru un viitor, în bună măsură, imprevizibilă”

– Jacques Delors

Tehnologie şi educaţie reprezintă o combinaţie de cuvinte a cărei conotaţie include colaborare şi dezvoltare, adică - pluri, inter şi transdisciplinaritate.

Nevoia de punţi de legătură între diferitele discipline s-a concretizat prin apariţia, către mijlocul secolului al XX-lea, a pluridisciplinarităţii şi a interdisciplinarităţii.

Pluridisciplinaritatea se referă la studierea unui obiect dintr-una şi aceeaşi disciplină prin intermediul mai multor discipline deodată. Error: Reference source not found De exemplu, un tablou poate fi studiat din perspectiva istoriei artei intersectată de aceea a fizicii, chimiei, istoriei religiilor, istoriei, biologiei şi geometriei. Obiectul va ieşi astfel mai îmbogăţit în urma încrucişării mai multor discipline. Interdisciplinaritatea se referă la transferul metodelor dintr-o disciplină într-alta. Error: Reference source not found Se pot distinge trei grade de interdisciplinaritate:

a) un grad aplicativ. De pildă, metodele fizicii nucleare transferate în medicină duc la apariţia unor noi tratamente contra cancerului;

b) un grad epistemologic. De exemplu, transferul metodelor logicii formale în domeniul dreptului generează analize interesante în epistemologia dreptului;

c) un grad generator de noi discipline. De exemplu, transferul metodelor matematicii în domeniul fizicii a generat fizica matematică, al metodelor din fizica particulelor în astrofizică a dat naştere cosmologiei cuantice, al matematicii în studierea fenomenelor meteorologice sau de bursă a generat teoria haosului sau a econofizicii, al informaticii în artă a dus la arta informatică.

Ca şi pluridisciplinaritatea, interdisciplinaritatea debordează limitele disciplinei însă finalitatea sa rămâne de asemenea înscrisă în cercetarea interdisciplinară. Ca o caracteristică însă, din interdisciplinaritate lipseşte omul, persoana care învaţă.

Transdisciplinaritatea priveşte - aşa cum indică prefixul "trans" - ceea ce se află în acelaşi timp şi între discipline, şi înăuntrul diverselor discipline. Error: Reference source not found. Din confruntarea între discipline, a fenomenelor şi proceselor complexe, transdisciplinaritatea face să apară noi puncte de intersecţie între discipline.

Finalitatea ei este înţelegerea lumii prezente, unul din imperativele sale fiind unitatea cunoaşterii. Transdisciplinaritatea se deosebeşte de pluri şi interdisciplinaritate prin finalitatea sa - înţelegerea lumii prezente, subiectul fiind însăşi omul, ca individ social.

Abordarea transdisciplinara se face de multă vreme, dar conceptul nu a fost conştientizat până în vremurile noastre: Medicina, spre exemplu, este o abordare transdisciplinară a

o fizicii – procesele şi fenomenele fizice care au loc în organism; putem introduce aici radioterapia, acupunctura, electropunctura, presopunctura, tehnicile de masaj, magnetoterapia, cromoterapia, cristaloterapia (băi cu apă sărată pentru tratarea afecţiunilor reumatismale, saline pentru afecţiunile respiratorii);

o chimiei – reacţiile chimice din organism, medicamentele care se aplică pentru vindecarea diverselor afecţiuni, care de fapt produc nişte reacţii „salvatoare”, apele minerale cu efectele lor „miraculoase”

o anatomia – microbiologia celularăo psihologia – cu rolul ei definitoriu în apariţia bolilor, dar şi în tratarea loro religia – cu rol în susţinerera psihiculuio fitoterapia – aplicarea efectelor binefăcătoare ale plantelor în menţinerea sănătăţii şi în vindecareo homeopatia

Arheologia este1 ştiinţa care studiază civilizaţiile şi culturile umane vechi şi relaţiile acestora cu mediul înconjurător, prin documentare şi prin căutarea, culegerea, analizarea şi interpretarea urmelor materiale rămase, este ştiinţa care încearcă să ne spună cine suntem şi de unde venim, studiind resturile materiale

1 (http://ro.wikipedia.org/wiki/Arheologie)10

rămase de la strămoşii noştri, aplicând cunoştinţe din:o istorieo fizicăo chimieo biologieo psihologieo religie

Abordarea inter şi transdisciplinară a fizicii are ca scop tocmai înţelegerea lumii prezente, care nu se poate realiza prin studiul separat, fără să se realizeze conexiuni şi legături între diversele disciplinele. „Noile educaţii” au o puternică vocaţie inter şi transdisciplinară. Preocuparea pentru o singură disciplină a fost înlocuită cu realizarea unei realităţi complexe a cărei clarificare necesită cooperarea unui întreg evantai de dimensiuni şi perspective ale cunoaşterii.

Folosind principiile transdisciplinarităţii, se realizează dezvoltarea deprinderilor moderne de utilizator, adică pregătirea elevilor astfel încât să poată beneficia de lumea calculatoarelor, prin disciplina „Tehnologia informaţiei şi comunicaţiei”. Întrucât informatica a pătruns astăzi în tot mai multe domenii, indiferent de profesia pe care o va alege un tânăr, la viitorul lui loc de muncă, cu siguranţă va avea nevoie de cunoaşterea modului de utilizare a unui instrumentar informatic. Pe de altă parte, prin intermediul reţelelor de calculatoare este posibil schimbul de informaţii între mai mulţi utilizatori de calculatoare mult mai eficient decât prin orice altă metodă clasică.

Obişnuirea elevilor cu responsabilităţi, cu răspunderea privind finalizarea propriei munci şi asigurarea înlănţuirii unor elemente realizate în paralel, îi va pregăti în mod cât se poate de clar pentru o activitate pe care cu siguranţă o vor întâlni în viitor.

Cunoaşterea fenomenelor şi proceselor complexe se realizează, în cadrul diferitelor discipline de învăţământ, din unghiuri diferite, dar întotdeauna compatibile.

„Elevul viitorului va fi un explorator”- spune Marshall McLuhan. Pentru aceasta el trebuie să conştientizeze importanţa învăţării prin cercetare, importanţa realizării conexiunilor între diferite discipline.

Accentul pus pe creativitate, flexibilitate, adaptabilitate, interdisciplinaritate, transdisciplinaritate îi va pregăti, cu siguranţă, pentru învăţarea de-a lungul întregii vieţi necesară pentru a se putea adapta societăţii informatizate a viitorului. 

3.2. Problema interdisciplinarităţii şi transdisciplinarităţii în literatura de specialitate.

Termenii de interdisciplinaritate şi transdisciplinaritate au apărut în literatura de specialitate relativ recent, deşi conceptele şi practicile inter şi transdisciplinare în educaţie vin încă din antichitate. Pentru prima dată, termenul de interdisciplinaritate apare în „Dicţionarul de neologisme” de FL. Marcu şi C. Maneca, ediţia a III-a din 1978, şi în „Le petit Larousse en couleurs”, ediţia. 1995, definit ca fiind stabilirea unor relaţii între mai multe ştiinţe sau discipline. Error:Reference source not found.

În Dicţionarul Explicativ al Limbii Române, interdisciplinaritatea este definită astfel: „INTERDISCIPLINARITÁTE s.f. 1. Caracterul a ceea ce este interdisciplinar. 2. Transfer de concepte şi metodologie dintr - o disciplină (2) în alta pentru a permite abordarea mai adecvată a problemelor cercetate. - Din fr. interdisciplinarité. Sursa: DEX '98” Error: Reference source not found

În 1964, în SUA, National Science Teachers Association (NSTA) a elaborat o listă de concepte comune ştiinţelor, în vederea îmbunătăţirii curriculumului şcolar, promovând astfel interdisciplinaritatea. Italianul G. Gozzer, opina în articolul „Un concept încă neclar definit – interdisciplinaritatea” din 1983, că aceasta ar încuraja superficialitatea şi dezordinea spirituală. În antiteză, Hughes Philip pledează pentru interdisciplinaritate, argumentând că disciplinele luate separat „nu ne dau imaginea completă a lucrurilor privite izolat. Articulându-se între ele, integrându-se, ele îşi îndeplinesc rolul într-un mod eficace”. În 1985, George Văideanu, în expunerea sa la UNESCO Error: Reference source not found spunea că „interdisciplinaritatea implică un anumit grad de integrare în diferitele domenii ale cunoaşterii şi diferite abordări, ca şi utilizarea unui limbaj comun, permiţând schimburi de ordin conceptual şi metodologic”.

În România, cercetări interdisciplinare şi aplicaţii bazate pe fizica nucleară şi atomică se desfăşoară la IFIN – Bucureşti, cu implicaţii în sănătate, ecologie, biologie, ştiinţa materialelor.

Deasemeni, în cadrul Academiei Române îşi desfăşoară activitatea Grupul de Cercetări Interdisciplinare Error:Reference source not found

Termenul transdisciplinar, transdisciplinaritate nu este găsit în ediţia 2004 – 2008 a Dicţionarului Explicativ al Limbii Române, Error: Reference source not found, respectiv DEX online.

Conceptul de transdisciplinaritate este, de ultimă oră; este un curent care militează pentru dezvoltarea societăţii, înţelegerea lumii prezente şi construirea celei viitoare. El este introdus în 1970 de către Jean Piaget, filosof şi fizician elveţian, ca o necesitate a depăşirii limitelor disciplinelor în cadrul procesului de învăţământ. Error: Reference source notfound. Mai târziu, în 1987 la Paris, este fondat la iniţiativa profesorului şi cercetătorului de origine română Basarab Nicolescu, Centrul Internaţional de Cercetări şi Studii Transdisciplinare – CIRET. În 1988, în SUA, la iniţiativa savantului Anghel Rugină, este fondată International Society for Intercommunication of New Ideas – ISINI Error: Reference sourcenot found. În 1991 apare Grupul pentru Reflexii Transdisciplinare, co-fondator fiind Basarab Nicolescu, alături de Rene Berger. Pe 6 noiembrie 1994, este redactată de către Basarab Nicolescu, Lima de Freitas şi Edgar Morin, Carta Transdisciplinarităţii la Primul Congres Mondial al Trandisciplinarităţii, Cartă aprobată de Congresul de la Arrabida, Portugalia.

11

În februarie 1997, la Locarno, în Elveţia s-a desfăşurat proiectul CIRET – UNESCO „The Transdisciplinarity Evolution of the University” în cadrul Congresului Internaţional „Which University for Tomorrow” Error: Referencesource not found, unde se avansează ideea că un anumit procent din timpul afectat predării fiecărei discipline trebuie alocat creării de ateliere transdisciplinare, de centre de orientare transdisciplinară Error: Reference source not found.

Dacă interdisciplinaritatea conduce la apariţia de noi discipline, la graniţa celor existente, transdisciplinaritatea priveste lucrurile global, reducând numărul acestora, pe principiul ştii cel mai bine ceea ce faci practic şi ceea ce împărtăşeşti şi altora.În învăţarea inter şi transdisciplinară, un rol important îl joacă abordarea temelor cross – curriculare.

Dintre autorii români preocupaţi de inter şi transdisciplinaritate se disting Liviu Antonesei şi Lucian Ciolan [Error:Reference source not found; Error: Reference source not found].

3.3. Transdisciplinaritatea, în noua abordare a învăţării şcolare

Caracterul complex şi integrat al unor probleme cum ar fi globalizarea, migraţia, interculturalitatea, protecţia mediului, explozia informaţională, sărăcia, conflictele etc. revendică o abordare educaţională inter şi transdisciplinară.

Abordarea procesului curricular implică o anumită înţelegere a copilului, considerat ca un întreg, ca o fiinţă unitară, complexă; de aceea curriculum-ul nu trebuie să se adreseze separat unui aspect sau altul al dezvoltării copilului, ci să-l privească pe acesta în integralitatea sa. Curriculum-ul integrat este prezentat de educaţia organizată astfel încât traversează barierele obiectelor de studiu, aducând împreună diferite aspecte ale curriculum-ului în asociaţii semnificative care să se centreze pe ariile mai largi de studiu.

Integrarea are mai multe nivele; aceste nivele, descrise mai jos, pot fi privite ca paşi spre transdisciplinaritate.Monodisciplinaritatea promovează supremaţia disciplinelor formale, fiind centrată pe obiectele de studiu independente. Pluridisciplinaritatea (multidisciplinaritatea) se referă la situaţia în care o temă aparţinând unui anumit domeniu

este supusă analizei din perspectiva mai multor discipline, acestea din urmă menţinându-şi nealterată structura şi rămânând independente unele în raport cu celelalte.

Obiectele de studiu contribuie, fiecare în funcţie de propriul specific, la clarificarea temei investigate. Vom vorbi aici de o corelare a demersurilor mai multor discipline în vederea clarificării unei probleme din mai multe unghiuri de vedere. Un bun exemplu în acest sens îl constituie problematica clonării, tratată de regulă în studiile de genetică, dar la fel de relevantă de studiat în perspectiva eticii, psihologiei, politologiei, fizicii, chimiei etc.

Interdisciplinaritatea. Dacă în cazul pluridisciplinarităţii vorbim de o „corelare” a eforturilor şi potenţialităţilor diferitelor discipline pentru a oferi o perspectivă cât mai completă asupra obiectului investigat, interdisciplinaritatea presupune o intersectare a diferitelor arii disciplinare, în urma acestei intersectări putând lua naştere noi obiecte de studiu. De cele mai multe ori, nucleul acestor „hibrizi”- care pot căpăta un caracter instituţionalizat – se află între disciplinele formale; noile obiecte de studiu vin să acopere aşa-numitele „pete albe” de pe harta cunoaşterii - exemplu: fizică + chimie = chimia fizică; fizică + matematică = fizică teoretică‚ fizică + informatică = fizică informatică, psihologie + drept = psihologie juridică.

În abordarea interdisciplinară încep să fie ignorate limitele stricte ale disciplinelor, căutându-se teme comune diferitelor obiecte de studiu, care pot duce la realizarea obiectivelor de învăţare de grad mai înalt; între aceste se numără şi capacităţile meta-cognitive, cum ar fi luarea de decizii, rezolvarea de probleme, însuşirea metodelor şi tehnicilor de învăţare eficientă etc.

Considerând că interdisciplinaritatea are ca principal fundament transferul metodelor dintr-o disciplină într-alta, Basarab Nicolescu Error: Reference source not found vorbeşte de trei grade de interdisciplinaritate:

a)un grad aplicativ: în urma transferului de metode rezultă aplicaţii practice concrete;b)un grad epistemologic: în urma asimilării de metode din alte domenii, în cadrul disciplinei respective se iniţiază

analize profitabile privind propria sa epistemologie;c)un grad generator de noi discipline: transferul de metode între două sau mai multe discipline conduce la apariţia

unui domeniu autonom.Transdisciplinaritatea – reprezintă gradul cel mai elevat de integrare a curriculum-ului, mergând adesea până la

fuziune. Abordarea de tip transdisciplinar tinde către o „decompartimentare” completă a obiectelor de studiu implicate. Fuziunea cunoştinţelor („cunoaşterilor”) specifice diferitelor obiecte conduce la emergenţa unor câmpuri de investigaţie, la dezvoltarea unor proiecte integrate sau chiar la conceperea unor programe de cercetare.

Transdisciplinaritatea reprezintă „punerea în act” a unei axiomatici comune pentru ansamblu de discipline. Prin gradul său de complexitate, abordarea transdisciplinară le înglobează pe cele anterioare, propunând un demers bazat pe dinamica şi interacţiunea a patru niveluri de intervenţie educativă: disciplinar, pluridisciplinar, interdisciplinar şi transdisciplinar, în mijlocul carora se află individul, cu rol de liant. Recunoaşterea caracterului distinct al abordărilor menţionate nu implică ignorarea caracterului lor profund complementar. În opinia lui Basarab Nicolescu Error: Referencesource not found „disciplinaritatea, pluridisciplinaritatea, interdisciplinaritatea şi transdisciplinaritatea sunt cele patru săgeţi ale unuia şi aceluiaşi arc: al cunoaşterii”.

Piloni învăţării, enunţaţi de Jack Delors Error: Reference source not found şi completaţi de Basarab Nicolescu Error:Reference source not found sunt vizualizaţi în figura 3-1:

12

Figura 3-1 Pilonii învăţării

a învăţa să ştii/ să cunoşti – presupune stăpânirea instrumentelor cunoaşterii: instrumentele esenţiale ale învăţării pentru comunicare şi exprimare orală, citire, scris socotit şi rezolvare de probleme, cunoaştere vastă, dar şi aprofundată a unor domenii principale; înţelegerea drepturilor şi obligaţiilor specifice unei societăţi democratice. Cel mai important aspect al acestui pilon este considerat însă a învăţa să înveţi.

a învăţa să faci - a-ţi însuşi deprinderile necesare pentru a practica o profesie şi a-ţi însuşi competenţele psihologice şi sociale necesare pentru a putea lua decizii adecvate diverselor situaţii de viaţă; a te integra în viaţa socială şi în lumea muncii, participând la pieţele locale şi globale; a folosi instrumentele tehnologiilor avansate; a-ţi satisface nevoile de bază şi a acţiona pentru îmbunătăţirea calităţii vieţii personale şi sociale.

a învăţa să munceşti împreună – deoarece munca în grup este o necesitate, individul trebuie să accepte interdependenţa ca pe o caracteristică a mediilor sociale contemporane, caracterizată de: a preveni şi a rezolva conflictele; a lucra împreună cu ceilalţi pentru atingerea unor obiective comune, respectând identitatea fiecăruia; a participa activ la viaţa şi conducerea comunităţii şi a crea o familie sănătoasă şi armonioasă.

a învăţa să fii – individul îşi va dezvolta personalitatea şi va fi capabil să acţioneze autonom şi creativ în diverse situaţii de viaţă; sa manifeste gândire critică şi responsabilitate; să valorizeze cultura şi să depună eforturi pentru dezvoltarea propriilor capacităţi intelectuale, fizice, culturale; să manifeste simţ estetic şi să acţioneze pentru menţinerea unui climat de pace şi înţelegere.

a învăţa să te transformi pe tine şi să schimbi societatea Error: Reference source not found – Basarab Nicolescu se referă la necesitatea transformării atitudinii fiecăruia din noi pentru a cunoaşte, a reflecta şi a acţiona asupra realităţii, a adopta şi a o transforma; a proteja mediul înconjurător şi a acţiona pentru o societate non-discriminatorie; a dezvolta solidaritatea şi coeziunea socială.

3.3.1. Demersuri didactice transdisciplinare ce favorizează învăţarea activă a fizicii

Lucrarea a fost prezentată la Conferinţa Internaţională „Tradiţii, valori şi perspective în ştiinţele educaţiei” şi publicată în culegerea Tradiţii, valori şi perspective în ştiinţele educaţie, coordonatori Bocoş, Muşata, Albulescu, I., Chiş, V., Stan, Cristina, [2009], autor Bostan, Carmen-Gabriela*, Demersuri didactice transdisciplinare ce favorizează învăţarea activă fizicii, p. 315, Colecţia Ştiinţele Educaţiei, Ed. Casa Cărţii de Ştiinţă, Cluj-Napoca, ISSN 2065-006X.

Ştiinţele naturii – fizica, biologia, geografia, astronomia – sunt universuri greu de cucerit, permanent provocatoare. Astăzi, graţie progresului tehnic şi informaţional avem la îndemână un mijloc fascinant de transmitere a cunoştinţelor prin intermediul calculatorului Error: Reference source not found.

În cele ce urmează, voi prezenta o unitate de învăţare abordată într-o manieră diferită faţă de ceea ce este în manualele de şcoală:

Universul şi sistemul nostru solar, concepută pentru un cerc de fizică la clasa a VIII-a, respectiv pentru un elev de 14 ani.

Voi aborda această temă, într-o manieră transdisciplinară Error: Reference source not found.

3.3.1.1. Universul şi sistemul nostru solar

Sistemul nostru solar este alcătuit din astrul central – soarele - şi planetele care se învârtesc în jurul lui, precum leagănele într-un carusel. Numele planetelor a fost dat de numele vechilor zeităţi greceşti, nume pe care copiii le ştiu din faimoasele desene animate „Hercule”: Mercur, Venus, Pământul nostru – care se mai numeşte Terra sau Geea (Gheea), Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. (figura 3-2, 3-3, 3-4.)(vizionare film univers)Error: Reference source notfound

13

Figura 3-2 Sistemul nostru solarError: Reference source not found

Planetele plutesc în haos, adică în gol în ultimă instanţă. Dar ce le ţine pe ele într-o ordine aproape perfectă? Cum de nu cad şi nu îşi schimbă traiectoria, adică direcţia de mişcare? Daca punem pe o masa nişte bile, ele se vor mişca pe acea suprafaţă. Dar dacă le lăsăm libere, ele vor cădea, nicidecum nu vor pluti. Aici intervine o atracţie direct proporţională cu masa corpurilor şi invers proporţională cu distanţa dintre ele. Universul este plin de tot felul de corpuri, toate atrăgându-se unele pe altele creând astfel un tot perfect Error: Reference source not found, Error: Reference source not found,Error:Reference source not found,Error: Reference source not found.

Newton a avut o extraordinară intuiţie concluzionând că între oricare două corpuri se exercită o forţă de atracţie (figura 3-4.). Forţa cu care două planete se atrag, este dată de relaţia: Error: Reference source not found,Error: Referencesource not found

Ceea ce se întâmplă în Spaţiu se întâmplă şi la nivel microscopic. Totul în jurul nostru se numeşte materie. Cea mai mică particulă a materiei care nu se poate divide (rupe) prin procese obişnuite este atomul. În 1911, fizicianul Rutherford a propus un model atomic; prin analogie cu Sistemul solar, nucleul este asemănat Soarelui, iar electronii planetelor ce orbitează în jurul acestuia, de unde şi numele de model atomic planetar, utilizat adesea pentru modelul Rutherford. (figura 3-5).

Conceput conform legilor mecanicii clasice, atomul lui Rutherford nu putea să explice de ce electronii nu cad pe nucleu, ştiindu-se că orice sarcină electrică în mişcare accelerată, pierde continuu din energia sa prin radiaţie electromagnetică. În 1913, Niels Bohr dezvoltă modelul planetar al atomului.

Figura 3-3 Captura AELError: Reference source notfound

Figura 3-4 Atomul lui Bohr Error: Reference sourcenot found

Atomul, asemenea sistemului solar, este format din ceva central – nucleul – în jurul căruia se învârt electronii. (se vizionează capitolul legat de sarcini electrice din Error: Reference source not found). Aici însă, pe lângă forţa gravitaţională, care este foarte mică, acţionează o altă forţă, şi anume forţa de interacţiune electrostatică dintre sarcinile electrice, introdusă de C.A. Coulomb în 1781, şi exprimată matematic prin relaţia:

3.3.1

Unde:q1 şi q2 sunt sarcina electrică a nucleului şi respectiv a electronuluiR este distanţa dintre sarcini

= constanta electrostatică

Iată că atât la nivel macro- cât şi la nivel de micro-univers, legile care guvernează sunt asemănătoare, dovadă a unităţii.

Într-o altă formă, guvernată parcă de aceleaşi legi este însăşi existenţa noastră. Celula de bază a sociatăţii este familia – fenomen natural si uman, un fenomen de viaţă mai mult decat sensul biologic al cuvântului; este o realitate complexă caracterizată de unitate biologică, socială şi spirituală totodată. Familia oriunde apare ca realitate şi orice forme sociale ar imbraca este un fenomen complex. Familia este o unitate de viaţă umana cu toate atributele ce se desprind de aici. Orice familie este formată din parinţi şi copii, multiplicaţi în generaţii.Error: Reference source not foundError:Reference source not found

Părinţii au copii, copiii la rândul lor au copii. În jurul a doi părinţi se învârtesc copiii, nepoţii, strănepoţii, asemenea

14

planetelor în jurul soarelui lor, asemenea electronilor în jurul nucleului (figura 3-7). Care sunt forţele care acţionează în acest sistem: dragostea, generozitatea, sacrificiul, blândeţea, puterea de înţelegere.

Fiecare din acestea acţionează cu atât mai puternic cu cât „distanţele dintre doi membri ai familiei” sunt mai mici, adică mai apropiate; aici intră relaţiile între rudele de gradul I - părinţi, copii. Pe măsură ce „distanţele” cresc, şi intensitatea acestor forţe se atenuează.

Un alt factor care intră în discuţie este vârsta membrilor; dacă este să rescriem legea, atunci, în cadrul familiei,

3.3.2

v1, v2=vârstele membrilorR=’distanţa dintre membri’

Figura 3-5 Familia - celula socială Error: Reference source not found

Totul este după un anume tipic, parcă dinainte bine stabilit, parcă pentru a ne convinge că există un a toate creator.Reprezentarea unităţii de învăţare sub forma Diagramei Venn se poate observa în figura 3-8.

Figura 3-6 Diagrama Venn

3.3.1.2. Concluzii parţiale

Abordarea transdisciplinara a fizicii în şcoală se impune din mai multe imperative: omul viitorului trebuie să fie capabil să facă faţă provocărilor cotidiene, să se poată adapta ’din mers’ să fie capabil de a se recalifica; în acest context, calificarea disciplinară nu mai este suficientă omului modern pentru a face faţă evoluţiei trepidante a societăţii, a stiinţei, tehnicii şi tehnologiei şi, în al doilea rând, depinde de noi, profesorii de fizică, să facem această disciplină cât mai plăcută elevilor noştri.

15

Cercetarea transdisciplinară este radical diferită de cercetarea disciplinară, fiindu-i, în acelaşi timp, complementară. Cercetarea disciplinară implică, cel mult, un singur şi acelaşi nivel de realitate; de altfel, în majoritatea cazurilor, ea nu se referă decât la fragmentele unuia şi aceluiaşi nivel de realitate. În schimb, transdisciplinaritatea se interesează de dinamica generată de acţiunea mai multor niveluri de realitate în acelaşi timp. Descoperirea acestei dinamici trece neapărat prin cunoaşterea disciplinară.

Disciplinaritatea, pluridisciplinaritatea, interdisciplinaritatea şi transdisciplinaritatea sunt cele patru săgeţi ale unuia şi aceluiaşi arc: cel al cunoaşterii.”Error: Reference source not found

CAPITOLUL 4. Mijloace moderne utilizate în predarea fizicii în context inter şi

transdisciplinar: instruirea asistată de calculator

4.1. Mijloace de învăţământ folosite la fizică

Mijloacele de învăţământ reprezintă ansamblul de instrumente, dispozitive, aparate şi materiale produse, adaptate şi selectate în mod intenţionat pentru desfăşurarea procesului instructiv – educativ, în vederea transmiterii şi asimilării informaţiei precum şi a evaluării rezultatelor obţinute, fiind investite în mod special cu anumite funcţii pedagogice în scopul comunicării, fixării, evaluării şi aplicării practice a cunoştinţelor. (Bostan, Carmen–Gabriela*, [2008], Ghid metodologic al profesorului de fizică, Editura Sigma, Bucureşti, ISBN 978-973-649-455-0) Error: Reference source notfound

Mijloacele de învăţământ pentru fizică sunt atât cele din dotarea laboratorului, dar şi manualele, culegerile de probleme, tabla şi creta, mijloacele audio – vizuale, mijloacele de calcul, cele de evaluare, mijloacele de învăţământ programat.

Datorită dezvoltării explozive a tehnicii informaţionale din ultimul deceniu, un loc aparte îl ocupă computerul cu tot ceea ce presupune tehnică modernă: video-proiector, tablă electronică, softuri mai mult sau mai puţin adaptate strict acestui obiect (pachetul Office, spre exemplu).

4.2. Mijloace audiovizuale şi învăţarea în şcoală

Mijloacele audio-vizuale (AV) sunt materialele şi echipamentele tehnice care permit stocarea şi redarea ulterioară a imaginii şi/sau a sunetului, aşa cum am reliefat în cartea publicată de Bostan, Carmen–Gabriela*, [2009], Mijloace moderne utilizate în predarea fizicii, Editura Sigma, Bucureşti, ISBN 978-973-649-519-9.Error: Reference source notfound

Mijloacele AV integrate celor tradiţionale lărgesc posibilităţile profesorului şi a elevului în cadrul desfăşurării procesului didactic. Filmul, emisiunile TV, înregistrările pe casete video, CD sau DVD sunt mijloace dinamice, capabile să redea procesele fizice în desfăşurarea lor. Mijloacele statice cuprind proiecţiile de diapozitive, şi videoproiecţiile.

Folosirea acestor mijloace de învăţământ nu exclude pe celelalte, tradiţionale şi, mai ales nu exclude experimentul didactic, de laborator ci, dimpotrivă, îl completează. Împreună, coroborate cu celelalte, diminuează efortul de învăţare al elevilor şi efortul de coordonare a procesului didactic de către profesor. Există, fireşte şi dezavantaje, în sensul că menţin elevul într-o situaţie oarecum pasivă, de simplu receptor al informaţiei, iar abuzul de imagini poate împiedica dezvoltarea intelectuală generală, mă refer la gândirea abstractă şi la limbajul nuanţat al elevului; acesta trebuie să înveţe să interpreteze mesajul transmis pentru a-şi face din aceste tehnici o modalitate de autoinstruire.

Pasivitatea elevilor se poate elimina prin discuţii purtate cu toată clasa, prin calitatea materialului prezentat, prin continuitatea de idei dintre secvenţele anterioare de învăţare şi cea prin ritmul succesiunii imaginilor, care să permită receptarea şi prelucrarea mesajului de la fiecare imagine.

Deoarece imaginile sunt foarte sugestive, elevii pot avea impresia că au înţeles mesajul prezentat, când, de fapt, e doar o aparentă şi momentană înţelegere, iar profesorul are obligaţia să insiste pentru depăşirea superficialităţii.

Filmul didactic sau lecţiile prezentate prin intermediul orel AEL, folosind softuri realizate de firme specializate – SIVECO, INTUITEX, sau lecţii/ modelări de experimente create chiar de către profesor în Flash, PowerPoint sau alte programe sunt cele mai reprezentative. Realismul imaginii dinamice, îmbinarea imaginii cu sunetul şi mişcarea, posibilitatea de recreare a realităţii fizice prin tehnici cinematografice şi mai ales, în ultimul timp digitale şi prin intermediul computerului fac din filmul didactic un mijloc extrem de eficient. Acesta trebuie integrat în lecţie ca mijloc de învăţământ şi nu ca scop în sine; el se va proiecta într-o anumită etapă a lecţiei, cerută de logica şi strategia acesteia.

4.2.1. Demonstraţia cu ajutorul aparatelor audio-vizuale.

Dintre mijloacele moderne audio-vizuale se disting: epidiascopul, computerul, casetofonul, filmul didactic de animaţie ş.a. Prin intermediul acestora profesorul prezintă elevilor fenomenele şi procesele fizice care nu pot fi observate datorită dimensiunilor lor reduse sau datorită vitezelor prea mari sau prea mici de desfăşurare[1]. Importanţa acestor mijloace este mare deoarece mesajele sunt reţinute în următoarea proporţie (Tabelul 4.1):

16

Tabel 4.1 Proporţia în care sunt reţinute mesajeleError: Reference source not found

citit 10%

citit

auzit

văzut

văzut şi auzit

văzut, auzit şi discutat

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

auzit 20%

văzut 30%

văzut şi auzit 50%

văzut, auzit şi discutat 70%

Pentru a fi cât mai eficiente aceste mijloace se recomandă crearea climatului favorabil, priceperea şi înţelegerea mesajului prin explicarea prealabilă a sensului unor cuvinte, prin formularea de întrebări-problemă, prin proiectarea de imagini sau secvenţe din film care să impresioneze şi să trezească interesul elevilor, prin prevenirea lor că vor fi chestionaţi şi că vor efectua anumite activităţi după vizionare. Pentru integrarea calculatorului în familia mijloacelor de învăţământ, profesorului i se cere să stăpânească un volum apreciabil de cunoştinţe din domeniul informaticii, un limbaj de programare a lecţiilor sale precum şi o mare varietate de tehnici de realizare a desenelor, a exerciţiilor şi problemelor din lecţiile sale curente. Instruirea asistată de calculator nu înlătură celelalte mijloace de instruire (film, test scris,....), calculatorul fiind un mijloc didactic care se integrează în contextul celorlalte, completându-le atunci când este necesar.

4.3. Creativitatea în cadrul orelor de fizică

Lucrarea a fost prezentată la Conferinţa Internaţională „Responsabilitate publică în educaţie” şi publicată în Proceedings 2nd International Symposium „Public Responsability in Education”- „Responsabilitate Publică în Educaţie”, Bostan, Carmen – Gabriela, Creativitatea în cadrul orelor de fizică, 22-23 mai 2010, Constanţa, Editura Crizon, ISSN 2066-3358 Error: Reference source not found

A fi creativ înseamnă a creea ceva nou, unic, original, care nu a mai existat până atunci şi care are aplicabilitate. Procesul instructiv-educativ este el însuşi un act de creaţie, deoarece o lecţie predată este specifică nu doar conţinutului ştiinţific, ci trebuie să se adapteze particularităţilor clasei de elevi. În procesul didactic creativitatea este „la ea acasă”, deoarece o lecţie bună este o creaţie a profesorului, a elevilor şi a atmosferei care se instaurează în clasă.

Fizică este considerată de mulţi „regina ştiinţelor”. Regină, pentru că ea este instrumentul cu ajutorul căruia s-au construit noile tehnici şi tehnologii, pentru ca are aplicaţii în industrie, medicină, agricultură. Mulţi dintre marii fizicieni au fost filosofi de renume, iar fizica este cea care permite, atât profesorului, căt şi elevilor, libertate de găndire, de extrapolare, de a fi creativi. Fizica este suportul teoretic a tuturor faptelor de peste zi, este viaţa însăşi, cu tainele şi labirinturile sale, care se cer a fi descoperite şi folosite spre folosul tuturor.

În continuare voi prezenta realizări ale elevilor de clasa a VIII – a la aplicarea cunoştinţelor de electrocinetică.Elevii au fost provocaţi să creeze dispozitive/ jucării, cu ajutorul cărora să realizeze circuite electrice serie şi paralel.

Una dintre cele mai concludente machete este cea prezentată în gândacul electric, vizualizat în figura 4-1, realizat dintr-o baterie AA de 9 V, un bec şi conductoare de legatură, iar la capetele firelor de legatură este infăşurată folie de aluminiu, de uz alimentar. Cu astfel de dispozitive se pot realiza circuite electrice serie şi paralel.

Figura 4-7 Gândaci electrici

4.3.1. Filmul didactic, prezentarile pe calculator ale acestora (film, diapozitive în PowerPoint sau realizate în

flash) întrunesc toate calităţile mijloacelor audio-vizuale. Calculatorul în cadrul orelor de fizică

Orele de curs la care este folosit calculatorul vor avea cu totul altă interfaţă, intrarea noilor tehnici în învăţământ revoluţionează procesul de instruire. Posibilităţile calculatorului de prelucrare, înregistrare şi regăsire a informaţiei vor induce elevului cunoştinţe şi competenţe la un nivel superior.

În şcoală se pot folosi atât softurile nespecializate, în sensul că au un caracter general, ce poate fi folosit în diverse domenii, cât şi softul educaţional, creat anume pentru folosirea lui la clasă. Softul educaţional este un mijloc de a realiza instruirea prin intermediul calculatorului într-un mod individualizat, interactiv şi dirijat.

Softurile educaţionale se pot clasifica, după funcţia pedagogică specifică, în:

17

1. Softuri de exersare. Acestea sunt concepute pentru a interveni ca supliment al lecţiei, folosit în clasă, fiind destinate consolidării unui număr limitat de abilităţi specifice fizicii, urmate de aprecierea răspunsului dat de elev.

2. Softuri de prezentare interactivă de cunoştinţe – dirijează activitatea de învăţare a elevului, funcţie de nivelul de cunoştinţe şi de particularităţile individuale ale sale.

3. Softuri demonstrative permit proiecţia pe ecranul monitorului a materialului de învăţat sub forma înregistrărilor video, a slide-urilor sau a altor modele interactive a unor fenomene reale sau simulate.

4. Softuri de simulare – prezentare a unor modele ale unor fenomene reale. Acestea permit elevilor să observe pe ecranul monitorului un model al procesului, fenomenului sau a instalaţiei reale. Elevii pot modifica valorile unor parametri şi observa influenţele acestor modificări. În anumite cazuri, modelul interactiv poate înlocui experimentul real; el poate asigura o economie de timp în pregatirea sau desfăşurarea lecţiei.

5. Modele computerizate ale lucrărilor de laborator. Ele imită lucrările efectuate de elevi în loborator. Spre deosebire de softurile de simulare, ele prezintă tabele electronice pentru notarea rezultatelor, construcţii de grafice, prelucrarea datelor, a erorilor de măsură.

6. Softuri pentru testarea cunoştinţelor asigură intervenţia calculatorului în cadrul verificării cunoştinţelor.

4.4. Lecţii de fizică asistate de calculator

Modalităţile în care poate fi utilizat calculatorul la ora de fizică sunt multiple Error: Reference source not found. Cele mai simple sunt cele în care folosim pachetul Microsoft Office, dar în continuare voi prezenta în amănunt modelarea pe calculator, în timp real, a experimentelor de fizică folosind Crocodile Physics 605 şi Yenka. Totodată, voi prezenta utilizarea platformei WIZIQ în predarea – învăţarea on-line.

Ca suport pentru prezentarea utilizării Crocodile Physics am folosit lucrarea mea, prezentată la ICVL 2009 şi publicată în „2010 –Towards a Learning and Knowledge Society – 2030, [2009], ICVL2009. Virtual Learning – Virtual Reality”, Proceedings of the 4th International Conference on Virtual Learning, 30 October - 1 November, 2009, "Gheorghe Asachi" Technical University of Iassy, Bostan, Carmen-Gabriela*, Antohe, Ş.*, Integration of multimedia in class work and lab activities, Editura Universităţii din Bucureşti, Romania, ISSN 1844-8933 – indexată ISI, Error:Reference source not found

4.4.1. Lecţii de fizică asistate de calculator folosind Crocodile Physics

Este un soft specializat în realizarea de simulărilor de experimente în cadrul orelor de fizică. Acestea au un rol deosebit în aprofundarea cunoştinţelor specifice obiectului şi completează orele de laborator. Trebuie avut în vedere faptul că, prin intermediul orelor în care este inclus calculatorul şi simulările prin intermediul acestuia nu se încearcă eliminarea părţii experimentale ci completarea cunoştinţelor dobândite prin experiment şi posibilitatea reluării virtuale a experimentului.

În momentul în care este lansat în execuţie Crocodile Physics, pe monitor apare imaginea de început (figura 4-2). Dacă vrem să accesăm o simulare deja existentă, alegem Content. Dacă dorim să realizăm o simulare nouă, alegem New Model.

18

Figura 4-8 Pagina de deschidere Crocodile Physics

Vom realiza o simulare pentru mişcarea pe planul înclinat. Alegem din , ,

opţiunea , şi de aici luăm un plan înclinat (figura 4-3).

Figura 4-9 Alegerea planului înclinat

Trebuie să aşezăm pe planul înclinat un corp. Pentru aceasta, selectăm şi alegem pentru început unul din lemn

, pe care îl aşezăm pe plan (figura 4-4).

19

Figura 4-10 Desenarea corpului pe planul înclinatPutem defini proprietăţile corpului, prin intermediul meniului Properties (figura 4-5).

Figura 4-11 Meniul Properties

Dacă bifăm şi Net force din opţiunea Force, va fi reprezentată şi forţa rezultantă

4.5.3

unde 4.5.4

este valoarea greutăţii tangenţiale,4.5.5

este valoarea forţei de frecare, 4.5.6

este valoarea greutăţii normale, iar 4.5.7

este coeficientul de frecare la alunecare, unde este unghiul planului înclinat pentru care mişcarea este uniformă.4.5.8

Pentru a putea modifica anumite proprietăţi ale corpului sau ale planului înclinat, apelăm , iar de

aici selectăm , pe care îl aducem pe spaţiul de lucru prin tehnica Drag and Drop. Dacă plasăm mouse-ul

deasupra , observăm ca acesta se transformă din săgeată în mânuţă; în acest moment, legăm caseta de proprietăţi de obiectul pe care dorim să îl definim (figura 4-6).

20

Figura 4-12 Caseta de proprietăţi

Presupunem că dorim să modificăm proprietăţi ale corpului; în urma acestei operaţii, caseta

devine , iar noi, prin clik pe caseta înroşită,

putem defini una din proprietăţi – alegem masa, iar în casetă apare (figura 4-7).

Figura 4-13 Definirea proprietăţilor corpului în casetă

Pentru a putea varia unghiul planului înclinat, procedăm în mod similar cu operaţia de definire a masei corpului. La fel procedăm şi pentru definirea vitezei corpului pe axa Ox, respectiv Oy.

Pentru a rula ceea ce am realizat până acum, apelăm Run prin caseta . Pentru a regla viteza de derulare a simulării,

folosim .

Dacă apelăm , în dreapta casetei se derulează un Pop up, unde selectăm . În stânga ecranului, alegem din

- şi bifăm . În cest moment pe ecran este desenat un sistem cartezian de axe, a cărui origine o putem plasa acolo unde dorim, respectiv în colţul triunghiului dreptunghic care imaginează planul înclinat (figura 4-8).

21

Figura 4-14 Trasarea sistemului cartezian de axe

Din caseta putem selecta materialul din care este realizat corpul şi densitatea acestuia, valoarea forţei de frecare statice, a forţei de frecare la alunecare, elasticitatea, fluidul în care are loc mişcarea – respectiv aer (figura 4-9). Din caseta (figura 4-10, 4-11) putem defini culorile de afişaj ale forţelor care apar în timpul deplasării.

Figura 4-15 Alegerea caracteristicilor Figura 4-16 Definirea culorilor de afişaj pentru forţe

Figura 4-17 Reprezentarea forţelor care apar în timpul mişcării corpului pe planul înclinat

Vrem să studiem conservarea energiei mecanice a corpului care se deplasează pe planul înclinat pentru aceasta vom trasa

22

un grafic. Din alegem , şi de aici . Prin tehnica Drag and Drop aducem graficul pe spaţiul de lucru (figura 4-12) .

Figura 4-18 Graficul pe spaţiul de lucru

În continuare vrem să definim mărimile care vor fi trasatede grafic (figura 4-13).

Figura 4-19 Graficul

Dacă plasăm mouse-ul în partea dreaptă a acestuia, va fi vizibil meniul prin intermediul căruia putem regla parametrii

axelor Ox şi Oy , respectiv lupa , astfel încât graficul să fie uşor de interpretat. Cănd vrem să reluăm

desenarea graficului, apelăm . Meniul ne deschide un alt meniu ascuns, cu ajutorul căruia putem opera modificări la nivelul graficului (figura 4-14).

Figura 4-20 Meniu cu ajutorul căruia putem modifica diverse caracteristici ale graficului.

Unim din caseta de proprietăţi şi corpul situat pe plan; în acest moment, caseta de proprietăţi îşi

schimbă aspectul . Dacă facem click stânga pe Property, se desfăşoară un Pop-up, din care putem alege o

23

mărime fizică – în cazul nostru, energia potenţială (figura 4-15).

Figura 4-21 Definirea parametrilor graficului

Pentru a putea trasa şi energia cinetică a corpului în timpul mişcării pe planul înclinat, selectăm graficul (iar acesta ne va apărea încadrat de un dreptunghi punctat), iar în partea stângă a ecranului vom putea defini proprietăţile acestuia (figura 4-16).

Figura 4-22 Definirea proprietăţilor graficului

Din - alegem , iar sub energia potenţială ne va apărea o nouă casetă de

proprietăţi , prin intermediul căreia, în mod similar, definim energia cinetică.În acest moment putem spune că simularea experimentului este completă.

Trebuie să punem un titlul muncii realizate până acum. Din , , alegem

24

şi, prin aceeaşi tehnică Drag and Drop, aducem o casetă de text pe spaţiul de lucru (figura 4-17).

Figura 4-23 Caseta de text pe spaţiul de lucru şi meniul pentru formatare.

Dacă mişcăm mouse-ul în dreapta casetei, va fi vizibil meniul pentru formatarea textului. Tastăm în interiorul casetei “Mişcarea corpului pe planul înclinat. Conservarea energiei Mecanice”

Pentru a putea vedea simularea pe întreg ecranul tastăm F11, sau din View alegem Full Screen. În acest caz, este

necesar să avem butonul de control pe ecran. Acest buton îl gasim în , Iată produsul finit! (figura 4-18, 4-19)

Figura 4-24 Mişcarea pe planul înclinat. Conservarea energiei mecanice

Figura 4-25 Mişcarea corpului pe planul înclinat. Graficul vitezei în funcţie de timp.

Exemplu ale integrării interdisciplinare al calculatorului în procesul didactic este lucrarea publicată în Proceedings of the 4th International Conference „Education Facing Contemporary World Issues” EDU WORLD 2010, Bostan, Carmen Gabriela*, Let's teach Physics on computer, October, 8th – 9th, 2010, ISSN 1844 – 6272. 

În continuare voi prezenta lucrarea susţinută la Conferinţa Internaţională RoEduNet şi publicată de către Agenţia de administrare a Reţelei Naţionale de Informatică pentru Educaţie şi Cercetare, Universitas Galatientis, [3-4 December 2009], Networking in education and research. RoEduNet International Conference – 8th edition, Bostan, Carmen-Gabriela*, Place of computer in teaching/ learning physics , pp.78, Editura Zigotto, Galaţi, Romania, ISBN 978-606-8085-15-9 – indexată ISI. Error: Reference source not found

Aspectul transdisciplinar constă în realizarea experimentului atât în mod clasic, cât şi prin modelarea în timp real.

4.4.1.1. Mişcarea în câmp gravitaţional

Conţinut teoretic Error: Reference source not found

Presupunem că un obiect de masă , fără viteză iniţială cade de la o înălţime în câmp

gravitaţional terestru (Figura 4-27).

Vom analiza energia cinetică, energia potenţială şi energia mecanică totală în punctul iniţial, în punctul final şi în cateva puncte intermediare, pe parcursul mişcării.

25

Figura 4-26

Condiţiile experimentaleSe foloseşte kitul de mecanică, experimentul se efectuează în laboratorul de fizică, folosindu-se bile şi suprafeţe de contact din diferite materiale.Condiţiile informaticeSoftul folosit este Crocodile Physics, un soft dedicat simularii în timp real a experimentelor fizice.Metode didactice folosite Explicaţia, conversaţia, experimentul de laborator, demonstraţia, descoperirea, modelarea pe calculator.Desfăşurarea lecţiei:

- Profesorul stabileşte ordinea în clasă şi verifică tema pentru acasă- Profesorul face legătura cu noua lecţie; în acest moment se pot folosi mijloace audio – video, filme didactice.- Începerea activităţii practice, de laborator, pe grupe de elevi.- Profesorul ghidează elevii, ajutându-i sa tragă concluziile şi să generalizeze observaţiile lor- Se reia experimentul prin intermediul simularii pe calculator (Figura 4-21, Figura 4-22 şi Figura 4-23).

Figura 4-27 Conservarea energiei mecanice totale bila – ideal elastică, suprafaţa de ciocnire – ideal elastică

26

Figura 4-28 Sistem neconservativbila – metal, suprafaţa de ciocnire – lemn

, (vezi în graficul figurii 4-23)

Figura 4-29 Sistem neconservativbila – metal, suprafaţa de ciocnire – sticlă

, la fel ca în grafic.

- Profesorul scrie pe tablă ecuaţiile, legile de mişcare, trasează graficele conform datelor experimentale, iar elevii completează în caietele de notiţe.

- Elevii identifică aplicaţii ale mişcării pe verticală.

4.4.2. Lecţii de fizică asistate de calculator folosind Yenka

Yenka seamănă mult cu Crocodile Physics, dar este mai performant, deoarece are mai multe facilităţi puse la dispoziţia utilizatorului.

27

Figura 4-30Lansarea în execuţie

Am utilizat Yenka pentru lucrarea prezentată la ICVL2010 şi publicată în 2010 – Towards a Learning and Knowledge Society – 2030, [2010], ICVL2010. Virtual Learning – Virtual Reality. Proceedings of the 5th International Conference on Virtual Learning, 29 – 31 October, 2010, University of Tîrgu Mureş, Bostan, Carmen-Gabriela*, Antohe, Ş., Computer modeling in Physics’ experiments, pg.147, Editura Universităţii din Bucureşti, Romania, p. 147, ISSN 1844-8933, Error: Reference source not found, pe care o voi înfăţişa în cele ce urmează.

4.4.2.1. Modelarea pe calculator în experimentele de fizică - Circuite electrice simple

Considerăm doi rezistori legaţi în paralel, conectaţi la o baterie ideală (figura 1-13); în această situaţie, căderea de tensiune pe fiecare dintre ei va fi egală cu tensiunea sursei.

[1]

Figura 4-31

Condiţii experimentaleSe foloseşte kitul pentru electrocinetică. Experimentul se desfăşoară frontal, sau pe grupe de elevi.

Condiţiile informaticeSoftul folosit este Yenka, dedicat simulărilor matematice şi experimentelor pentru ştiinţe.

Metode didactice folosite Explicaţia, conversaţia, experimental de laborator, demonstraţia, învăţarea prin descoperire, modelarea pe computer.

Desfăşurarea lecţiei: Profesorul verifică tema pentru acasă şi cunoştinţele predate anterior. Se face legătura cu noua lecţie Profesorul şi elevii desfăşoară activitatea experimentală de laborator. Elevii exersează, observă şi trag concluziile. Profesorul va ajuta la generalizarea observaţiilor şi a concluziilor. Se începe activitatea de simulare pe calculator a experimentelor efectuate practic (figura 4-26, figura 4-27). Profesorul scrie pe tablă ecuaţiile, desenează graficele, iar elevii completează în caietele de notiţe Elevii identifică aplicarea în practică a legilor învăţate Se realizează conexiunea inversă.

28

Figura 4-32

- adevărat

Figura 4-33

Când întrerupătorul K2 este deschis, putem observa în figura 4-34 că , deoarece

4.5. Meditaţii la fizică online

Suportul teoretic al subcapitolului este lucrarea prezentată la Conferinţa Internaţională QMHE2010 şi publicată în Proceedings of the 6th International Seminar on the Quality Management in Higer Education, QMHE2010, Bostan,

29

Carmen – Gabriela*, Teaching/ learning Physics through elearning platforms, 8-9 July 2010, Tulcea, Romania, IDS Number-BIK 04, ISBN: 978-973-730-496-4, - indexată ISI, Error: Reference source not found

În ultimii 20 de ani, predarea/ învăţarea fizicii a evoluat, metodele didacticii clasice – demonstraţia şi experimentele de laborator fiind completate de modelări pe calculator sau filme didactice transmise atât în clasă, cât şi prin intermediul platformelor e-learning, care facilitează învăţarea de la distanţă.

În continuare voi prezenta platforma WIZIQ – o platformă prietenoasă şi cu multe facilităţi pentru toate disciplinele dar în special pentru predarea – învăţarea – aprofundarea noţiunilor de fizică, ştiind faptul că aici avem nevoie şi de facilităţi de redactare de formule şi de realizare de grafice.

4.5.1. Platforma WIZIQ

WIZIQ este o platformă educaţională Web 2.0, simplă şi relevantă, care poate schimba modalitatea de colaborare, atât în mod sincron, cât şi în mod asincron, a profesorilor şi elevilorlor.Error: Reference source not found Profesorul unei clase virtuale poate folosi diverse mijloace de învăţământ precum tabla alba, prezentări PowerPoint, Word, PDF, filme, audio şi video conferinţe, chat, precum şi înregistrarea lecţiei pentru vizionarea ei ulterioară.

Figura 4-34 Clasa virtuală pentru predarea şi învăţarea on-line

4.5.2. Cum predăm prin intermediul platformei WIZIQ

Pentru a preda pe platforma WIZIQ, profesorul trebuie mai întâi să se înregistreze şi să-şi completeze profilul pentru predarea on-line. Acest fapt este deosebit de important, deoarece ajută profesorul şi elevii/studenţii să fie vizibili pe platformă. Informaţiile care trebuie completate diverse, câteva dintre ele sunt: disciplina pe care o predă, calificarea/ calificările pe care le are, experienţa profesională, dacă predă singur sau în colaborare cu alt profesor, cât timp alocă unei clase. Aceste informaţii vor apărea în momentul în care un elev va căuta prin intermediul unui motor de căutarre - Google, spre exemplu, un profesor pentru o anumită disciplină. Când un potenţial elev vizitează profilul profesorului pe platformă, îl poate contacta printr-un simplu click pe butonul “Send Message”. Astfel, elevul sau studentul poate învăţa într-un mod atractiv, relaxat şi poate interacţiona cu profesorul în timp real.

O clasă publică este o clasă on-line şi toţi membrii trebuie să fie înregistraţi pe WIZIQ. Aceasta ajută profesorul să îşi gasească elevi din elevii altor clase şi, în aceeaşi manieră, elevii să gasească profesori la disciplina care îi interesează.

Coordonarea unei clase on-line adaugă experienţă profesională şi este cea mai bună alternativă a predării la clasă. Pentru a putea desfăşura o activitate didactică on-line, vom parcurge următorii paşi: Crearea unei clase on-line Crearea testelor on-line Invitarea elevilor în clasă Desfăşurarea orei pe platformăÎn continuare voi prezenta căteva capturi de ecran cu lecţii pe această platformă. La ora stabilită şi înregistrată pe WIZIQ, am intrat on-line, atât eu căt şi elevul meu. Stabilim conexiunea, după care

contactul este atat vizual căt şi audio, pur şi simplu vorbim unul cu altul în timp real, deşi distanţa dintre noi este de căteva sute de kilometri.

În figurile 4-29, 4-30, 4-31 sunt capturile după înregistrarea lecţiei de predare-învăţare a compunerii forţelor. Lecţia a fost înregistrată pe platformă, iar elevul o poate vedea în reluare de căte ori simte nevoia să îşi amintească explicaţiile şi cum se procedează în acest caz.. Se observă că în cazul înregistrării nu mai apare bara de instrumente şi nici meniurile prezente în direct. Explicaţiile se fac verbal, se observă comunnicarea dintre cei doi; când elevul nu a înţeles că rezultanta

vectorilor şi nu este în prelungirea lui acesta îşi exprimă nelămurirea, pe care i-am elucidat-o în final.

30

Figura 4-35

4.5.3. Discuţii şi concluzii

Schimbările profunde în tehnică şi tehnologie obligă sistemul de învăţământ să se adapteze. Învăţarea, educaţia în general, nu sunt privilegii ale şcolii tradiţionale, ele pot avea loc în diverse contexte. Educaţia formală se poate desfăşura apelând la mijloace moderne accesibile, precum multimedia, Internetul, platformele e-learning, şcolile on-line, astfel încât şcoala şi procesul de predare/ învăţare cunosc noi dimensiuni.

Şcolile on-line reprezintă soluţii alternative pentru regiunile izolate, unde numărul elevilor pentru o clasa este foarte mic. Este destul de dificil să fie trasportaţi zilnic, la distanţă, pentru a avea acces la învăţătură, ori aşa, este suficient o singură persoană care să ofere asistenţa tehnică necesară, iar orele de curs se pot desfăşura la şcoala din sat, în mediu on-line; mă refer la ciclul gimnazial, pentru că în general, ciclul primar este asigurat în satul de reşedinţă al copiilor.

După cum am prezentat mai sus, WIZIQ este un mediu accesibil, comunicarea este foarte bună, transmiterea informaţiilor se poate face de către un singur profesor, de la distanţă, iar fizic, în clasa, este suficient un pedagog, cu abilităţile tehnice şi IT necesare. Este necesar ca fiecare computer să aibă microfon, boxe sau căşti, cameră web. Singura mare problemă care poate apărea este o pană de curent, sau întreruperea conexiunii de internet.

Consider totuşi că o clasa on-line nu poate avea mai mult de 20 de elevi, pentru a putea participa toţi la lecţie, pentru ca fiecare elev să poată interacţiona cu profesorul pe parcursul a 50 minute.

CAPITOLUL 5. Fenomene fotovoltaice în semiconductori anorganici şi organici

Consumul tot mai mare de energie al societăţii moderne reprezintă o problemă pentru populaţia globului, iar pentru echipele de cercetători în domeniu, o provocare materializată în căutarea şi dezvoltarea de noi tehnologii de producere a energiei, tehnologii fezabile din punct de vedere economic, dar şi ecologice în acelaşi timp. Din această perspectivă energia solară constituie soluţia ideală, fiind regenerabilă, nepoluantă, silenţioasă şi nelimitată. După cum se vede şi în figura 5-1, în următorul secol, din punct de vedere energetic, omenirea se va orienta spre sursele alternative, regenerabile.

Figura 5-36 Predicţii asupra surselor energetice primare, până la sfârşitul secolului

Soarele ne oferă în orice moment o putere energetică medie de 125.000 TW, radiaţia solară jucând un rol important

31

în producţia energetică, în funcţionarea sistemelor termosolare, precum şi în tehnologia fotovoltaică, fiind în acelaşi timp vitală în procesul de fotosinteză al plantelor.

Energia medie produsă zilnic de un dispozitiv fotovoltaic depinde de cantitatea de radiaţie solară incidentă, care la rândul ei variază în funcţie de zona geografică. Dezvoltarea industriei energetice fotovoltaice este apreciată prin capacităţile energetice noi instalate, evidenţa acestora fiind ţinută începând din 1993, an în care a fost înfiinţată Agenţia Internaţională pentru Energie (IEA). Astfel, în anul 2010 puterea energetică fotovoltaică instalată a ajuns la ~40GW în ţările care participă la Programul Sistemelor Energetice Fotovoltaice (PVPS), cel mai mare procent deţinându-l Japonia şi Germania.

În forma lor cea mai simplă, dispozitivele fotovoltaice pot fi modelate printr-o diodă şi o sursă de curent conectată în paralel, aceasta din urmă descriind procesul de conversie a energiei electromagnetice în energie electrică.

In ultimii ani, eforturile oamenilor de ştiinţă s-au concentrat în îmbunătăţirea eficienţei de conversie a celulelor din generaţia I-a bazate de regulăpe siliciu, dar şi în direcţia descoperirii de noi materiale potrivite pentru celulele solare pe bază de straturi subţiri din materiale anorganice şi organice.

Deşi astăzi tehnologiile fotovoltaice (PV) sunt dominate de structurile pe bază de siliciu, fenomenele fotovoltaice în materiale organice au atras atenţia cercetărilor datorită posibilităţilor de producere la scară mare şi prin procedee simple a straturilor fotoconductoare, realizându-se aşa numitele celule solare “moi”.

Subiectul utilizării a noi surse de energie în detrimentul celor clasice este incitant şi de larg interes; de aceea poate fi propus elevilor atât pentru pregătirea lor ca principali beneficiari ai utilizării unor astfel de energii cât şi pentru formarea şi dezvoltarea unei atitudini privind protecţia mediului în rândul tinerei generaţii.

Modificarile structurale ce au avut loc în ultimii ani în ţara noastră evidenţiază necesitatea reconstrucţiei învăţământului românesc pe baze noi, potrivit nevoilor sociale şi economice actuale. Aceste nevoi economice impun îmbunătăţirea resurselor umane, a calificării şi flexibilităţii forţei de muncă. Şcoala se doreşte a fi promotorul unei astfel de atitudinii, şi pentru aceasta este necesară diversificarea ofertei şcolare cu scopul de a oferi fiecarei generaţii un parcurs şcolar individualizat.

Sistemul şcolar existent trebuie să fie flexibil în suficientă masură, pentru a satisface nevoile specifice copiilor talentaţi şi performeri.

În acest sens se impune organizarea de activităţi de iniţiere a elevilor în cercetarea ştiinţifică, având ca scop :- dezvoltarea, prin activităţi de cercetare şi de creaţie ştiinţifică a competenţelor elevilor cu aptitudini creative şi interes sporit pentru un anumit domeniu de cercetare ştiinţifică;- dobândirea de cunoştinţe suplimentare în diverse domenii, familiarizarea cu metodele de cercetare ştiinţifică, cu literatura de specialitate şi perfecţionarea deprinderilor de muncă intelectuală.

În scopul dezvoltării capacităţii de cercetare ştiinţifică a elevilor de liceu vom descrie o metodă de caracterizare a celulelor solare cu joncţiune p-n din Si monocristalin, şi descrierea particularităţilor efectului fotovoltaic în structuri de celula solara bazate pe straturi subtiri din materiale organice (polimerice) care au fost deja introduse pe piaţa pentru consumatori mici de energie (telefoane mobile, display-uri, ceasuri etc. Metoda de investigare este o parte componenta a procesului de instruire şi reprezintă veriga de legatură între teorie şi practică, asigurând pe de o parte înţelegerea proceselor fizice ce au loc în celulele fotovoltaice şi pe de altă parte câştigul de abilităţi experimentale necesare dezvoltării cercetării ştiinţifice în laboratoarele din liceu şi mai departe, în universităţi sau institute de cercetare. Această lucrare se adresează pentru moment unui segment îngust de elevi implicaţi fie într-un curs special pentru Olimpiadele de fizica naţionale şi internaţionale, fie într-un centru de excelenţă care promovează cercetarea ştiintifică pe parcursul liceului, dar cu posibilitatea de a fi extinsă pe viitor la întreaga programă din liceu. Mai întâi voi prezenta noţiuni introductive din fizica semiconductorilor, strict necesare pentru intelegerea efectului fotovoltaic care sta la baza unei celule solare in care are loc conversia directa ea energiei luminoase in energie electrica.

În continuare voi prezenta rezultatele experimentale obţinute în urma investigaţiilor realizate pe o celulă cu jonctiune p-n din siliciu monocristalin, rezultate publicate în lucrarea: TEACHING/ LEARNING PHOTOVOLTAIC EFFECT IN HIGH SCHOOL, Carmen-Gabriela Bostan*, Nicoleta Dina, Mirela Bulgariu, Simona Craciun, M. Dafinei, C. Chitu, Ionelia Staicu, S. Antohe*, Romanian Reports in Physics, vol 63 nr.2, 2011

5.1. Aplicaţii ale celulelor fotovoltaice

Structurile cu joncţiune p-n construite special pentru a converti direct energia solară în energie electrică, cu eficienţă ridicată, sunt numite celule solare.

Celula solară au fost inventată acum 56 de ani, în 1954. Aceasta reprezintă un dispozitiv care în contact cu radiaţia luminoasă se comportă ca un generator electric, convertind direct energia solară în electricitate. Fenomene principale care stau la baza acestui proces sunt următoarele:

Absorbţia luminii în urma căreia se geenerează perechi excitate electron-gol; Separarea în câmpul electric intern a purtătorilor de sarcină foto-generaţi; Colectarea în circuitul extern a purtătorilor de sarcină fotogeneraţi.

Aceste procese sunt ilustrate schematic în figura 5-2:

32

Figura 5-37În prezent, există multe tipuri de celule solare, dar cele pe bază de diode semiconductoare cu siliciu sunt cele mai

des folosite în aplicaţii la scară mare, datorită eficienţei de conversie de peste 27%.Puterea debitată de o celulă solară pe o rezistenţă de sarcină se poate calcula utilizând relaţia:

5.1.9

Pornind de la definiţia lui Uoc şi Isc

şi

se observă că există o valoare a rezistenţei de sarcină pentru care puterea transferată de la celulă atinge valoarea maximă Pm=UmIm. Folosind coordonatele acestui punct (Um şi Im) se introduce factorul de umplere definit prin:

5.1.10

reprezentând parametrul care arată cât de mult se comportă celula solară ca un generator (Rs→0, Rsh→∞).Cu aceşti parametrii, eficienţa puterii de conversie a unei celule este data de:

5.1.11

Unde: I’inc este densitatea puterii luminii incidente pe celula şi Jsc este densitatea curentului de scurt-circuit. Deci

parametrii tipici ai celulei în regim de fotoelement (în cel de-al patrulea cadran) sunt: Uoc, Isc, FF şi .O caracterizare sumară a celulei solare presupune măsurarea şi analizarea următoarelor elemente:

Spectrul de acţiune (caracteristica spectrală If = f(λ) ) Caracteristica curent-tensiune la întuneric Caracteristica curent-tensiune la iluminare, în cel de-al patrulea cadran (în regim de foto-element)

5.1.1. Rezultate experimentale şi discuţii

5.1.2. Spectrul de acţiune al unei celule solare cu joncţiune p-n din Si monocristalin

Spectrul de acţiune sau răspunsul spectral al unei celule fotovoltaice reprezintă dependenţa fotocurentului de scurt-circuit de energia fotonilor incidenţi. Caracteristica va oferi informaţii despre regiunea fotoactivă şi permite deasemenea, determinarea benzii interzise a semiconductorului, din care este fabricată celula. Folosind dispozitivul experimental arătat în figura 5-3, spectrul de acţiune a fost înregistrat, masurând fotocurentul de scurt-circuit pentru fiecare valoare a lungimii de undă din intervalul 400nm - 1200 nm. Acest spectru de acţiune este prezentat în figura 5-4.

În această figură este prezentată dependenţa curentului de scurt-circuit I sc (u.a.), normat la unitate, în funcţie de lungimea de undă λ(µm). Valoarea maximă a fotocurentului Isc=51,6 µA se obţine pentru λ=0,97 µm. Regiunea cu sensibilitate maximă se găseşte între 0,8 şi 1,1 µm sugerând faptul că regiunea fotoactivă se află în joncţiunea p-n prezentă în structură. Energia benzii interzise a Si a fost determinată, folosind formula lui Mott:

33

5.1.12

unde: h este constanta lui Plank, c este viteza luminii şi λ1/2 este lungimea de undă ce corespunde jumătăţii din răspunsul spectral maxim. Folosind valoarea λ1/2= 1,08 µm din spectrul de acţiune (figura 5-4) s-a obţinut pentru lărgimea

benzii interzise a Si, o valoare , apropiată de valorile determinate prin alte metode.

Figura 5-38. Dispozitivul experimental pentru măsurarea carcateristicii spectrale a unei celule solare cu joncţiune p-n

Figura 5-39 Spectrul de acţiune al unei celule solare cu joncţiune p-n din Si monocristalin

5.1.2.1. Studiul caracteristicii I-V de întuneric şi determinarea parametrilor diodei (factorul de redresare

RR, n şi I0

Informaţii referitoare la prezenţa stratului de baraj din joncţiune şi la calitatea acestuia se pot obţine din analiza caracteristicii I-V de întuneric ambipolară (polarizare directă şi inversă). Folosind montajul din figura 5-5, s-a trasat caracteristica curent-tensiune la întuneric.

Figura 5-40 Dispozitivul experimental folosit pentru măsuratori ale caractersticilor curent-tensiune ambipolare

In figura 5-5, celula solară (CS) a fost conectată la o sursă de curent continuu (DC) prin intermediul unui

34

potenţiometu Helipot, care asigură o rezoluţie de 10 mV. Curentul a fost măsurat cu un miliampermetru Philips Digital iar tensiunea pe diodă cu un microvoltmetru Philips. Pe baza datelor experimentale s-a trasat caracteristica I-V ambipolară, din figura 5-6. Se observă asimetria acestei caracteristici, datorată prezenţei joncţiunii p-n. Raportul de redresare reprezentând raportul dintre curentul direct şi cel de la polarizare inversă la o aceeaşi tensiune, are în cazul acestei structuri, valoarea de 20, la tensiunea de 0,5V. Informaţii referitoare la calitatea joncţiunii s-au obţinut reprezentând grafic, în scară semilogaritmică, curentul, la polarizare directă, în funcţie de tensiune, aşa cum se arată în figura 5-7.

Figura 5-41 Caracteristica curent – tensiune la întuneric a unei celule solare cu joncţiune p-n din Si monocristalin

Figura 5-42 Caracteristica I-V la polarizare directa in scara semilogaritmica

În acest domeniu de tensiuni, caracteristica I-V este descrisă de . Deci lnI în funcţie de U este, conform

acestei relaţii:

5.1.13

Fitând datele experimentale cu ecuaţia (5.1.2), s-a obţinut factorul de idealitate pentru diodă

şi curentul de saturaţie . În determinarea factorului de idealitate n s-a folosit potenţialul termic la temperatura

camerei VT=kT/q=0.025V şi panta dreptei tg α prezentată în legenda figurii 5-18.

5.1.2.2. Studiul caracteristicii I-U la iluminare în cel de-al IV-lea cadran

Pentru măsurarea caracteristicii I-U în cel de-al IV-lea cadran, celula solară a fost conectată în serie cu o rezistenţă de sarcină variabilă (în intervalul 10 - 105 Ω) şi iluminată cu lumina albă de 20 mW/cm2. Pentru fiecare valoare a rezistorului de sarcină în intervalul de mai sus, s-au măsurat curentul debitat prin rezistenţa de sarcină şi tensiunea pe celulă. Dispozitivul experimental folosit este reprezentat în figura 5-8.

Figura 5-43 Dispozitivul experimental folosit pentru măsurarea caracteristicilor I-U in regim de fotoelement

Pe baza datelor experimentale s-a trasat caracteristica fotocurent-tensiune în cadranul IV, arătată în figura 5-9. Din această figură s-au determinat parametrii tipici în regim de fotoelement: şi

35

Pentru a determina cu acurateţe factorul de umplere, în figura 5-10 s-a reprezentat grafic dependenţa puterii () de tensiune. Coordonatele punctului de extrem din figura 5-10, în concordanţă cu figura 5-9, ne coduc la

valorile: Um=0.42V şi Im=-3.2mA.

Înlocuind aceşti parametrii în ecuaţia (5.1.2.), factorul de umplere a fost obţinut egal cu 0.74, valoare ce sugerează prezenţa unei structuri cu rezistenţă serie mică şi rezistenţă şunt mare.

Înlocuind valorile Uoc, Isc, FF si I’inc în ecuaţia (5.1.3), s-a obţinut pentru eficienţa puterii de conversie η, o valoare de

7,3 % - valoare bună pentru o celulă preparată în condiţii de laborator şcolar.

Figura 5-44 Caracteristica I-V în cadranul IV a celulei fotovoltaice cu joncţiune p-n din Si monocristalin iluminată în

lumină integrală cu puterea incidentă

Figura 5-45 Puterea la ieşire în funcţie de tensiune

Pentru analiza acestor date a fost folosit soft-ul Origin. Origin Lab este un soft profesional specializat în analiza de date şi reprezentare grafică. Acesta conţine mai multe foi de lucru, capacităţi de import de date, baze de date şi posibilitatea realizarii unor reprezentări grafice profesionale. Soft-ul este folosit în colegii şi universităţi din întreaga lume, cu interfaţă prietenoasă, ceea ce-l indică drept un instrument potrivit în procesarea datelor experimentale obţinute în laborator Error:Reference source not found.

5.1.3. Concluzii parţiale

Lucrarea de laborator şi-a atins obiectivele. Elevii au fost fascinaţi de aceasta noua modalitate de experiment. Prelucrarea datelor experimentale prin intermediul OriginLab, dovedeşte faptul că acesta este un soft care poate fi folosit în cadrul laboratorului de fizică din liceu. Elevii au înţeles mecanismul general al efectului fotovoltaic şi au deprins abilităţi experimentale pentru caracterizarea celulei solare. Măsurând spectrul de acţiune şi folosind formula Mott, elevii au determinat lărgimea benzii interzise a siliciului, observând astfel acordul bun între propriile valori măsurate şi valorile obţinute prin alte măsuratori. Reprezentând grafic caracteristicile curent-tensiune în polaritate directă şi inversă la întuneric, elevii au observat că celula de siliciu cu joncţiune p-n, este un element de circuit neliniar, şi fitând datele experimentale cu ecuaţia Shockley au determinat parametrii RR, n şi I0. Măsurarea caracteristicilor curent-tensiune în cel de-al IV-lea cadran la iluminare, a oferit posibilitatea elevilor de a găsi cu acurateţe parametrii tipici a unei celule ce funcţionează în regim de fotoelement (Uoc, Isc-FF, η). Elevii au fost fascinaţi de rezulatele bune pe care le-au obţinut folosind dispozitivele experimentale disponibile în laboratoarele lor, dobândind astfel reale calităţi pentru cercetarea în acest domeniu.

5.2. Efectul fotolvoltaic în structuri pe bază de semiconductori organici

Voi prezenta rezultatele experimentale obţinute în urma investigaţiilor realizate pe structurile de tip ,,bulkheterojunction”pe baza de polimeri, făcând referire la una din lucrările publicate in acest domeniu, la care sunt coautor: Electrical and Photoelectrical Properties of Organic Photovoltaic Cells Based on Polymer Blends ITO/PEDOT/P3HT: PCBM (1:1), Larisa Măgheruşan, Polona Skraba, Cristina Beşleagă, Sorina Iftimie, N. Dina, M. Bulgariu, C.G. Bostan, C. Tăzlăoanu, A. Radu, L. Ion, M. Radu, A. Tănase, G. Bratina, S. Antohe, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, vol. 12 , no. 2, febr. 2010, pg. 212 - 218 Error: Reference source not found.

36

5.3. Proprietăţi electrice şi fotoelectrice ale celulelor fotovoltaice bazate pe straturi polimerice de tipul ITO/PEDOT/P3HT: PCBM (1:1)

5.3.1. Prepararea probelor

Fabricarea structurilor ITO/PEDOT/P3HT/Al, ITO/PEDOT/PCBM/Al, ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al s-au realizat astfel: Depunerea stratului de PEDOT:PSS, cu grosimea de100 nm, pe substratul de sticlă optică acoperită cu ITO, s-a făcut prin spin coating, într-un interval de 60s, la o viteză de rotaţie de 6000rot/s, acceleraţia necesară pentru a atinge această viteză fiind de 10000rot/s2. Rolul acestui strat este de a facilita transferul golurilor între stratul activ şi electrodul ITO, pe de o parte datorită capacităţii sale de a netezi rugozitatea suprafeţelor şi de a adapta conductivitatea stratului de ITO, iar pe de altă parte, datorită faptului că lucrul său termodinamic de extracţie are o valoare cuprinsă între cea corespunzătoare a ITO (4,7 eV) şi valorile nivelelor energetice HOMO ale majorităţii semiconductorilor organici de tip p. Materialele organice utilizate ca straturi active, P3HT şi PCBM, au fost procurate de la firma Aldrich şi utilizate ca atare. Depunerea acestora prin spin coating, pe stratul PEDOT, s-a făcut în două etape. In primele 70 de secunde cu o viteză de rotaţie de 1500rot/s şi o acceleraţie de 1000 rot/s2 , iar în următoarele 20s cu viteza de 2000 rot/s şi aceeaşi acceleraţie. Contactul de vârf din aluminiu s-a depus la urmă, prin evaporare termică în vid, presiunea reziduală în incintă fiind de 10 -5

Torr, proba fiind menţinută la temperatura camerei pe durata acestui procedeu.

Figura 5-46

5.3.2. Proceduri experimentale

Caracteristicile morfo-structurale ale probelor au fost puse în evidenţă prin microscopie atomică utilizând un aparat Ape Research SPM (Atomic Force Microscope-AFM A100-SGS). Cristalinitatea şi grosimea straturilor au fost de asemenea puse în evidenţă şi determinate prin reflectometrie de raze X, cu un difractometru Bruker D8 Discover XRD.

Inregistrarea spectrelor de absorbţie s-a făcut la temperatura camerei, cu Spectrometrul UV-VIS Perkin-Elmer Lambda 35 şi cu montajul conţinând monocromatorul Cornerstone130 şi un electrometru Keithley 2400, controlat de un calculator. Caracteristicile curent-tensiune ale celulelor, atât la întuneric cât şi la iluminare cu lumină monocromatică, la lungimi de undă corespunzătoare maximului din spectrul de absorbţie al fiecărei probe, au fost ridicate la temperatura camerei. In plus, zona corespunzătoare cadranului patru a fost trasată sub lumină monocromatică, cu diferite lungimi de undă relativ la maximul spectrului de acţiune al fiecărei structuri investigate.

5.3.3. Morfologia straturilor depuse

Investigaţiile mofologice ale straturilor subţiri din materialele polimerice studiate s-au realizat prin difracţie de raze X, reflectivitatea acestora fiind mare în cazul filmelor subţiri cu grosimea de ordinul dimensiunilor atomice şi până la câteva zeci de micrometri. Franjele de interferenţă obţinute permit determinarea grosimii stratului, utilizând relaţia

în care i şi j sunt ordinele franjelor, iar i', j' semiunghiurile de împrăştiere corespunzătoare, relaţie

ce derivă din legea lui Bragg. Din curbele de reflectometrie trasate experimental (figurile 5-12, 5-14, 5-16) utilizând linia spectrală Kα1 a cuprului λ=1,5406Ǻ, s-au calculat grosimea şi dimensiunile cristalitelor (rugozitatea) straturilor polimerice utilizate, valorile fiind prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1 Valori pentru grosimea şi rugozitatea straturilor investigate din structurile ITO/PEDOT/P3HT, ITO/PEDOT/PCBM şi ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)

Structura Grosime (nm) Rugozitate (nm)

ITO/PEDOT/P3HT 97 10

ITO/PEDOT/PCBM 139 15

ITO/PEDOT/P3HT:PCBM 123 13

37

Figura 5-47 Curba de reflexie pentru structura ITO/PEDOT/P3HT

Figura 5-48 Imagine AFM pentru suprafaţa ITO/PEDOT/P3HT

Figura 5-49 Curba de reflexie pentru structura ITO/PEDOT/PCBM

Figura 5-50 Imagine AFM pentru suprafaţa ITO/PEDOT/P3HT

Figura 5-51 Curba de reflexie pentru structura ITO/PEDOT/P3HT:PCBM

(1:1)

Figura 5-52 Imagine AFM pentru suprafaţa

ITO/PEDOT/P3HT:PCBM (1:1)

Se constată că structurile fabricate prezintă valori mici ale grosimii şi rugozităţii, ceea ce este tipic pentru straturile polimerice obţinute prin spin coating. Mai mult, grosimea redusă duce la micşorarea tensiunilor interne din material, ceea ce conferă structurii o bună integritate mecanică.

5.3.4. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii ITO/PEDOT/P3HT/Al

Figura 5-18 prezintă caracteristicile curent-tensiune la întuneric, la temperatura camerei, atât la polarizare directă cât şi inversă. Polarizare directă înseamnă că electrodul ITO se află la un potenţial pozitiv în raport cu electrodul de aluminiu.

38

Figura 5-53 Caracteristica I-Vde întuneric a celulei ITO/PEDOT/P3HT/Al(măsurători făcute la 2 ore după depunerea contactului de vârf din aluminiu)

Dependenţa curentului de tensiune nu este liniară şi este puternic asimetrică, având un factor de redresare de 200 la 1,5V şi care creşte la 500 pentru tensiunea maximă aplicată de 3,5V. Deoarece P3HT este un semiconductor p (acceptor de goluri), iar aluminiul are lucrul de extracţie mic, se presupune că asimetria se datorează barierei Schottky (contactului de blocare) de la interfaţa Al/P3HT. Cealaltă interfaţă ITO/PEDOT/P3HT se comportă ca un contact ohmic injector. Figura 5-19 arată structura energetică a materialelor organice investigate aici.

Figura 5-54 Nivele energetice în P3HT şi PCBM, împreună cu lucrurile de extracţie pentru ITO, PEDOT, Al, Au.

Pornind de la ecuaţia Shockley modificată Error: Reference source not found, s-a făcut caracterizarea interfeţei Al/P3HT, responsabile pentru comportarea electrică şi fotoelectrică a celulei,

39

5.3.14

unde I0 este curentul invers de saturaţie, RS – rezistenţa serie, RSh – rezistenta şunt, iar în care n este factorul de

diodă şi k constanta lui Boltzmann. Rezistenţa diferenţială a celulei va fi:

5.3.15

La tensiuni mari directe, ecuaţiile (5.3.1) şi (5.3.2) devin:

şi respectiv

5.3.16

Din dependenţa la tensiuni directe mari (figura 5-20) se determină valorile pentru parametri RS şi n. Pe de altă

parte, la tensiuni joase, unde curentul prin rezistenţa şunt devine important, ecuaţia (5.4.3) devine R0 = RS+ RSh, şi cum , reiese că R0 ≈ RSh.

Valorile obţinute astfel sunt: RS=328Ω, RSh =58.13 KΩ.

Figura 5-55 Dependenţa rezistenţei diferenţiale R0 a celulei ITO/PEDOT/P3HT/Al de inversul curentului, la polarizare directă

Mai departe, pentru a creşte precizia determinărilor, ecuaţia (5.4.1) se transformă în:

5.3.17

unde I – Y/RSh este curentul prin joncţiune, iar Y = V – RSI este căderea reală de tensiune pe aceasta. Se observă (figura 5.21) că prin înlăturarea efectelor rezistenţelor serie şi şunt, partea liniară a dependenţei ln I = f(V) se extinde, iar parametri calculaţi astfel sunt mai precişi. Valorile obţinute prin fitarea datelor experimentale cu ecuaţia (5.3.4) sunt: I0 =7.2×10-11 A şi n=2.29.

40

Figura 5-56 Dependenţa ln(I-Y/RSh) = f(Y) pentru celula ITO/PEDOT/P3HT/Al

In ceea ce priveşte spectrul de acţiune al fotocurentului de scurtcircuit, acesta este batic, relativ la spectrul de absorbţie al stratului P3HT (figura 5-22), aspect care poate fi explicat astfel. La iluminare prin electrodul ITO, răspunsul fotovoltaic este dat de purtătorii de sarcină rezultaţi din disocierea excitonilor în câmpul intern de la interfaţa Al/P3HT, care pare să se extindă în tot stratul organic subţire (tabelul 5.1). Dar, maximul din spectrul de acţiune, de la 471 nm, este deplasat spre lungimi de undă mai mici, comparativ cu maximul din spectrul de absorbţie al P3HT, localizat la 497 nm. Este posibil ca la lungimi de undă mai scurte fotogenerarea purtătorilor de sarcină să fie mai puternică lângă suprafaţa PEDOT/P3HT decât în volumul stratului P3HT, iar stările de defecte, inerent prezentă la interfaţă, să ducă la recombinarea purtătorilor fotogeneraţi. In acelaşi timp, la lungimi de undă sub 400 nm, fotonii incidenţi sunt puternic absorbiţi în însuşi electrodul ITO/PEDOT, prin mecanismul absorbţiei fundamentale, iar efectul fotovoltaic în joncţiunea ITO/PEDOT/P3HT este astfel suprimat.

Figura 5-57Spectrele de acţiune normalizate la intensitatea sursei de lumină, pentru celula

ITO/PEDOT/P3HT/Al, după 2h (negru) şi 48h (albastru) de la depunerea contactului de Al. Curba roşie reprezintă spectrul de absorbţie pentru stratul subţire de P3HT.

5.3.5. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii ITO/PEDOT/PCBM/Al

Caracteristica curent-tensiune obţinută la întuneric şi la temperatura camerei, pentru structura ITO/PEDOT/PCBM/Al, la polarizare directă şi inversă, este arătată în figura 5-23. Polarizarea pozitivă corespunde aplicării unui potenţial pozitiv pe electrodul ITO, faţă de electrodul de aluminiu. Dependenţa este asimetrică, cu un factor de redresare RR de circa 10 la o tensiune de 2 V.

41

Figura 5-58Caracteristicile de întuneric ale celulei ITO/PEDOT/PCBM/Al

Deoarece PCBM este un semiconductor de tip n, cu structura nivelelor energetice arătată în figura 5-19, iar aluminiul are lucrul de extracţie mic Error: Reference source not found, putem presupune că asimetria se datorează contactului de blocare Schottky de la interfaţa ITO/PEDOT/PCBM, interfaţa cealaltă, Al/PCBM, având o comportare ohmică, relativ la electroni ca purtători majoritar în PCBM. Utilizând metoda de calcul prezentată anterior, am obţinut pentru celula menţionată următoarele valori ale parametrilor:RS =113Ω, RSh =9730 Ω, n=2.8, I0 =4×10-8A.

In figura 5-24 sunt prezentate spectrul de acţiune al celulei ITO/PEDOT/PCBM/Al, respectiv spectrul de absorbţie al stratului de PCBM.

Figura 5-59Fotocurentul normalizat la intensitatea sursei de lumină, la 2h (negru), respectiv la 48h (albastru) după depunerea contactului de vârf

din aluminiu, şi spectrul de absorbţie al PCBM (roşu), pentru structura ITO/PEDOT/PCBM/AlSpectrele au fost obţinute la iluminare prin electrodul ITO. Se poate uşor observa răspunsul anti-batic al stratului

PCBM, maximul fotocurentului fiind obţinut la minimul de absorbţie, lucru ce se datorează efectului de filtru al stratului PCBM. Fotonii puternic absorbiţi în stratul organic, duc la disocierea excitonilor şi formarea purtătorilor de sarcină departe de regiunea fotoactivă, interfaţa ITO/PEDOT/PCBM. In acest caz stratul organic are grosimea relativ mare şi în plus, purtătorii majoritari, electronii fotogeneraţi, recombină puternic înainte de a ajunge la electrodul de aluminiu.

5.3.6. Proprietăţi electrice şi optice ale structurii mixte ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al

Caracteristica I-V obţinută pentru celula ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al, la întuneric şi la temperatura camerei, la polarizare directă şi inversă este arătată în figura 5-25. Condiţiile de polarizare directă corespund unui potenţial pozitiv aplicat pe electrodul ITO în raport cu electrodul de aluminiu, iar după cum se vede din figura 5.25, dependenţa este neliniară şi puternic asimetrică, cu un factor de redresare de circa 120 la 1V, şi care creşte pe măsură ce creşte tensiunea aplicată.

42

Figura 5-60Caracteristicile I-V ale structurii ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al la întuneric (curba neagră)

şi la iluminare cu lumină monocromatică cu lungimea de undă de 400 nm (curba verde)

Coroborând comportările probelor descrise anterior, ITO/PEDOT/P3HT/Al şi ITO/PEDOT/PCBM/Al, putem presupune că asimetria se datorează diferenţei dintre lucrurile termodinamice de extracţie ale electrozilor ITO/PEDOT şi Al, interfaţa Al/P3HT:PCBM(1:1) fiind un bun colector pentru electroni, în timp ce cealaltă interfaţă, ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1), este un bun colector de goluri. Spectrele de acţiune ale celulei studiate, împreună cu spectrul de absorbţie al stratului blendă P3HT:PCBM(1:1), la iluminare prin ITO, sunt arătate în figura 5.26, de unde se observă superioritatea proprietăţilor fotovoltaice ale celulelor mixte comparativ cu celulele cu un singur strat, P3HT, respectiv PCBM.

Spectrul de absorbţie al amestecului organic P3HT:PCBM (1:1) este extins de la 300 nm la 700 nm, suprapunând domeniile principale de absorbţie ale P3HT (400-700nm) şi PCBM (300-500nm), şi dovedind că aşa-numitul efect de cosensibilizare există şi în cazul structurilor blendă ca şi în cazul structurii duble donor-acceptor Error: Reference sourcenot found, Error: Reference source not found. In acelaşi timp şi spectrele de acţiune sunt extinse în domeniul (300-600nm), fotocurenţii fiind mai intenşi comparativ cu structurile simple de celule polimerice. Maximul din acest spectru de acţiune, de la 430 nm, este uşor deplasat înspre regiunea roşie a spectrului electromagnetic, comparativ cu maximul local de la 380 nm din spectrul de aborbţie, cu tendinţa de a urmări spectrul de acţiune al celulei ITO/PEDOT/P3HT/Al mai degrabă decât pe cel al al structurii ITO/PEDOT/PCBM/Al.

Figura 5-61Fotocurentul normalizat cu intensitatea sursei de lumină, la 2h (negru), respectiv la 48h (albastru)

după depunerea contactului de vârf din aluminiu, şi spectrul de absorbţie al blendei P3HT:PCBM(1:1) (roşu), pentru structura ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al

In aceste structuri amestec (blende), suprafaţa interfeţei donor-acceptor este semnificativ mărită prin amestecarea materialelor donoare şi acceptoare, generându-se aşa numita heterojoncţiune de volum (bulk heterojunction), în care dimensiunea regiunii de absorbţie este comparabilă cu lungimea medie de difuzie excitonică, adică între 5 şi 50 nm pentru majoritatea semiconductorilor organici. Interfaţa lărgită donor-acceptor reduce pierderile excitonice, în timp ce stratul blendă cu grosime mai mare contribuie la creşterea numărului de fotoni incidenţi, faţă de situaţia celulelor simple cu P3HT sau PCBM. Totuşi, o problemă importantă o constituie pierderea de purtători de sarcină, din cauza faptului că aceştia pot fi uşor prinşi în domeniile izolatoare donor sau acceptor, care coexistă cu amestecul. Mai mult, cum fazele donoare şi

43

acceptoare sunt în contact direct cu ambii electrozi colectori, recombinarea purtătorilor de neechilibru la interfeţele blendei cu electrozii, este puternică.

Din figura 5-26 se observă comportarea anti-batică a spectrului de acţiune al celulei blendă. Chiar dacă diferenţa dintre nivelele energetice Donor-LUMO şi Aceptor-LUMO reprezintă forţa motoare a fenomenului de disociaţie excitonică, în cazul fotocurentului ce apare în structura blendă Error: Reference source not found, prezenţa câmpului intern dintre electrozi are de asemenea un rol important la răspunsul fotovoltaic Error: Reference source not found. In acest sens am încercat explicarea spectrelor anti-batice obţinute experiemental şi prezentate în figura 5.26. Din tendinţa ca spectrele de acţiune ale structurii blendă să urmeze pe cele ale structurii ITO/PEDOT/P3HT/Al, am presupus că acest câmp intern de-a lungul interfeţei blendă/Al contribuie la răspunsul fotovoltaic, prin componenta de goluri; de asemenea, cum iluminarea se face prin ITO, iar grosimea stratului de blendă este mare (tabelul 5.1), am presupus că şi aici este prezent efectul de cosensibilizare. Maximul fotocurentului se obţine pentru energiile fotonilor incidenţi la care absorbţia în structura mixtă este minimă. Fotonii puternic absorbiţi în stratul P3HT:PCBM(1:1) generează purtători de sarcină departe de interfaţa P3HT:PCBM(1:1)/Al. Fotonii mai slab absorbiţi în volumul stratului mixt vor genera purtători în regiunea câmpului intern, contribuind şi ei la răspunsul fotovoltaic, chiar dacă diferenţa dintre nivelele energetice ale fazelor donoare şi acceptoare rămâne principala cauză a disocierii excitonilor.

Figura 5-62Cadranul patru al caracteristicii I-V pentru celula ITO/ P3HT: PCBM (1:1)/Al

la iluminare cu lumină monocromatică şi Pin = 5,19×10-5 W şi dependenţa putere – tensiune pentru celula fotovoltaică investigată

Figura 5-27 evidenţiază cadranul patru al caracteristicii I-V pentru structura mixtă ITO/PEDOT/P3HT:PCBM (1:1)/Al, măsurătorile fiind efectuate sub lumină monocromatică cu lungimea de undă de 400 nm (curba verde din figura 5-25), cu o putere incidentă Pin = 5,19×10-5 W.Valorile măsurate ale parametrilor ce caracterizează răspunsul fotovoltaic al structurii blendă (tabelul 5.2), chiar dacă sunt mai modeste, arată importante îmbunătăţiri în comportamentul fotovoltaic al structurii pe bază de strat mixt P3HT: PCBM (1:1), comparativ cu structurile simple pe baza polimerului P3HT sau PCBM. Partea sensibilă, tipică a acestor structuri este cea legată de stabilitatea lor în timp care este foarte scăzută.

Tabelul 5.2Valori ale parametrilor tipici ai structurilor ITO/PEDOT/P3HT/Al; ITO/PEDOT/PCBM/Al; ITO/PEDOT/P3HT: PCBM (1:1)/Al la funcţionarea în regim de fotoelement: tensiunea la circuit deschis (V OC), curentul de scurtcircuit (ISC), puterea maximă obţinută (Pm), puterea incidentă (Pin), factorul de umplere (FF), eficienţa de conversie ( )

ITO/PEDOT/P3HT/Al ITO/PEDOT/PCBM/Al ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1)/Al

VOC (V) 0.84 0.1 0.58

ISC (A) 1.85×10-8 4.1×10-8 1.35×10-6

Pm (W) 1.7×10-9 5.88×10-10 2.25×10-5

Pin (W) 2.15×10-5 3.3×10-5 5.19×10-5

FF (%) 10 14 28

(%) 0.01% 0.0017% 0.44%

După cum am mai precizat, măsurătorile de spectre de acţiune pe care le-am realizat în studiul nostru au fost făcute la două ore după depunerea contactului de vârf de aluminiu, şi au fost repetate după 48 de ore, observându-se descreşterea rapidă a fotocurentului în acest scurt timp.

Spectrele de absorbţie pentru straturile polimerice (P3HT, PCBM şi P3HT: PCBM (1:1)), depuse prin spin coating

44

în aceeaşi condiţii ca şi structurile investigate pentru a obţine aceeaşi structură şi morfologie, au fost ridicate la diferite intervale de timp, după cum se vede în figura 5-28 (măsurători efectuate la un interval de 6 luni, pentru stratul P3HT: PCBM (1:1)). Se observă că în acest caz nu apar modificări, deci nu apar schimbări în procesele optice care duc la generarea de excitoni în aceste materiale. In schimb apar schimbări dramatice în procesele fizice implicate în fotogenerarea purtătorilor de sarcină electrică, separarea lor şi colectarea la electrozi. Ca urmare, sunt necesare studii sistematice care să explice aceste procese în scopul de a creşte stabilitatea acestor structuri promiţătoare.

Figura 5-63Spectrele de absorbţie ale stratului mixt P3HT: PCBM (1:1)

imediat după preparare (negru) şi după 6 luni (roşu)

5.3.7. Concluzii parţiale la lucrarea

Filmele subţiri polimerice, P3HT, PCBM şi P3HT:PCBM(1:1) au fost depuse prin tehnica de spin-coating. Caracteristicile I-V ale celulelor fotovoltaice obţinute au fost trasate atât la întuneric, dar şi în lumină monocromatică, parametrii caracteristici ai acestor structuri au fost determinaţi. Răspunsul fotovoltaic al structurilor care aveau ca strat activ filmul subţire de P3HT s-a datorat în mare măsură disocierii excitonilor sub acţiunea câmpului electric intern prezent la interfaţa Al/P3HT. Celulele fotovoltaice ITO/PEDOT/PCBM/Al au avut un comportament similar cu cel al unei foto-rezistenţe, răspunsul lor fotovoltaic fiind unul slab. Cele mai bune rezultate au fost obţinute pentru structurile ce aveau ca strat absorbant blenda celor doi polimeri, P3HT:PCBM(1:1), valoarea pentru tensiunea la circuit deschis, Voc, fiind 0.58V,

iar curentul de scurt-circuit, . Valoarea curentului de scurt-circuit pentru structura de tip blendă este

cu două ordine de mărime mai mare decât cele obţinute pentru celulele fotovoltaice având ca strat activ fie P3HT, fie PCBM. Structurile de tip blendă polimerică par să fie cele mai promiţătoare, dar este nevoie de noi studii pentru explicarea problemelor legate de stabilitatea acestora în vederea creşterii eficienţei de conversie.

CAPITOLUL 6. Concluzii

Abordarea transdisciplinară a fizicii în şcoală se impune din mai multe imperative: omul viitorului trebuie să fie capabil să facă faţă provocărilor cotidiene, să se poată adapta „din mers” să fie capabil de a se recalifica; în acest context, calificarea disciplinară nu mai este suficientă omului modern pentru a face faţă evoluţiei trepidante a societăţii, a ştiinţei, tehnicii şi tehnologiei şi, în al doilea rând, depinde de noi, profesorii de fizică, să facem acest obiect cât mai plăcut elevilor noştri. Este cunoscut de toată lumea faptul că obiectul fizică este foarte greu înghiţit de elevii noştri, iar acest fapt este demonstrat de numărul mic de absolvenţi care îşi aleg ca probă de examen la bacalaureat, acest obiect.

Abordarea inter si transdisciplinară aduce un suflu nou în educaţia contemporană, în acest mod, accentul cade pe elev, imaginea profesorului transmutându-se din aceea de transmiţător de cunoştinţe în coordonator al procesului de predare/ învăţare, iar elevul nu trebuie să mai vie receptor/ memorator, obligat să „recite” fidel cunoştinţele învăţate, ci să înţeleagă, să folosească şi să aplice conceptele într-o manieră transdisciplinară.

Atât Basarab Nicolescu în multiplele sale publicaţii, cât şi Niels Bohr susţin proiectul transdisciplinar prin idei legate de unitatea fizicii, a ştiinţei, a cunoaşterii umane, a unităţii lumii.

45

„Totul se petrece ca şi cum cunoştinţele şi cultura, pe care o civilizaţie nu încetează să le adune, n-ar putea fi integrate în fiinţa interioară a celor ce alcătuiesc respectiva civilizaţie. Or, în definitiv, fiinţa umană este aceea care se află sau ar trebui să se afle în centrul întregii civilizaţii demne de acest nume.”

Cercetarea transdisciplinară este radical diferită de cercetarea disciplinară, fiindu-i, în acelaşi timp, complementară. Cercetarea disciplinară implică, cel mult, un singur şi acelaşi nivel de Realitate; de altfel, în majoritatea cazurilor, ea nu se referă decât la fragmentele unuia şi aceluiaşi nivel de Realitate. În schimb, transdisciplinaritatea se interesează de dinamica generată de acţiunea mai multor niveluri de Realitate în acelaşi timp. Descoperirea acestei dina mici trece neapărat prin cunoaşterea disciplinară.

Disciplinaritatea, pluridisciplinaritatea, interdisciplinaritatea şi transdisciplinaritatea sunt cele patru săgeţi ale unuia şi aceluiaşi arc: cel al cunoaşterii.” (Figura 6-1)

Figura 6-2 Arcul cunoaşteriiDeoarece sunt profesoară de fizică mi-am dorit întotdeauna ca elevii mei să îndrăgească obiectul pe care-l predau şi

să-l înveţe cu plăcere. Fizica este prin excelenţă un obiect experimental, dar multe din fenomene sunt fie prea rapide pentru a putea fi

studiate şi înţelese pe deplin, fie nu se pot realiza într-un laborator şcolar. Ori prin intermediul calculatorului putem simula şi prezenta aceste fenomene astfel încât să poată fi urmărite de fiecare elev. Pe de altă parte se ştie că posibilitatea de înţelegere şi de percutare a unui material este diferită de la un individ la altul, nu toţi elevii putând înţelege la fel de repede. Calculatorul oferă posibilitatea fiecăruia să-şi adapteze derularea noilor cunoştinte în ritm propriu şi astfel calitatea învăţării şi profunzimea înţelegerii fenomenelor cresc indiscutabil.

Importanţa abordării acestei teme este justificată pe deplin de avantajele mai sus menţionate, cât şi de dezinteresul gratuit al multora în ceea ce priveşte calitatea învăţământui românesc în general şi al obiectului fizică în special.

Activităţile didactice în care este inclus calculatorul duc la creşterea motivaţiei elevilor la învăţarea fizicii (şi a altor discipline desigur), oferă sugestii alternative pentru organizarea procesului de predare/ învăţare, în abordarea unor teme de fizica, încurajează gândirea creativă şi critica, dezvoltă abilităţile elevilor pentru prezentarea informaţiei şi, nu în ultimul rând dezvoltă îndemânări de procesare complexă a informaţiei.

Modelarea experimentelor pe calculator oferă multiple avantaje: în primul rând economie de timp, profunzimea înţelegerii fenomenologiei, realizarea graficelor de mare acurateţe, calculul erorilor, posibilitatea schimbării parametrilor de lucru. Nu putem spune că nu există şi pericolul apariţiei dezavantajelor: participarea pasivă a elevilor la lecţie, sau limitele programului folosit. Aceste dezavantaje pot fi înlăturate dacă modelarea pe calculator alternează cu experimentul de laborator şi se completează reciproc. Totodată se pot folosi modelări interactive – şi Crocodile Physics este perfect pentru asta, unde se pot schimba parametrii experimentali, sau se pot folosi întrebări de verificare pe parcursul avansării în program. Cât despre programul folosit, există o multitudine de softuri care se găsesc free sau pot fi achiziţionate de şcoală la preţuri relativ scăzute, profesorul trebuie să caute, să adapteze şi să integreze în lecţia respectivă ceea ce consideră că se potriveşte şi ceea ce stăpâneşte el cel mai bine, pentru a transmite cât mai clar cunoştinţele.

Aproape tuturor fenomenelor naturale li se pot găsi posibilităţi de modelare pe calculator, de prezentare prin intermediul mijloacelor audio-video, de realizare a experimentelor de laborator şi de coroborare a acestora. În învăţarea ştiinţelor naturii în general şi a fizicii, ca aparat transdisciplinar, profesorul poate folosi diverse platforme IT, sau îşi poate realiza singur experimentele virtuale. Fizica este ştiinţa care explică fenomenele naturale, este ştiinţa care contribuie la progresul tehnic, tehnologic şi, implicit la progresul civilizaţiei umane, iar elevii trebuie să înveţe că fizica este ştiinţa vieţii, este ştiinţa care ne uşurează viaţa de zi cu zi, iar progresul ei înseamnă creşterea facilităţilor noastre cotidiene.

O lecţie bună, succesul ei este realizat atunci când profesorul şi elevii lucrează împreună. „învaţă” împreună. O lecţie poate fi considerată reuşită atunci când elevii înţeleg conceptele şi le folosesc în exerciţii, probleme şi sunt capabili să le aplice în viaţă; majoritatea cunoştinţelor învăţate se regăsesc în viaţa de zi cu zi, îşi găsesc aplicaţiile acolo. Cunoştinţele trebuie predate gradual, avându-se în vedere nivelul clasei şi nivelul de vârstă al participanţilor. Profesorul trebuie să stârnească interesul elevilor, pentru a evita pasivitatea, lecţia trebuie să fie dinamică, economisind timp şi efort, dar realizând o învăţare sistematică, profundă, care să contribuie la creşterea maturităţii de gândire a acestora.

Mijloacele multimedia, respectiv calculatorul, cu tot ce înseamnă el – tablă interactivă, videoproiector, cameră web, aparate de înregistrare/ redare de sunet/ imagine fac lecţiile interactive, elevii nu au timp să se plictisească şi îşi petrec orele de curs într-o manieră plăcută, unde experimentul se integrează simularilor, prelucrărilor. Ora de curs poate fi considerată o „joacă”, unde profesorul este un „actor” cu rolul bine învăţat, dar unde elevii „se transformă” la rândul lor, din spectatori în actori, scena unde evoluează fiind clasa sau laboratorul de fizică.

46

Mijloacele moderne de învăţământ trebuie combinate cu cele tradiţionale, accesul la diferite softuri, accesul la internet sau la alte mijloace de informare determină ca evaluarea să nu se mai realizeze tradiţional – memorarea/ reproducerea lecţiei, sau rezolvarea de probleme. Predarea/ învăţarea/ evaluarea va fi centrată pe elev, se pot utiliza teste interactive, pe calculator, evaluarea se poate realiza şi prin intermediul portofoliului, al temelor practice, al realizărilor de prezentări, simulări, experimente reale sau virtuale, jucării chiar, la baza funcţionării cărora se afla un fenomen fizic.

Astfel mijloacele audio-video, calculatorul, predarea/ învăţarea transdisciplinară au un important impact asupra predării/ învăţării fizicii, datorită stimulării mai multor tipuri de memorie: vizuală, auditivă, kinetică, verbală.

47

Bibliografie

[1] “1 DECEMBRIE 1918”, University of Alba Iulia, The teacher Training Department Pedagogy, Psychology and Didactics Department, Ciortea, Marcela, (coordonator), [2009], Paradigm change within the science of education, Bostan, Carmen-Gabriela*, Virtual Lesson by Physics, p.329, Ed. Aeternitas Publishing House, Alba Iulia, ISSN 1842-9807

[2] “1 DECEMBRIE 1918”, University of Alba Iulia, The teacher Training Department Pedagogy, Psychology and Didactics Department, [2009], Book of Abstract, Parce Paradigm change within the science of education, Bostan, Carmen-Gabriela*, Virtual Lesson by Physics, p.33, Ed. Aeternitas Publishing House, Alba Iulia, ISSN 978-973-1890-26-5

[3] 2010 –Towards a Learning and Knowledge Society – 2030, [2009], ICVL2009. Virtual Learning – Virtual Reality. Proceedings of the 4th International Conference on Virtual Learning, 30 October - 1 November, 2009, "Gheorghe Asachi" Technical University of Iassy, Bostan, Carmen-Gabriela*, Antohe, S.*, Integration of multimedia in class work and lab activities, Editura Universităţii din Bucureşti, Romania, ISSN 1844-8933 – indexată ISI,

[4] 2010 – Towards a Learning and Knowledge Society – 2030, [2010], ICVL2010. Virtual Learning – Virtual Reality. Proceedings of the 5th International Conference on Virtual Learning, 29 – 31 October, 2010, University of Tîrgu Mureş, Bostan, Carmen-Gabriela*, Antohe, S.*, Computer modeling in Physics’ experiments, pg.147, Editura Universităţii din Bucureşti, Romania, p. 147, ISSN 1844-8933 – indexată ISI,

[5] 2010 – Către o societate a cunoaşterii – 2030, Tehnologii Moderne în Educaţie şi Cercetare, A VIII-a Conferinţă Naţională de Învăţământ Virtual CNIV 2010, Bostan, T.C., Bostan, Carmen Gabriela, Învăţare interactivă – Forţa elastică, pg.239, Editori: Vlada, M., Albeanu, G., Popovici, D.M., Editura Universităţii din Bucureşti, Romania, ISSN 1842-4708

[6] Agenţia de administrare a Reţelei Naţionale de Informatică pentru Educaţie şi Cercetare, Universitas Galatientis, [3-4 December 2009], Networking in education and research. RoEduNet International Conference – 8th edition, Bostan, Carmen-Gabriela*, Place of computer in teaching/ learning physics, pp.78, Editura Zigotto, Galaţi, Romania, ISBN 978-606-8085-15-9 – indexată ISI ,

[7] Antohe, S., [1996], Materiale şi dispozitive electronice organice, Editura Universitară, Bucureşti[8] Antohe, S ., [1991], Phys.Stat.Sol., (a), 128,253, [9] Antohe, S . et al., [1996], Phys Stat Sol, (a), 153,581 [10] Antohe, S., [2006], Chapter 11, Electronic and Optoelectronic Devices Based on Organic Thin Films,   Handbook

of organic electronics and photonics, Electronic Materials and Devices, Edited by Hari Singh Nalwa, Volume 1  : Pages:433, 440, American Scientific Publishers, Los Angeles, California, USA, ISBN : 1-58883-096-9

[11] Antohe, S., [1993], Phys.Stat.Sol.(a),136, 401.[12] Antohe, S.;Tugulea,L., [1991], Phys.Stat.Sol.(a), 128, 253.[13] Antohe, S.;Ruxandra,V.;Tugulea,L.;Gheorghe,V.; Inascu,D., [1996], J.Phys.III France, 6, 1133.[14] Antohe, S., Tugulea, Laura, Gheorghe, V., Ruxandra, V., Căplanus I., and Ion, L., [1996], Electrical and

Photovoltaic Properties of ITO/Chlorophyll a/TPyP/Al p-n Junction Cells, Phys. Stat. Sol.(a), 153, 581-588[15] Antohe, S., Ion, L., Tomozeiu, N., Stoica, T., Barna, E., [2000], Electrical and photovoltaic properties of

photosensitized ITO/a-Si:H p-i-n/TPyP/Au cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, 62, 207-16[16] Antohe, S. et al., [1996], J.Phys.Ill.France 6, 1133-1144[17] Antohe, S., [1992], Electrical and Photovoltaic Properties of CdS/Copper Phthalocyanine Heterojunction, Rev.

Roum. Phys., 37, 309-313[18] Antonesei, L., [2002], O introducere în pedagogie. Dimensiuni axiologice şi transdisciplinare ale educaţiei,

Editura Polirom, Iaşi; [19] Antonovici, Ş.; Nicu, G., [2003], Jocuri interdisciplinare, Ed. Aramis[20] Archer, Mary D., Hill, Robert, [2001], Clean electricity from Photovoltaics, Imperial College Press, ISBN 1-

86094-161-3. [21] Aristotel, [1924], Politica, p.189;[22] Barretto, Almeida, S.F., Piazzalunga, R., Guimaraes Ribeiro, V., Casemiro Dalla, M.B., Leon Filho, R. M., [April

2003], „Combining interactivity and improved layout while creating educational software for the Web”, Computers & Education, Volume 40, Issue 3, pp. 271-284.

[23] Bârzea, C., [1995], Arta şi ştiinţa educaţiei, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, http://www.cartidownload.ro/Educatie/300772/Cezar_Birzea_Arta_Si_Stiinta_Educatiei

[24] Bârsănescu, Şt., [1927], Pedagogia şi didactica, Ed. Scrisul Romanesc, Ediţia VII, Craiova[25] Bărbulescu, P.; Mirescu, T.; Kranaseschi, V., [1970], volumul „Cercetarea interdisciplinară a învăţământului.

Principiile şi desfăşurarea unei cercetări active”, Revista de pedagogie, nr. 3 [26] Bocoş, M., [2003], Instruire interactivă, Ed. Presa Universitară Clujeană

48

[27] Bocoş, Muşata, Albulescu, I., Chiş, V., Stan, Cristina, (coordonatori), [2009] - Tradiţii, valori şi perspective în ştiinţele educaţiei, Bostan, Carmen-Gabriela*, Demersuri didactice transdisciplinare ce favorizează învăţarea activă fizicii, p. 315, Colecţia Ştiinţele Educaţiei, Ed. Casa Cărţii de Ştiinţă, Cluj-Napoca, ISSN 2065-006X

[28] Boiciuc, F., [2002], O reuşită abordare interdisciplinară, Revista Învăţământul primar, nr. 4[29] Bontaş, I., [1996], Pedagogie, Editura ALL, Bucureşti;[30] Bostan, Carmen–Gabriela*, [2008], Ghid metodologic al profesorului de fizică, Ed. Sigma, Bucureşti, ISBN

978-973-649-455-0[31] Bostan, Carmen–Gabriela*, [2009], Mijloace moderne utilizate în predarea fizicii, Ed. Sigma, Bucureşti, ISBN

978-973-649-519-9[32] Bostan, Carmen-Gabriela*, [2006], The modern aids used to teach Physics: Computer Assisted Instruction,

Analele Universităţii Bucureşti, http://anale.fizica.unibuc.ro/Current%20Issue_f.htm [33] Bostan*, Carmen-Gabriela*, Dina, Nicoleta, Bulgariu, Mirela, Craciun, Simona, Dafinei, M., Chitu, C., Staicu,

Ionelia, Antohe*, S., [2011], Teaching/ learning photovoltaic effect in high school, Romanian Reports in Physics, vol 63 nr.2, 2011, HTTP://WWW.INFIM.RO/RRP/2011_63_2.HTML - indexată ISI

[34] Brabec, C.J., Sariciftci, N.S., Hummelen, J.C., [2001], Plastic Solar Cells, Adv. Funct. Mater. 11, 15 [35] Brabec, C.J., Dyakonov, V., Parisi, J., Sariciftci, N.S., (edited by) [2003], Organic Photovoltaics: Concepts and

Realization, Vol. 60, Berlin[36] Bulletin Interactif du Centre International de Recherches et Études Transdisciplinaires n° 18 - Mars (2005)

http://nicol.club.fr/ciret/bulletin/b18/b18c1.htm[37] Buckey, R.W., and Kuets, E., [1994], European photovoltaic education initiative, Renewable Energy, 5, 345-347[38] CCD Cluj, (2004), Interdisciplinaritate şi predarea în echipă, Cluj; Ed. Casei Corpului Didactic[39] CD ”Balul Norilor” din seria „Peticel Descoperă Lumea”, curs interactiv pentru copii, (1993), I.S.A. Multimedia,

www.isa.ro[40] CD „Encarta Encyclopedia Deluxe 2004”, (1993-2003), Microsoft Corporation.[41] Cerghit, I. (coordonator), [1980], Perfecţionarea lecţiei în şcoala modernă, Editura EDP, Bucureşti;[42] Cerghit, I., [1980], Metode de învăţământ, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti;[43] Cerghit, I., Vlăsceanu, L., [1988], Curs de pedagogie, Bucureşti, Universitatea Bucureşti, p.150[44] Chombart de Lauwe, P.H., [1982], Cultura şi puterea, Bucureşti, p.75[45] CIDREE, [1998], Across the Great Divides. Report on the CIDREE Collaborative Project on Cross-curricular

Themes, Consortium of Institutions for Development and Research in Education in Europe, Scottish Consultative Council on the Curriculum, Dundee;

[46] CIDREE, [2005], Cross-curricular Themes in Secondary Education. Report of CIDREE collaborative project, Sint-Katelijne-Waver

[47] Ciolan, L., [2008], Învăţarea integrată. Fundamente pentru un curriculum transdisciplinar, Editura Polirom, Iaşi, pg.2

[48] Comenius, J., A., [1974], Didactica Magna, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, p.12, 34[49] Chirvase, D.; Parisi, J.; Hummelen, J.C.; Dyakonov, V., [2004] Nanotechnology, 15, 1317; [50] Cozma, T., [1994], Universitatea „Al.I.Cuza” – Iaşi, IŞE – Iaşi, CCD – Iaşi, Psihopedagogie, Ed. „Spiru Haret”,

pg. 3, 6, 12, 14[51] Creţu, C., [1998], Conceptul de curriculum în Psihopedagogie pentru examenele de definitivare şi grade didactice

(coord. C. Cucoş), Iaşi, Editura Polirom, pg. 102.[52] Cristea, S. , [1998], Dicţionar de termeni pedagogici, E. D. P., R.A., Bucuresti, pg. 197;[53] Cristea, S., [2000], Dicţionar de pedagogie, Editura Litera - Litera Internaţional, Chişinău, Bucureşti, pg. 17, 40,

333;[54] Cucoş, C., [2002], Pedagogie, Ed. Polirom, Iaşi, pg. 196[55] Curriculum Naţional, [1999], p.18-19; http://cnc.ise.ro/dictionar.htm[56] D’Hainaut, D.,(coordonator), [1981] Programe de învîţământ şi educaţia permanentă, E.D.P., Bucureşti[57] de Jong, T., (1999), „Learning and Instruction with Computer Simulations”, Education & Computing, 6, pp. 217-

229.[58] D’Hainaut, L., [1981], Interdisciplinaritate şi integrare în programe de învăţământ şi educaţie permanentă,

Bucureşti; E.D.P.[59] Debroise Anne, Seinandre Erick, [2003], Fenomene ale naturii, mica enciclopedie LAROUSSE, Enciclopedia

RAO ; [60] Declaraţiade la Salamanca, http://www.scribd.com/doc/3469201/Pedagogie-sociala[61] Dima, I., Licea, I., [1980], Fenomene fotoelectrice în semiconductori şi aplicaţii, Editura Academiei, Bucureşti

49

[62] Duncea, M. (coord.), [1999], Manual interdisciplinar. Aplicaţii ale matematicii în fizică, chimie, biologie, economie, Braşov; Ed. Nipexim

[63] Esquembre, F., [2002], „Computers in Physics Education”, Computer Physics Communications,147, pp.13-18.

[64] Ezechil, Liliana, [2002], Comunicarea educaţională în context şcolar, Editura Didactică şi Pedagogică, ISBN: 973-30-2269-1.

[65] Ezechil, Liliana, [2003] Prelegeri de didactică generală, Editura "Paralela 45", Piteşti,; ISBN: 973-593-799-9. [66] Faure, E., (şi colab.), [1982], A învăţa să fii. Un raport UNESCO, Bucureşti, E.D.P.[67] Ferenczi, I.; Preda, V., [1989], Premisele logigo – ştiinţifice şi psihodidactice ale formării gândirii

interdisciplinare la elevi, Revista de pedagogie, nr. 2[68] Gadisa, A.., Stevensson, M., Andersson, M., Inganas, O., [2004], Correlation between oxidation potential and

open-circuit voltage of composite solar cells based on blends of polythiophenes/fullerene derivate , Appl. Phys. Lett. 84, 1609

[69] Garabet Mihaela, Fătu Sanda, Apostol Gabriela, Bobocea Dana, [2007], Ştiinţe - Manual pentru clasa a 12–a, Ed. All;

[70] Garabet Mihaela, Fătu Sanda, Cîrstoiu Jeanina, [2006], Ştiinţe, Manual pentru clasa a 11–a, Ed. All;[71] GIREP-EPEC & PHEC 2009 International Conference, Physics Comunity and Cooperation, Bostan, Carmen-

Gabriela*, Modern aids used to teach Physics: Computer Assisted Instruction, p.74, University of Leicester, UK[72] GIREP-ICPE-MPTL 2010, International Conference “Teaching and Learning Physics Today: Challenges?

Benefits?”, Physics Comunity and Cooperation, Bostan, Carmen-Gabriela*, The new technologies in teaching and learning, University of Reims, France, p.266

[73] Gherbanovschi N., Borşan D., Costescu A., Petrescu – Prahova M., Sandu M., [1982], Fizică, manual pentru clasa a X-a, E.D.P., Bucureşti;

[74] Goetzberger, A., Hebling, C., Schock, H.-W., [2003],Photovoltaic materials, history, status and outlook, Materials Science and Engineering, R 40, 1

[75] Gosh, A.K., Morel, Feng, D.L., Shaw, T., R.F., Rowe(Jr.), C.A., [1974], Photovoltaic and rectification properties of Al/Mg phthalocyanine/Ag Schottky-barrier cells, J. Appl. Phys. 45, 230

[76] Gregg, B. A., [2005], Coulomb forces in excitonic solar cells, in S. Sun and N. S. Sariciftci (eds), Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials and Devices, CRC Press, Boca Raton, FL, p.139

[77] Gusdorf, G., [1986], Trecutul, prezentul şi viitorul cercetării interdisciplinare, vol. Interdisciplinaritate şi Ştiinţe Umane, Bucureşti; Ed. Politică.

[78] Hadziioannou, G., van Hutten, P.F., [2000], Semiconducting Polymers, WILEY-VCH, Weinheim.[79] Hădăreanu, G., [1985], Implicaţiile metodologice ale interdisciplinarităţii în actul de predare – învăţare, Revista

de pedagogie, nr. 8[80] Hiramoto, M., Fujiwara, H., Yokoyama, M., [1991], Appl.Phys. let., 58, 1062-1064[81] Hristev A., Borşan D., Manda D., Sandu M., Georgescu L., Gherbanovschi N., Probleme de Fizică pentru clasele

IX – X, E.D.P., Bucureşti, 1983[82] Huynh, W.U., Dittmer, J.J., Alivisato, A.P., [2002], Hybrid Nanorod-Polymer Solar Cells, Science 295, 2425 [83] Hummelen, J.C., Knight, B.W., LePeq, F., Wudl, F., Yao, J., Wilkins, C.L., [1995], Preparation and

Characterization of Fulleroid and Methanofullerene Derivatives, J. Org. Chem. 60, 532 [84] Institutul de Ştiinţe Pedagogice, [1970], Cercetarea interdisciplinară a învăţământului, [85] Institutul de Ştiinţe Pedagogice, [1974], Prognoză şi interdisciplinaritate în cercetarea pedagogică, Bucureşti; [86] Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei, Revista de Pedagogie, 58 (3) [2010], Bostan, Carmen-Gabriela*, Recenzie –

Transdisciplinaritatea, pag.259-260, ISSN 0034-8678, CNCSIS B[87] Ionescu, M., Radu, I., (coord.), [1995], Didactica moderna, Editura Dacia, Cluj-Napoca[88] Ivănescu, M.; Vereş, M., [1998], Evaluarea interdisciplinară a cunoştinţelor prin ariile de stimulare, Revista

Învăţământului Preşcolar, nr. 1-2[89] Iskander, M. F., (2002), „Technology-Based Electromagnetic Education”, IEEE Transactions on Microwave

Theory and Techniques, V.50, no. 3 pp.1015-1020.[90] Iucu, R., Păcurari Otilia, [2001], Formare iniţiala şi continuă, Editura Humanitas Educaţional, Bucureşti, p.81[91] Jinga, I,,Negreţ, I., [1994], Învăţarea eficientă, Colecţia Paideia, Ed. Editis, Bucureşti, [92] Jinga, I,,Negreţ, I., [1994], Învăţarea eficientă, Colecţia Paideia, Ed. Editis, Bucureşti[93] Jinga,I. Vlăsceanu, L., coordonatori, [1989], Structuri, strategii şi performanţe în învăţământ, Ed. Academiei,

Bucureşti[94] Joiţa Elena, [1998], Eficienţa instruirii, E.D.P., Bucureşti, pg. 84[95] Joiţa Elena, [2003], Pedagogie si elemente de psihologie scolara pentru examenele de definitivare si obtinerea

gradului didactic II, Editura Arves, Craiova, pg.171-173, pg.182-183, pg. 158.

50

[96] Kim, Y.; Choulis, S.A.; Nelson, J.; Bradley, D.D.C.; Cook, S.; Durrant, J.R. [2005], Appl. Phys. Lett., 86, 063502.[97] Keissing H., [1931], Ann. Phys., Lpz. 10 769[98] Krathwohl, D.R., Bloom, D.S., Masia, B.L., [1964], Taxonomy of Educational Objectives, The Classification

Educational Goals II Affective Domain, McKay, New York[99] Landsheere, V., Landsheere, G., [1979], Definirea obiectivelor educaţionale, E.D.P., Bucureşti[100] Legea Învăţământului nr.84/1995[101] Li, G.; Shrotriya, V.; Yao, Y.; Yang, Y. J. [2005], Appl. Phys., 98, 043704; [102] Lorenzo, E., Araújo, G. L., Davies, P., Cuevas, A., Egido, M., Minano, J., Zilles, R., [1994], Solar electricity:

engineering of photovoltaic systems, Progensa[103] Mager, R.F., [1962], Preparing Instructional Objectives, Fearon, PaloAlta, California[104] Magheruşan L., Skraba, P., Beşleagă, C., Iftimie, Sorina, Dina, Nicoleta, Bulgariu, M., Bostan, Carmen-

Gabriela*, Tăzlăoanu, C., Radu, A., Ion, L., Radu, M., Tănase, A., Bratina, G., Antohe, Ş., Electrical and photoelectrical proprieties of organic photovoltaic cells base don polymer blends ITO/PEDOT/P3HT:PCBM(1:1), Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, Vol. 12, nr.2, ISSN 1454-4164, pg. 212-218, - indexată ISI http://joam.inoe.ro/index.php?option=magazine&op=list&revid=47, http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=22436943

[105] Malinovschi, V. , [2003], ‘Didactica Fizicii’, E.D.P., R.A., Bucureşti [106] Manolescu, M., [2004], Activitatea evaluativa între cognitie şi metacogniţie, Editura Meteor Press, Bucureşti[107] Marks, R.N., Halls, J.J.M., Bradley, D.D.C., Friend, R.H., Holmes, A.B., [1994], The photovoltaic response in

poly(p-phenylene vinylene) thin-film devices, J. Phys.: Condens. Matter 6, 1379.[108] Milcu, Ş; Stancovici, V. (coord.), [1980], Interidsciplinaritatea în ştiinţa contemporană, Bucureşti; Ed. Politică[109] Miron, Cristina, [2008], Didactica fizicii – Note de curs, Ed Universităţii Bucureşti, 2008;[110] Neacşu, I., [1990], Metode şi tehnici moderne de învăţare eficientă, Ed. Militară, Bucureşti, p.176-180[111] Negreţ-Dobridor, I., [2001], Prelegeri pedagogice, Editura Polirom, Iaşi, p.27-30[112] Nelson, J., [2002], Organic photovoltaic films, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 6, 87 [113] Nicola, I, [1994], Pedagogie, E.D.P., Bucureşti, pg.16, 19, 21, 23, 103, [114] Nicola, I, [2000], Tratat de pedagogie şcolara, Editura Aramis, Bucureşti, pag. 27-28[115] Nicolescu B., [1999], Transdisciplinaritatea (manifest), Editura Polirom, Iaşi[116] Nicolescu, B., [2002] Nous, la particule et le monde, Monaco, Editions du Rocher, Collection

« Transdisciplinarité », [117] Nicolescu, B., [2002], Noi, particulele şi lumea, Ed Polirom, Iaşi[118] Nicolescu, B., [2002], Transdisciplinaritatea – Manifest, Ed Polirom, Iaşi, 1999[119] Niculescu, R.M., [2003], Teoria şi managementul curriculum-ului, Editura Universităţii[120] Niţescu, D.S., Spoială, D.C., Oţet Al., [2001], Fizică pentru liceu utilizând Microsoft Office, Ed. All Educaţional; [121] Nunzi, J.-M., [2002], Organic photovoltaic materials and devices, C. R. Physique 3, 523

Padinger, F.; Rittberger, R. S.; Sariciftci, N. S. [2003], Adv. Funct. Mater, 13, 85; [122] Padinger, F., Rittberger, R.S., Sariciftci, N.S., [2003], Effects of Postproduction Treatment on Plastic Solar Cells,

Adv. Funct. Mater. 13, 1 [123] Parker, I.D., [1994], Carrier tunneling and device characteristics in polymer light-emitting diodes, J. Appl. Phys.

75, 1656.[124] Păun, E., [1983], Educaţia şi dezvoltarea socială, în Domenii ale pedagogiei (coord. S., Stanciu), Bucureşti, EDP [125] Păun, E., [1982], Sociopedagogie şcolară, Bucureşti, EDP[126] Pârvu, F., [1989], Predarea geografiei prin corelarea intra şi interdisciplinară, Revista de pedagogie, nr. 9[127] Petroman, P., [1985], Predarea – învăţarea interdisciplinară, condiţia modernizării, Revista de pedagogie, nr. 7. [128] Peumans, P., Yakimov, A., Forrest, S.R., (edited by), [2003], Small molecular weight organic thin-film

photodetectors and solar cells, J. Appl. Phys. 93, 3693 [129] Peumans, P., Forrest, S.R., [2002], Erratum: Ver-high-efficiency double-heterostructure copper

phthalocyanine/C60 photovoltaic cells, [Appl. Phys. Lett. 79, 126 (2001)], Appl. Phys. Lett. 80, 338 [130] Peumans, P., Bulovic, V., Forrest, S.R., Efficient photon harvesting at high optical intensities in ultrathin

organic double-heterostructure photovoltaic diodes, Appl. Phys. Lett. 76, 2650 (2000).[131] Piaget, J., [1972], Dimensiunile interdisciplinare ale psihologiei, Bucureşti; E.D.P.[132] Popa, M., [2005], Evaluare interdisciplinară, Piteşti; Ed. Delta Cart Educaţional [133] Popeangă, V.; Ţârcovnicu, V., [1985], Implicaţiile pedagogice ale interdisciplinarităţii, Revista de pedagogie, nr.

1[134] Popescu, Al, [1971], Ucenicia morală, E.D.P., Bucureşti, p.125[135] Popescu, I.I.,Vlăsceanu, L.[1988], Invăţarea şi noua revoluţie tehnologică Bucureşti, Editura Politică, pg. 256.

51

[136] Potolea, D. [1988], Curs de Pedagogie, Universitatea Bucureşti, pg. 140, [137] Potolea, D., [1983], Interdisciplinaritatea conţinutului învăţământului, o tipologie şi câteva implicaţii, Revista de

pedagogie, nr. 8[138] Predescu, C-tin. (coord.) , [1999], Conexiuni interdisciplinare în studiul ştiinţelor naturii, Cluj; Ed. Casei

Corpului Didactic[139] Proceedings 2nd International Symposium „Public Responsability in Education”- „Responsabilitate Publică în

Educaţie”, Bostan, Carmen – Gabriela*, Creativitatea în cadrul orelor de fizică, 22-23 mai 2010, Constanţa, Editura Crizon, ISSN 2066-3358

[140] Radu, I.T., [1978], Învăţământul diferenţiat – concepţii şi strategii, Bucureşti; E.D.P. [141] Malinovschi V., Didactica fizicii, E.D.P., R.A. Bucureşti, 2003;[142] Radu, I.T., [1986], Interdisciplinaritatea, de la necesitate la realizare, Revista de pedagogie, nr. 2[143] Radu, I.T., [1986], Predarea – învăţarea interdisciplinară, Revista de pedagogie, nr. 2[144] Radu I.T., EZECHIL, Liliana, [2006], Didactica - Teoria instruirii, Editura Paralela 45 [145] Rusu, Costache, Proceedings of the 6th International Seminar on the Quality Management in Higer Education,

QMHE2010, Bostan, Carmen – Gabriela, Teaching/ learning Physics through elearning platforms, 8-9 July 2010, Tulcea, Romania, CD ISBN 978-973-662-566-4, ISBN volum I ISBN 978-973-662-567-1, ISBN volum II ISBN 978-973-662-568-8

[146] Rusu, Costache, Proceedings of the 6th International Seminar on the Quality Management in Higer Education, QMHE2010, Bostan, Carmen – Gabriela, Teaching/ learning Physics through elearning platforms, 8-9 July 2010, Tulcea, Romania, IDS Number-BIK 04, ISBN: 978-973-730-496-4, - indexată ISI,

[147] Sariciftci, N.S., Smilowitz, L., Heeger, A.J., Wudl, F., [1992], Photoinduced electron transfer from a conducting polymer to buckminsterfullerene, Science 258, 1474

[148] Sariciftci, N.S., Braun, D., Zhang, C., Srdanov, V.I., Heeger, A.J., Stucky, G., Wudl, F., [1993], Semiconducting polymer-buckminsterfullerene heterojunctions: Diodes, photodiodes, and photovoltaic cells, Appl. Phys. Lett. 62, 585

[149] Sun, Sam-Shajing, Zhang, Cheng, Chapter 14 pg.408 in Introduction to Organic Electronic and Optoelectronic materials and Devices, Edited by Sam-Shajing Sun, Larry R. Dalton, CRC Press, Taylor and Francis Group

[150] Sun, S., Sariciftci N. S. (eds), [2005], Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials and Devices, CRC Press, Boca Raton, FL,

[151] Sarca, V., [1986], Interdisciplinaritatea în predarea chimiei şi matematicii în gimanziu şi liceu, Revista de pedagogie, nr. 9

[152] Schilinsky, P.; Asawapirom, U.; Scherf, U.; Biele, M.; Brabec, C.J. [2005], Chem. Mater., 17, 2175; [153] Schilinsky, P., Waldauf, C., Brabec, C.J., [2002], Recombination and loss analysis in polythiophene based bulk

heterojunction photodetectors, Appl. Phys. Lett. 81, 3885[154] Schmidt-Mende, L.; Fechtenkötter, A.; Müllen, K., Moons, E.; Friend, R.H., MacKenzie, J.D.,[2001], Science,p.

293, 1119.[155] Shockley, W. and Read, Jr. W. T., [1952], Statistics of the Recombinations of Holes and Electrons, Phys. Rev. 87,

835 – 842 [156] Smestad, G.P., [1998], Education and solar conversion: Demonstrating electron transfer, Solar Energy Materials

and Solar Cells, 55, 157-178 [157] Smirnov, S.N., [1987], Abordarea interdisciplinară în ştiinţa de azi: Fundamente ontologice şi epistemologice,

Revista de pedagogie, nr. 2[158] Spânulescu, I., [1983], Celule solare, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, [159] Sun, S. and Sariciftci, N. S. (eds), [2005], Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials and Devices, CRC

Press, Boca Raton, FL[160] Sun, Sam-Shajing, Dalton, Larry R., Introduction to Organic electronic and Optoelectronic Materials and

Devices, CRC Press Taylor&Francis Group, Boca Raton, London, New York, p.407-409.[161] Tang, C.W., [1986], Two-layer organic photovoltaic cell, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183[162] Teodorescu Exarcu, I., Gherghescu, Silvia, Ciuhat, Ileana, Şoigan, Maria, [1997], Biologie, manual pentru clasa a

CI-a, E.D.P., R.A., Bucureşti;[163] Tereja E. , [1994], Metodica predării fizicii, Iaşi; Ed. Universităţii „Al. Ioan Cuza”.[164] THE USBORNE INTERNET – LINKED CHILDREN’S ENCYCLOPEDIA, [2004], „Prima ta Enciclopedie

Completă”, Editura Aqvila.[165] Tomşa, Ghe., [1992], Dimensiunile creativităţii.  Cultivarea creativităţii la şcolari în procesul de învăţământ,

Revista de Pedagogie, nr. 7-8, 1992, pag. 42-50 [166] Tomşa, Ghe., [1999], Consilierea şi orientarea în şcoală, Casa de Editură şi Presă Viaţa Românească, Bucureşti.

52

[167] trad. din: "Lernfähigkeit: Unser verborgener Reichtum. UNESCO-Bericht zur Bildung für das 21. Jahrhundert" - ", [1997], Capacitatea de a învăţa: Comoara din noi. Raport UNESCO pentru educaţia în secolul XXI". ed. Comisia Germană UNESCO. Neuwied; Kriftel; Berlin: Luchterhand, pg. 50-52, 83

[168] UNESCO, (ouvrage collectif), [1983], Interdisciplinarite et sciences humaines, UNESCO, vol.I[169] Universitatea din Bucureşti – DPIPP Focşani, CCD – „Simion Mehedinţi”, Focşani, [2008], Educaţia la început de

mileniu – Culegere de comunicari de la Simpozionul Naţional „Educaţia la început de mileniu”, Bostan, Carmen, Transdisciplinaritatea, în noua abordare a învăţării şcolare, p. 62, ediţia I, Ed. Terra, Focşani, ISBN 978-973-8370-71-5

[170] Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Facultatea de Mecanică, Catedra de mecatronică, DPPD, [2009] – Lucrările conferinţei naţionale de educaţie tehnologică şi tehnologii educaţionale, vol. 2., CNET&TE education technologies , Bostan, Carmen-Gabriela*, Mijloacele audio-vizuale şi învăţarea fizicii în şcoală, pag 629, Ed. Todesco, Cluj Napoca, ISSN 2066-446X

[171] University of Bucharest, Faculty of Physics, [2008], Anual Scientific Conference, Program and Abstracy, Bostan, Carmen-Gabriela*, Virtual lesson on Physics, p.83, Ed. Granada, Bucharest, ISSN 1843-6838

[172] University of Bucharest, Faculty of Physics, [2009], Anual Scientific Conference, Program and Abstracy, Bostan, Carmen-Gabriela*, The water in a Transdisciplinary Approach, p.81 Ed. Granada, Bucharest, ISSN 1843-6838

[173] University of Bucharest, Faculty of Physics, [2010], Anual Scientific Conference, Program and Abstracy, Dina, Nicoleta, Bulgariu, Mirela, Bostan, Carmen-Gabriela*, Crăciun, Mirela, Dafinei, M., Chiţu, C., Antohe, S*., Teaching/ learning Photovoltaic effect in hight school, Ed. Granada, Bucharest, ISSN 1843-6838, p.140,

[174] University of Bucharest, Faculty of Physics, [2010], Anual Scientific Conference, Program and Abstracy, Bostan, Carmen-Gabriela*, Antohe, S.*, Teaching/ learning Physics through WIZIQ platforms, Ed. Granada, Bucharest, ISSN 1843-6838, p.140, 147

[175] Universitatea din Oradea, Departamentul pentru Pregătirea şi Perfecţionarea Personalului Didactic, [28 - 30 mai 2009], Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice cu participare internaţională ‘Competenţe şi capabilităţi în educaţie’, Oradea, Bostan, Carmen–Gabriela*, Impactul mijloacelor moderne asupra predării/ învăţării fizicii, The impact of modern tools in teaching/ learning physics, p.62, Editura Universităţii din Oradea, ISSN 1224-6239

[176] University of Udine, Interdepartamental Center of Research in Education, Physics Department, [2009], Multimedia in Physics teaching and learning – 14th edition, Europhisics Conference Abstract Booklet, Bostan, Carmen-Gabriela*, To use the computer - a better way to understand Physics , p.54, Print by Litho Stampa, Udine, Italy, ISBN 2-91-4771-61-4

[177] University of Piteşti, Proceedings of the 4th International Conference „Education Facing Contemporary World Issues” EDU WORLD 2010, Bostan, Carmen Gabriela, Let's teach Physics on computer, October, 8th – 9th, 2010, ISSN 1844 - 6272

[178] Ungureanu, D. [1999], Educaţie şi curriculum, Editura Eurostampa, Timişoara, p.92-93[179] Văideanu, G., [1973], Pentru un program de inovare a învăţământului bazat pe cercetări interdisciplinare,

Revista de pedagogie, nr. 1[180] Văideanu, G., [1985], Promovarea interdisciplinarităţii în învăţământul preuniversitar, Iaşi; Universitatea „Al.

Ioan Cuza”[181] Văideanu, G., [1986], Interdisciplinaritatea şi ştiinţele umane, Bucureşti; Ed. Politică[182] Văideanu, G., [1987], Interdisciplinaritate în învăţământ, între dezbatere şi aplicare, Revista de pedagogie, nr. 2[183] Văideanu, G., [1988], Educaţia la frontiera dintre milenii, Bucureşti; Ed. Politică[184] Văideanu, G.; Cerchez, N., [1989], O modalitate de introducere a interdisciplinarităţii în învăţământul liceal, (I,

Revista de pedagogie, nr. 9), (II, Revista de pedagogie, nr. 10)[185] Vlăsceanu, L., [1982], Metodologia cercetării sociologice. Orientări şi probleme, Editura Ştiinţifică şi

Enciclopedică, Bucureşti.[186] Vlăsceanu, L. (coord.), [2002], Şcoala la răscruce. Schimbare şi continuitate în curriculumul învăţământului

obligatoriu. Studiu de impact, Polirom, Iaşi [187] Xue,J., Uchida, S., Rand, B., Forrest, S., [2004], 4.2% efficient organic photovoltaic cells with low series

resistences, Appl. Phys. Lett. 84, 3013.[188] Zweibel, K., [1990], Harnessing Solar Power: The photovoltaics Challenge, Plenum Press, New York, 235-253 [189] Yu, G., Gao, J., Hummelen, J.C., Wudl, F., Heeger, A.J., [1995], Polymer Photovoltaic Cells: Enhanced

Efficiencies via a Network of Internal Donor-Acceptor Heterojunctions, Science 270, 1789 [190] Wienk, M.M., Kroon, J.M., Verhees, W.J.H., Knol, J., Hummelen, J.C., van Hall, P.A., Janssen, R.A.J., [2003],

Efficient Methano[70] fullerene/ MDMO-PPV Bulk Heterojunction Photovoltaic Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 42, 3371[191] Winder, C., Sariciftci, N.S., [2004], Low Bandgap Polymers for Photon Harvesting in Bulk Heterojunction Solar

Cells, J. Mater. Chem. [192] Wöhrle, D., Meissner, D., [1991], Organic Solar Cells, Adv. Mater. 3, 129

53

Webografie

[193] Bârzea, C., Educaţia şi societatea contemporană, http://www.scritube.com/sociologie/psihologie/EDUCATIA-SI-SOCIETATEA-CONTEMP45762.php

[194] http://ec.europa.eu/education/lifelong-learning-policy/doc28_en.htm , European Commission, Education & Trainig, European strategy and co-operation in education and training,

[195] http://ec.europa.eu/education/archive/elearning/index_en.html , European Commission, Education and Trainig, Archives, eLearning,

[196] http://ec.europa.eu/education/lifelong-learning-policy/doc58_en.htm , European Commission, Education & Trainig, Learning for all,

[197] http://basarab.nicolescu.perso.sfr.fr/ciret/bulletin/b9et10.htm [198] http://basarab.nicolescu.perso.sfr.fr/ciret/ro/chartro.htm [199] http://dexonline.ro/search.php?cuv=transdisciplinar [200] http://ga.water.usgs.gov/edu/earthrivers.html [201] http://ga.water.usgs.gov/edu/watercycleromanian.html [202] http://ro.wikipedia.org/wiki/Cele_patru_libert%C4%83%C5%A3i_de_circula%C5%A3ie [203] http://ro.wikipedia.org/wiki/Educa%C8%9Bie, Educaţie[204] http://www.advancedelearning.com/index.php/articles/c3 [205] http://www.advancedelearning.com/index.php/articles/c311/en [206] http://www.advancedelearning.com/index.php/articles/c323 [207] http://www.agir.ro/buletine/83.pdf [208] http://www.archeus.ro/lingvistica/CautareDex?query=INTERDISCIPLINARITATE [209] http://www.asymetria.org/modules.php?name=News&file=article&sid=182 [210] http://www.crestinortodox.ro/carte-861-79811-familia-si-viata-sociala-9[211] http://www.da-vinci-learning.com/?s=programmes/index&l=ro [212] http://www.laetusinpraesens.org/themes/azprobl.php [213] http://www.lefo.ro/aelfizica/fizica/Legea_atractiei_universale/ [214] http://portal.edu.ro/index.php/articles/20?catid=142 [215] http://portal.edu.ro/materiale_ael/index.php?locale=ro_RO.utf-8[216] http://www.ugb.ro/cercetare/dhc/lbn.pdf [217] http://www.uia.be/en/encyclopedia [218] http://www.uia.be/sites/uia.be/db/db/x.php , Encycolpedia of World Problems and Human Potential)[219] http://www.universe-film.com/ [220] http://www.unesco.org/delors/ [221] http://www.unesco.org/delors/fourpil.htm [222] http://www.unesco.org/delors/utopia.htm [223] http://www.unesco.org/delors/highlights.htm [224] http://www.unesco.org/delors/delors_e.pdf [225] http://www.nasa.gov/audience/forkids/kidsclub/flash/currentevent/Image_Gallery.html [226] http://www.youtube.com/watch?v=aq4etCTg_WY [227] http://users.netrover.com/~kingskids/solar/solar.html [228] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/Oceans.png [229] http://www.universe-film.com/ [230] http://www.originlab.com/index.aspx?s=1 [231] http://www.romanianewswatch.com/2007/08/solar-energy-in-romania-still-in.html [232] www.ed.gov . [233] www.eScoala.ro [234] www.referate.ro ; [235] www.usborne-quicklinks.com ; [236] WiZiQ education.online, How to Teach Online: Teaching Online using WiZiQ, http://www.wiziq.com/teaching-

online/ [237] WiZiQ education.online, WiZiQ Help, http://www.wiziq.com/help/[238] WiZiQ education.online, How to Learn Online For Free - Learning Using WiZiQ, http://www.wiziq.com/learning-

online/

54

[239] WiZiQ education.online, Take your classes online: Introducing WiZiQ Virtual Classroom, http://www.wiziq.com/online-class/37823-Take-your-classes-online-Introducing-WiZiQ-Virtual-Classroom

[240] WiZiQ education.online, How to Teach Online: Teaching Online using WiZiQ, Teach live over the Internet with Online Classes, http://www.wiziq.com/teaching-online/#VirtualClassroom

55