11
Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264) Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice Disciplina: Fizică Nivel: Pentru viitori profesori în învăţământul secundar Durata estimată: 8 ore (lecţii şi activităţi în aer liber) Conceptori: U. Besson, A. De Ambrosis, L. Borghi, and P. Mascheretti Abstract Acesta este primul din două module centrate pe problema efectelor radiaţiilor solare pe Terra. Activitatea este împărţită în patru părţi astfel: - recapitularea anumitor concepte şi legi privind fenomene termice - efectele radiaţiei solare asupra diferitelor obiecte - radiaţia emisă de corpuri la diferite temperaturi - obiecte ce nu-şi schimbă proprietăţile atunci când sunt expuse radiaţiei solare Instituţia: Departamentul de Fizică A. Volta, Universitatea din Pavia Ţara: Italia Universitatea din Pavia. Proiect Outlab. Efectele termice ale radiaţiei electro-magnetice

Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

  • Upload
    voque

  • View
    225

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

Efectele termice ale radiaţiei electro-magnetice

Disciplina: Fizică

Nivel: Pentru viitori profesori în învăţământul secundar

Durata estimată: 8 ore (lecţii şi activităţi în aer liber)

Conceptori: U. Besson, A. De Ambrosis, L. Borghi, and P. Mascheretti

Abstract

Acesta este primul din două module centrate pe problema efectelor radiaţiilor solare pe Terra. Activitatea este împărţită în patru părţi astfel:

- recapitularea anumitor concepte şi legi privind fenomene termice- efectele radiaţiei solare asupra diferitelor obiecte- radiaţia emisă de corpuri la diferite temperaturi- obiecte ce nu-şi schimbă proprietăţile atunci când sunt expuse radiaţiei

solare

Instituţia: Departamentul de Fizică A. Volta, Universitatea din PaviaŢara: Italia

Universitatea din Pavia. Proiect Outlab. Efectele termice ale radiaţiei electro-magnetice

Page 2: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

Efectele termice ale radiaţiei electro-magnetice

1. Introducere

Acest modul, împreună cu cel despre efectul de seră, sunt menite să reunească două domenii

(optica şi fenomene termice) strâns legate din punct de vedere conceptual, ştiinţific şi tehnologic,

dar adesea separate (sau rareori tangenţiale) în predarea tradiţională la liceu.

Mai precis, subiectul de bază al acestui modul este următorul:

Care este rolul radiaţiei electro-magnetice (vizibile cu ochiul liber sau infraroşu) în determinarea

temperaturii unui obiect? Cum se poate realiza echilibru atunci când un obiect este expus

radiaţiei solare?

Punctul de plecare este reprezentat de studiul comportamentului termic al obiectelor expuse

radiaţiei soarelui cu scopul identificării parametrilor care influenţează atât absorbţia cât şi emisia

radiaţiei electro-magnetice a obiectelor la diferite temperaturi.

O trăsătură specială a modulului este că propune activităţi experimentale care să fie efectuate în

natură, în alte locuri decât în şcoală, pentru care să se folosească un dispozitiv pentru

înregistrarea de date, conectat la senzori şi uşor de utilizat de către elevi.

2. Cadrul pedagogic

În ultimii ani, specialiştii în ştiinţe ale educaţiei au iniţiat discuţii şi argumente în ceea ce priveşte

structura şi implementarea lucrării Secvenţele Predare Învăţare (Teaching Learning Sequences)

(TLS), bazată pe rezultatele cercetării concepţiilor studenţilor şi pe procesele de predare/învăţare

în cadrul anumitor arii curriculare (Méheut & Psillos 2004). Au fost propuse diferite abordări,

cum ar fi structurile didactice (Lijnse şi Klassen 2004), în care motivaţia joacă un rol central, şi

reconstruirea didactică (Kattmann et al. 1997), care corelează analiza materiei de studiu cu

cercetarea procesului de învăţare. S-a studiat problema diseminării (Leach et al. 2005), cât şi

posibilitatea folosirii TLS pentru orice nivel. Abordarea din urmă este în special corelată cu rolul

pe care îl au profesorii, accentuând importanţa instruirii profesorilor (Hirn & Viennot 2000,

Pinto 2005, Psillos et al. 2005, Tytler 2005) şi a testării modelului TLS mai întâi cu studenţii

viitori profesori.

Propunerea de faţă se bazează pe structura teoretică a abordării tridimensionale (Besson et al.

2007), pe proiectul şi implementarea materialului axat pe TLS, fapt ce care implică integrarea

sinergetică a trei aspecte şi anume: o analiză critică detaliată a conţinutului ştiinţific alături de

aplicaţii practice, în vederea reconstruirii ei în scopuri didactice; o sinteză a metodelor obişnuite

(manuale, predarea obişnuită); o analiză cu caracter de cercetare didactică a concepţiilor

studenţilor cu privire la subiectele parcurse în acest modul, anumite idei spontane despre căldură

2

Page 3: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

şi temperatură, schimbările apărute cu fiecare fază şi conducţia termică au fost toate studiate

împreună cu dezvoltarea acestor teorii despre predare (Stavy & Berkovitz 1980, Shayer &

Wylam 1981, Erickson & Tiberghien 1985). Mai mulţi cercetători au studiat concepţiile

studenţiilor despre lumină, percepţia vizuală şi cea a culorilor, fapt ce a determinat secvenţe de

învăţare (Guesne 1985, Anderson & Kärrqvist 1983, Kaminski 1989, Chauvet 1993 şi 1996). De

altfel, există puţine studii în ceea ce priveşte concepţia studenţilor despre efectele termice ale

radiaţiei, iar cele existente insistă numai asupra unor aspecte anume. Scopul nostru este să

corelăm două domenii (optica şi fenomenele termice) strâns legate din punct de vedere

conceptual, ştiinţific şi tehnologic, dar adesea separate (sau rareori şi episodic tangenţiale) în

predarea tradiţională în învăţământul gimnazial.

Redfors (2001) a studiat capacitatea studenţilor de a înţelege interacţiunea dintre radiaţie şi

metale implicând astfel modelele atomice şi teoria cuantică, pe când alţi cercetători au investigat

înţelegerea studenţilor în ceea ce priveşte fenomenele ce implică raze X şi radioactivitate,

concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri

omului şi mediului (Lijnse et al. 1990, Millar 1994, Klaassen 1995, Lijnse & Klaassen 2004,

Rego & Peralta 2006).

Alţi cercetători au studiat înţelegerea efectului de seră în strânsă legătură cu fenomenul de

încălzire a planetei noastre (Anderson & Wallin 2000, Boyes et al. 1993, Rye et al. 1997,

Österlind 2005, Lester et al. 2006).

Chiar dacă studiul menţionat mai sus oferă o înţelegere de fond utilă, lipseşte însă un studiu

concret despre concepţia studenţilor precum şi o dezvoltare a proiectelor de predare în şcoli a

interacţiunii radiaţie-materie. Experimentul nostru aplicat elevilor şi viitorilor profesori ne va

furniza un corpus de date cu privire la acest subiect.

Se consideră îndeobşte că experimentele efectuate în afara sălii de clasă pot motiva învăţarea

ştiinţelor, înlesnesc legătura între ceea ce se învaţă la şcoală şi experienţele de zi cu zi,

încurajează creativitatea, imaginaţia şi facilitează conexiunile între ştiinţă, tehnologie şi

societate. Nu s-a demonstrat totuşi o îmbunătăţire cognitivă substanţială (Koosimile 2004). De

aceea activitatea desfăşurată afară este, în abordarea noastră, încadrată într-un mod care impune

o interacţiune cognitivă şi metodică între experienţa din afara clasei, reflecţia la oră, şi

experimente în laborator. Din această perspectivă modulul nostru propune o secvenţă de lucru

care să aibă loc în clasă apoi în natură, din nou în clasă şi în final din nou în afara clasei, care se

încheie cu o revenire în final în mediul natural pentru a verifica modelele explicative construite.

Această abordare poate determina ideea de ştiinţa ca o activitate mereu în progres, o concepţie

dinamică a modelelor şi teoriilor, astfel ajutându-i pe elevi să evite identificarea sau confundarea

modelului cu natura. Studenţii trebuie să înţeleagă că modelele oferă numai explicaţii parţiale şi

3

Page 4: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

limitate şi că este nevoie în plus de analiză. Acest lucru ne dă de înţeles că a construi un model

ne ajută să ne întrebăm şi să ne punem probleme la un nivel mai înalt, deschizând de asemenea o

nouă perspectivă de cercetare. Popper afirmă „ Consider că aceasta este calea prin care ştiinţa

progresează. Iar progresul nostru poate fi cuantificat prin compararea problemelor noastre vechi

cu cele noi. Dacă se realizează un progres foarte mare, atunci noile probleme vor avea un

caracter de neimaginat până atunci. Vor fi probleme mai complexe şi mai multe.” (Popper 1973-

1994, p. 4).

3. Organizarea activităţilor de instruire

Secvenţa de activitate este împărţită în patru părţi:

- reamintirea unor concepte şi legi cu privire la fenomene termice

- efectele radiaţiei solare asupra diferitelor obiecte

- radiaţia emisă de diferite corpuri la diferite temperaturi

- obiecte ce nu-şi schimbă proprietăţile atunci când sunt expuse radiaţiei solare

Acest modul este dedicat pregătirii iniţiale a viitorilor profesori de generală şi a profesorilor

debutanţi. Implementarea modulului necesită sesiuni de 8 ore organizate astfel:

Pregătitor (în clasă): 2 ore; în natură: 3 ore; continuare: 2 ore; în natură : 1oră.

Contextul în care au loc activităţile sunt clasa, laboratorul şi mediul natural. În alegerea mediului

natural două criterii ar trebui luate în consideraţie: alegerea locurilor de importanţă patrimonială

pentru cultura locală şi ocazia de a observa o seră adevărată.

Materialele recomandate pentru activităţile experimentale sunt un dispozitiv de înregistrare de

date un senzor de radiaţie infraroşie (IR); un multimetru digital; mici cilindri metalici egali ca

masă suprafeţe netede de culoare albă, neagră, colorate (albastru, roşu, verde); un cilindru

transparent; sticle cu diferite suprafeţe colorate umplute cu apă sau alte lichide.

4. Activităţi instructive

4.1. Pregătire (în şcoală)

La începutul activităţilor se poate da studenţilor un test introductiv pentru ca ei să îşi concentreze

ideile despre cele două subiecte discutate în cele două module. Un exemplu este dat în Anexa 1.

4.1.1. Cum se foloseşte senzorul termic?

Măsurând temperatura unor obiecte încălzite sau răcite prin diferite metode. Se iau în

consideraţie precizia şi timpul de reacţie al senzorului.

4

Page 5: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

4.1.2. Concentrarea pe conceptele de bază ale fenomenelor termice

Temperatura unui obiect (unui sistem) este legată într-o manieră complexă de energia sa internă.

Doar o parte din ea este strict legată (este proporţională) cu temperatura, iar această parte a

energiei interne este adesea numită energie termică.

Este posibil să se mărească temperatura internă a unui sistem prin intensificarea energiei sale

interne. Aceasta se poate realiza atât prin lucrul asupra sa (încălzire fără căldură) sau prin a

emite căldură (încălzirea prin contactul cu un sistem aflat la o temperatură mai mare).

Se discută relaţia următoare:

Energia (intrând într-un sistem) = m·c·ΔΤ + energie (emisă în mediu),

unde m este masa sistemului, iar c căldura sa specifică.

Se poate de asemenea intensifica energia internă a sistemului fără a ridica temperatura sa, de

exemplu prin schimbarea fazei. Pe când în unele procese un sistem îşi poate mări temperatura

fără a primi energie din exterior (ca în cazul reacţiilor chimice).

Sunt analizate două cazuri:

- încălzirea prin lucrul mecanic (folosindu-se forţe de fricţiune, comprimând adiabatic gazul,...);

- încălzirea folosindu-se curent electric (exemplu: o lampă şi a un radiator electric).

4.1.3 Cum se foloseşte senzorul de radiaţie: ce se măsoară şi cum?

Se măsoară intensitatea relativă a radiaţiei termice emisă de diferite obiecte (fier încins, mâinile

etc.).

4.1.4 Ce se întâmplă cu un obiect expus radiaţiei solare?

Se propune o şedinţă de brainstorming pe tema: efectul radiaţiei solare asupra vietăţilor şi a

obiectelor inanimate (fotografii, bronzarea pielii, fotosinteza clorofilei, creşterea temperaturii,

etc.). Efectul menţionat la urmă se va studia în timpul activităţilor în natură.

4.2. Activităţi în natură: Efecte termice ale radiaţiei electro-magnetice

4.2.1. Reflexia şi absorbţia luminii

Cilindri mici metalici de mese egale cu suprafeţe netede de culoare albă, neagră, şi un cilindru

transparent sunt expuse luminii solare. Fiecare cilindru este plasat pe un senzor de temperatură

(inserat într-o gaură a cilindrului vezi imaginea de mai jos), în timp ce alt senzor măsoară

temperatura ambiantă.

5

Page 6: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

Se obţin grafice pentru măsurarea temperaturii contra timp pentru fiecare cilindru prezentându-se

procesul care duce la atingerea echilibrului.

Se face o interpretare preliminară astfel:

- prin compararea parţii iniţiale a graficelor (înainte de a se atinge echilibrul), se poate observa că

cilindrul negru absoarbe mai multă energie decât celelalte la un moment dat;

- cel alb şi cel neted absorb mai puţină energie decât cel negru pentru că ele reflectă o parte din

radiaţia primită.

Cilindrii coloraţi se situează pe o poziţie intermediară şi reflectă doar radiaţia unei anumite

culori.

4.2.2 Obiecte transparente şi opace

Cilindrul metalic negru şi cel transparent sunt expuse radiaţiei solare şi se obţin grafice de

temperatură contra timp cu ajutorul senzorilor termici. Graficele permit o comparaţie între

cantitatea de energie absorbită de diferitele eşantioane în acelaşi timp.

Se pot face măsurători prin introducerea senzorilor termici într-o sticlă cu apă şi în sticle cu

lichide opace.

Discutarea rezultatelor trebuie să se centreze pe faptul radiaţia produce efecte termice când este

captată de material. Un obiect este transparent dacă o parte din energia primită trece prin el fără

a determina efecte termice.

Se studiază transmiterea radiaţiei prin straturi

transparente de diferite grosimi folosindu-se un

radiometru. Imaginea alăturată prezintă un experiment

în care se folosesc mai multe lame de sticlă pentru

microscop. Prin mărirea numărului de lame intensitatea

6

Page 7: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

măsurată de senzorii de radiaţie scade. Se analizează influenţa numărului de lame (şi grosimea

lor).

4.3. Follow-up (în şcoală)

4.3.1. Analizarea şi interpretarea datelor

Graficele temperatură/timp sunt analizate în două faze. Mai întâi se ia în consideraţie zona cvasi-

lineară. Mare parte din energia care intră în sistem devine energie ”termică” internă exprimată

astfel E = m·c·ΔΤ.

Apoi se observă partea curbei ce duce spre poziţia statică. Fiecare eşantion are un echilibru

termic diferit iar temperaturile de echilibru sunt diferite de temperatura ambiantă.

4.3.2. O stare statică poate fi atinsă dacă există un echilibru între energia primită de eşantion şi şi

energia pe care o eliberează în mediu. Curbele experimentale sunt analizate corelându-le unei

funcţii exponenţiale.

4.3.3. Folosind un radiometru cu infraroşu se poate verifica dacă un corp emite radiaţii la o

temperatură anume. Se măsoară cantitatea relativă de energie emisă de un eşantion de metal la

diferite temperaturi (se iau în calcul şi valorile termice la temperatura ambiantă).

Se analizează dependenţa energiei emise într-o unitate de timp asupra temperaturii eşantionului.

4.4. Din nou în afara clasei

Folosindu-se un senzor termic şi un radiometru, se măsoară temperaturile diferitelor ”obiecte” şi

radiaţia infraroşu emisă de fiecare dintre ele. Printre

obiecte se numără pietre, tulpini de copaci, metale,

iarbă şi frunze; unele dintre aceste obiecte trebuie

expuse razelor solare, altele puse la umbră. Pentru a

interpreta corect rezultatele obţinute trebuie să luăm în

calcul toţi factorii care contribuie la obţinerea

temperaturii fiecărui obiect.

Mediul înconjurător este un exemplu de situaţie

complexă în care toţi factorii implicaţi, separaţi în

experimentele din laborator, acţionează acum împreună (de exemplu orientarea suprafeţelor în

funcţie de razele solare, natura şi starea suprafeţelor, absorbţia şi emiterea radiaţiei infraroşii,

etc.).

7

Page 8: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

5. Implementare în clasă

Implementarea în clasă a acestei propuneri necesită din partea profesorului aplicarea unei metode

care să ia în consideraţie o anumită structură în vederea introducerii activităţilor.

Unele întrebări pot ajuta la focalizarea atenţiei pe diferite aspecte ce ţin de procesul de

implementare.

1. Locul pe care îl ocupă tema în aria curriculară:

- Au studiat studenţii anterior fenomenele termice, sau se aşteaptă ca pe parcursul proiectului să

se introducă elemente de bază?

- Au studiat deja optica? Sunt familiari cu noţiunea de lumină ca radiaţie electromagnetică? În

caz contrar, consideraţi că este posibil să introducem în cadrul modulului concepte de bază

despre optică?

2. Folosirea dispozitivului de înregistrare de date portabil cu senzori şi a softw-ului

aferent.

- Au efectuat elevii dumneavoastră vreodată muncă de laborator folosindu-se de un dispozitiv de

înregistrare de date portabil conectat la diferiţi senzori?

- Au participat vreodată la activităţi ( pentru materia fizică) în mediul exterior?

3. Dificultăţile elevilor

- În conformitate cu rezultatele obţinute în materie de cercetare în predarea fizicii, ce fel de

dificultăţi ar putea întâmpina elevii în legătură cu subiectele discutate în acest modul?

Ce fel de metode sunt necesare pentru a vedea dacă elevii au înţeles?

4. Elaborarea unei secvenţe de predare

- Ce criterii aplicaţi în elaborarea unei activităţi de predare/învăţare?

- Consideraţi că modulul este util în vederea elaborării unei secvenţe de predare potrivită pentru

elevii de şcoală generală?

- Elaboraţi propria secvenţă de predare.

6. Evaluare

Analiza unor materiale realizate de către studenţii viitori profesori:

- Testare iniţială ( vezi Anexa)

- Fişe de observaţie completate în timpul şi după activităţile realizate în mediul exterior;

- Fişe de observaţie completate în timpul activităţilor din clasă (de pregătire şi consolidare)

- rapoartele elevilor despre activităţile efectuate

- chestionare orale

8

Page 9: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

7. Referinţe

Andersson B. & Kärrqvist C. (1983) How Swedish pupils, aged 12-15 years, understand light and its properties. European Journal of Science Education, 5(4), 387-402.

Anderson B. & Wallin A. (2000) Students’ understanding of the greenhouse effect, the societalconsequences of reducing CO2 emissions and problem of ozone layer depletion. InternationalJournal of Science Education, 37(10), 1096-1111.

Besson U., Borghi L., De Ambrosis A. & Mascheretti P. (2007) Aspects multiples dans l'élaboration et l'expérimentation d'une séquence d'enseignement sur le frottement : analyse historique du contenu, parcours conceptuels, modèles explicatifs, formation des enseignants.

Actes des 5èmes rencontres de l’ARDIST, AVL Diffusion, Montpellier, France, http://ardist.aixmrs.iufm.fr/actes/2007/actes.pdf, pp. 41-48

Boyes E. & Stanisstreet M. (1993) The greenhouse effect: Children’s perception of causes,consequences and cures. International Journal of Science Education, 15(5), 531-552.

Chauvet, F. 1993, Conception et premiers essais d'une séquence sur la couleur, Bulletin de l'Union des Physiciens, 750, pp 1-28.

Chauvet, F. (1996). Teaching colour: designing and evaluation of a sequence, European Journal of Teacher Education, vol.19, n°2, pp 119-134.

Erickson G. & Tiberghien A. (1985) Heat and temperature. In Driver R., Guesne E. & Tiberghien A. (Eds) Children's ideas in science, Open University Press, pp. 52-84.

Guesne E. (1985) Light. In Driver R., Guesne E. & Tiberghien A. (Eds) Children's ideas in science, Open University Press, pp.10-32.

Hirn C. & Viennot L. (2000) Transformation of Didactic Intention by Teachers: the case ofGeometrical Optics in Grade 8 in France. International Journal of Science Education, 22 (4), 357-384.

Kaminski, W. 1989. Conceptions des enfants et des autres sur la lumière, Bulletin de l'Union desPhysiciens , 716, pp. 973-996.

Kattmann U., Duit R., Gropengießer H. & Komorek M. (1997) Das Modell der DidaktischenRekonstruktion – Ein theoretischer Rahmen für naturwissenschaftsdidaktische Forschung undEntwicklung. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 3 (3), 3–18.

Klaassen C.W.J.M. (1995) A problem posing approach to teaching the topic of radioactivity, Utrecht: CD-β Press. www.library.uu.nl/ digiarchief/dip/diss/01873016/inhoud.htm

Koosimile A.T. (2004) Out-of-school experiences in science classes: problems, issues and challenges in Botswana. International Journal of Science Education, 26 (4), 483-496.

Leach J., Ametller J., Hind A., Lewis J. & Scott P. (2005) Designing and evaluating short science teaching sequences: improving student learning. In Boersma K. et al. (Eds) Research and the Quality of Science Education, Springer, Dordrecht NL, p. 209-220.

9

Page 10: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

Lester B.T., Ma Li, Lee O. & Lambert J. (2006) Social Activism in Elementary Science Education: A science; technology, and society approach to teach global warming. International Journal of Science Education, 28(4), 315-339.

Lijnse P. & Klaassen K. (2004) Didactical structures as an outcome of research on teaching-learning sequences? International Journal of Science Education, 26 (5), 537-554.

Lijnse P. L., Eijkelhof H., Klaassen C. & Scholte R. (1990) Pupils' and mass-media ideas aboutradioactivity, International Journal of Science Education, 12 (1), 67 – 78.

Méheut M. & Psillos D. (2004) Teaching-learning sequences: aims and tools for science education research. International Journal of Science Education, 26 (5), 515-535.

Millar R. (1994) School students’ understanding of key ideas about radioactivity and ionizingradiation. Public Understanding of Science, 3(1).

Millar R., Klaassen K. & Eijkelhof H. (1990) Teaching about radioactivity and ionising radiation: an alternative approach. Physics Education, 25, 338-342.

Österlind K. (2005) Concept formation in environmental education: 14-year olds’ work on theintensified greenhouse effect and the depletion of the ozone layer. International Journal of Science Education, 27(8), 891-908.

Pinto, R. (2005). Introducing Curriculum Innovations in Science: Identifying Teachers’Transformations and the Design of Related Teacher Education. Science Education, 89, 1-12.

Popper K. (1973) The rationality of scientific revolutions. Republished in The myth of the framework,Routledge, London, 1994, pp. 1-32.

Psillos D., Spyrtou A. & Kariotoglou P. (2005) Science teacher education: issues and proposals. In Boersma K. et al. (Eds) Research and the Quality of Science Education, Springer, Dordrecht, The Netherlands, p. 119-128.

Redfors A. (2001) University physics students’ use of models in explanations of phenomena involving interaction between metals and electromagnetic radiation. International Journal of Science Education, 23 (21), 1283-1301.

Rego F. & Peralta L. (2006) Portuguese students’ knowledge of radiation physics, Physics Education, 41(3), 259-262.

Rye J.A., Rubba P.A. & Wiesenmayer R.L. (1997) An investigation of middle school students’alternative conception of global warning. International Journal of Science Education, 19(5), 527- 551.

Shayer M. & Wylam H. (1981) The Development of the Concepts of Heat and Temperature in 10-13 years-olds. Journal of Research in Science Teaching, 5, 419-434.

Stavy R. & Berkovitz B. (1980) Cognitive conflict as a basis for teaching quantitative aspects of the concept of temperature. Science Education, 64 (5), 679-692.

Tytler R. (2005) School Innovation in Science: change, culture, complexity. In Boersma K. et al. (Eds) Research and the Quality of Science Education, Dordrecht: Springer, p.89-106.

10

Page 11: Efectele termice ale radiaţiei electro- magnetice - OutLab.ie · concentrându-se în special asupra interacţiunii lor cu organisme vii şi pe riscurile expuneri omului şi mediului

Grant Agreement number: 226646 -CP- 1- 2005-1-IE-COMENIUS-C21(2005-3264)

ANEXĂ

PRE-TESTARE

1) Un obiect opac A (cum ar fi o bucată de lemn sau piatră) şi un obiect transparent B (ex. un bloc de sticlă) cu aceeaşi capacitate calorică specifică şi aceeaşi temperatură iniţială de 15°C sunt expuse luminii soarelui timp de 30 de minute. Temperaturile TA şi TB ale celor două obiecte la sfârşitul intervalului de timp specificat sunt:

a) TA = TB b) TA>TB c) TA<TB

Explicaţi de ce.

2) Un obiect de culoare neagră, opac este expus soarelui pentru un timp îndelungat.a) Va ajunge obiectul la o temperatură de echilibru sau nu?b) Dacă da, estimaţi o valoare posibilă a temperaturii de echilibru.c) Dacă obiectul este alb, se schimbă cumva răspunsurile voastre? Dacă da,

detaliaţi.d) Dacă obiectul este transparent şi nu opac, se schimbă cu ceva răspunsurile de

mai sus? Dacă da, oferiţi detalii.Vă rugăm detaliaţi şi justificaţi răspunsurile pentru toate cazurile.

3) Explicaţi de ce într-o seră este mai cald decât afară. Ce elemente de fizică trebuie să cunoască un elev pentru a explica efectul de seră?

4) Mulţi oameni au discutat despre riscurile încălzirii globale cauză a activităţii umane. Ce activităţi pot determina încălzirea globală?

11