Delimitarea temporală a temelor pentru olimpiada de Fizică și concursurile legate de aceasta Limitele materiei (sic)

4

Delimitarea temporală a temelor pentru olimpiada de Fizică și concursurile legate de aceasta

Limitele materiei (sic)

Olimpiada de fizică, precum şi celelalte competiţii la care fizica este disciplină de concurs, au ca şi referinţă în elaborarea subiectelor, programele şcolare pentru clasele a VI –a – a XII –a, structurate pe teme şi competenţe specifice aferente acestora. Orice competiţie urmăreşte identificarea şi stimularea „performanţei în fizică” Sintagma face referire la un anumit nivel de înţelegere a fizicii, de operare cu instrumentele specifice acesteia care, obligatoriu, este bazat pe competenţele dezvoltate la clasă dar care, în plus, presupune achiziţii cognitive, operaţionale şi atitudinale superioare. Astfel, elaborarea subiectelor de concurs nu poate fi limitată doar la temele şi competenţele incluse în programele şcolare.

Eşalonarea în timp a temelor cerute la etapele olimpiadei de fizică şi a altor competiţii de fizică sau interdisciplinare, cunoscută sub numele de limitele materiei a fost regândită, plecând de la două considerente:

1. 
   Evitarea erorilor în redactarea subiectelor prin „depăşirea materiei”. Acest lucru realizându-se prin: Evidenţierea temelor şi competenţelor suplimentare necesare fiecărei etape a competiţiilor de fizică
   
2. 
   Articularea prin intermediul competenţelor a temelor din clasele precedente cerute la fiecare etapă a competiţiilor.
   

Astfel, noua delimitare temporală a temelor cuprinde o redistribuire a temelor şi a competenţelor specifice asociate acestora, incluse în programele şcolare de fizică de la clasele a VI –a – a XII –a. Totodată, fiecărei teme le-au fost asociate competenţe specifice suplimentare (avansate), care permit elaborarea subiectelor în concordanţă cu obiectivele enunţate în regulamentele specifice de organizare şi desfăşurare a Olimpiadei de fizică, a concursului Evrika şi respectiv a concursului de matematică şi fizică Vrânceanu Procopiu (pentru proba la disciplina fizică).

La clasa a VI-a şi a VII –a au fost enunţate competenţe suplimentare celor dezvoltate la disciplina matematică, necesare înţelegerii şi aplicării instrumentelor matematice folosite în descrierea fenomenelor fizice. Pentru temele aferente claselor a IX-a – a XII –a, temele abordate la disciplina matematică oferă, în mare parte, dezvoltarea competenţelor de aplicare a metodelor matematice în rezolvarea problemelor de fizică. Astfel, folosirea elementelor de calcul diferenţial şi integral în rezolvarea problemelor de fizică, inclus în noul Sylabus al Olimpiadei Internaţionale de Fizică, poate constitui un avantaj al participantului la competiţiile de fizică, fără însă a fi obligatoriu, subiectele de concurs putând fi rezolvate exclusiv folosind noţiunile şi metodele învăţate la matematică.

Începând cu clasa a VI –a temele şi competenţele avansate pentru o etapă devin obligatorii pentru următoarele etape de desfăşurare a concursurilor, de la aceeaşi clasă sau de la clasele superioare, până la clasa a VIII -a (vezi Tabelul , Error: Reference source not found, Error: Reference source not found şi Error: Reference source not found)

Similar, începând cu clasa a IX –a, temele şi competenţele avansate pentru o etapă, devin obligatorii pentru următoarele etape de desfăşurare a concursurilor de la aceeaşi clasă sau de la clasele superioare. La clasele a IX –a – a XI –a sunt obligatorii numai anumite teme şi competenţe avansate din clasele VI – VIII. Vezi Tabelul , Tabelul , Tabelul , Tabelul şi Tabelul

Folosirea delimitării temporale a materiei pentru concursurile de fizică, în această formă ce include competențe, permite ca pentru orice etapă a concursurilor de fizică baremele publice folosite pentru corectarea lucrărilor să conţină (eventual) citarea exactă a temelor și competențelor verificate de fiecare sarcină de lucru a problemei propuse (prin identificarea cu numărul corespunzător din tabelele de teme și competențe). Totodată, propunătorilor de subiecte le va reveni obligaţia ca baremele de evaluare să fie însoţite de soluţia detaliată a problemei (varianta autorului/autorilor), cu menţiunea că orice soluţie diferită de cea a autorilor va fi evaluată corespunzător. Credem că în acest fel va fi uşurată şi îmbunătăţită evaluarea lucrărilor şi, astfel reducerea importanţei etapei de moderare şi rezolvare a contestaţiilor.

Etapele competiţiilor:

Olimpiada de Fizică - Etapă locală/pe sector al Municipiului Bucureşti

Concurs Vrânceanu Procopiu

Olimpiada de Fizică Etapă judeţeană/a Municipiului Bucureşti

Concursul Evrika

Olimpiada de Fizică - Etapa naţională

Structura delimitării temporale a materiei:

Tabelul Temele şi competenţele specifice avansate pentru clasa a VI -a

Etapa/ concursul	Teme	Competențe specifice avansate Fizică	Competenţe de matematică suplimentare
Locală/Sector	Proprietăți fizice,stare,fenomen Măsurarea mărimilor fizice (lungime, arie, volum, durată). Sistemul Internațional de unități de măsură. Multipli și submultipli. Transformări de unități de măsură. Scrierea numerelor cu ajutorul puterilor lui 10. Instrumente pentru măsurarea lungimii si duratei. Erori de măsurare. Valoarea medie, eroare absolută, eroarea absolută medie, eroarea relativă. Exprimarea rezultatului final al măsurătorilor directe. Înregistrarea datelor într-un tabel Corp. Mobil. Sistem de referință. Mișcare și repaus. Traiectorie. Deplasare. Distanța parcursă. Durata mișcării. Viteza medie. Unități de măsură	C 6_1: Folosirea reprezentărilor grafice ale relaţiilor dintre diferite mărimi fizice în rezolvarea de probleme experimentale sau teoretice Criterii de performanţă: înregistrează într-un tabel datele culese în cursul unui experiment de fizică; stabileşte scalarea datelor experimentale în vederea reprezentării graficelor pe hârtie milimetrică; aplică metode de determinare a relațiilor de proporționalitate (directă sau inversă) între mărimile fizice reprezentate într-un grafic stabileşte relaţii empirice sau matematice între mărimi fizice din analiza tabelului de date şi/sau a graficului; verifică omogenitatea dimensională a termenilor unei relaţii în care intervin mărimi fizice; evalueazǎ eroarea absolutǎ/relativǎ de mǎsurǎ în funcție de precizia instrumentelor folosite	C_Mate_1 Efectuarea operațiilor algebrice cu numere reale Criterii de performanță Exprimă numere reale folosind puterile lui 10; Identifică rapoartele, proporţiile şi mărimile direct sau invers proporţionale în enunţuri diverse. Analizează situaţii practice folosind rapoarte, procente sau proporţii; C_Mate_2 Selectarea în rezolvarea problemelor a elementelor de organizare a datelor Criterii de performanță Reprezintă date sub formă de grafice, tabele sau diagrame statistice în vederea înregistrării, prelucrării şi prezentării acestora Descrie elemente geometrice într-un sistem de axe ortogonale Analizează situaţii practice folosind elementele de organizare a datelor Transpune o relaţie dintr-o formă în alta (text, formulă, diagramă, grafic)
OJF (Municipiul București)	Temele 1-8. În plus: *Reprezentarea grafică a vitezei in funcție de timp. Calculul distantei parcurse cu ajutorul ariei subgraficului v=v(t) Mișcarea rectilinie uniformă Legea demișcare. Reprezentare grafică. Valori ale vitezei-exemple din natură și din practică	C 6_2: Selectarea metodei de rezolvare a problemelor de mecanică în funcţie de cerinţele acesteia: Criterii de performanţă: Foloseşte graficul vitezei în funcţie de timp pentru calculul distanţei parcurse Foloseşte în rezolvarea problemelor de mişcare rectilinie şi uniformă graficul legii de mişcare Clasifică fenomene din natură şi practică folosind noţiunea de viteză
ONF	Temele 1-13. În plus: Inerția,proprietate generală a corpurilor. Masa,măsură a inerției. Unitate de măsură. Determinarea masei corpurilor. Balanța. Densitatea.Unitate de măsură. Referire la practică:exemple valorice pentru densitate. Determinarea densității unui corp. Interacțiunea. Efectele interacțiunii. Forța, măsură a interacțiunii. Unitate de măsură. Exemple de forțe. Forța de greutate și forța elastică. Măsurarea forței. Dinamometre. Reprezentarea grafică a deformării unui resort în funcție de mărimea forței deformatoare. Reprezentarea grafică a forței elastice dintr-un resort în funcție de deformarea resortului.	C 6_2.1: Selectarea metodei de rezolvare a problemelor de mecanică în funcţie de cerinţele acesteia: Criterii de performanţă: utilizează concentrații procentuale de mase, volume în determinarea densității unor aliaje construieşte demersul logic pentru a calibra/utiliza dinamometrul folosit în determinarea masei unui corp în funcţie de condițiile date. C G_EXP Aplicarea în mod creativ metode de rezolvare a cerinţelor din cadrul probei experimentale: descrie teoretic metoda experimentală folosită; descrie dispozitivul experimental şi metodele folosite în culegerea datelor experimentale; utilizează dispozitivul experimental pentru culegerea datelor experimentale în conformitate cu cerinţele problemei; înregistrează într-un tabel datele culese în cursul experimentului; prelucrează datele experimentale pentru obţinerea rezultatului cerut folosind diferite metode; stabileşte scalarea datelor experimentale în vederea reprezentării graficelor pe hârtie milimetrică; aplică metode de determinare a relațiilor de proporționalitate (directă sau inversă) între mărimile fizice reprezentate într-un grafic stabileşte relaţii empirice sau matematice între mărimi fizice din analiza tabelului de date şi/sau a graficului; verifică omogenitatea dimensională a termenilor relaţiei în care intervin mărimi fizice; evalueazǎ eroarea absolutǎ/ relativǎ de mǎsurǎ în funcție de precizia instrumentelor folosite analizează veridicitatea rezultatelor aplicând metode de calcul al erorilor; întocmeşte referatul lucrării de laborator;

Tabelul Temele şi competenţele specifice avansate pentru clasa a VII -a

Etapa/ concursul	Teme	Competențe specifice avansate Fizică	Competențe specifice Matematică
Etapa locală/Sector	Temele VI.1 – VI. 22 În plus: Temperatura. Măsurarea temperaturii Dilatarea corpurilor Fenomene electrostatice în natură Curentul electric continuu. Circuite de curent electric continuu Fenomene optice simple	C 6_extindere Utilizarea critică a noţiunilor de bază din domeniul fenomenelor termice, electrostatice, curentului electric şi al opticii pentru dezvoltarea raţionamentelor aplicate în rezolvarea unor situaţii reale: Criterii de performanţă: Descrie diferite metode de calibrare a scalei unui termometru; Identifică metode de eliminare a erorilor de măsurare a temperaturii în cazul folosirii unui termometru incorect calibrat; Elaborează scheme simple ale unor circuite funcționale (comutare, detecție ș.a.) Estimează gradul de risc al unui circuit dat (valori sigure, valori accidentale ale mărimilor caracteristice) Aplică utilizarea legile/ raționamentele referitoare la iluminarea unor corpuri/suprafețe de către surse de lumină punctiforme la surse de lumină nepunctiforme. construieşte grafic imagini obținute prin reflexii multiple/succesive.
	Mărimi fizice scalare și vectoriale. Adunarea și scăderea vectorilor. Descompunerea unui vector după două direcții reciproc perpendiculare. Teorema proiecțiilor. Forța–mărime vectorială. Compunerea forțelor. Efectul dinamic al acțiunii forței. Principiul acțiunii și reacțiunii Aplicații:interacțiuni de contact–forța de apăsare,forța de frecare, forța de frecare statică, tensiunea în fir, presiunea.	C 7_1 Folosirea calculului vectorial în rezolvarea problemelor de cinematică şi dinamică Criterii de performanţă: Calculează modulul forței rezultante folosind compunerea sau descompunerea forţelor pe două direcţii perpendiculare; Aplica regula de compunere a vitezelor in situaţii concrete Foloseşte în rezolvarea problemelor de statică forţa de frecare statică; Identifică condiţiile de echilibru ale sistemelor mecanice; C 7_2 Analizarea în mod critic probleme din realitate ce se regăsesc în domeniul mecanicii; Criterii de performanţă: Identifică domeniul de elasticitate în deformarea corpurilor folosind graficul forței deformatoare. Identifică situațiile în care forța de frecare este forță de tracțiune; Identifică sursele de erori determinate de forţele de frecare reale care acţionează în sistem;	C MATE_4 Aplicarea în rezolvarea problemelor a relaţiilor metrice în triunghi: Criterii de performanță: Aplică teorema lui Pitagora în determinarea lungimii unei laturi a unui triunghi dreptunghic cunoscând lungimea celorlalte două laturi. Utilizează exprimarea sinusului, cosinusului, tangentei şi cotangentei unui unghi ascuţit dintr-un triunghi dreptunghic în funcţie de mărimea laturilor acestuia; Determină relaţiile între sinusul, cosinusul, tangenta şi cotangenta unui unghi ascuţit; Aplică asemănarea triunghiurilor şi relaţii metrice în triunghiul dreptunghic pentru determinarea modulului rezultantei a doi vectori; Foloseşte relaţii metrice în triunghi pentru descompunerea unui vector pe două direcţii perpendiculare;
OJF (Municipiul București)	VI.1 – VI. 23 VII. 1 - VII.5. În plus: Echilibrul la translație. Echilibrul la rotație. Momentul forței. Centrul de greutate. Mecanisme simple: planul înclinat, pârghia,scripetele	C 7_3 Analizează critic probleme complexe care au la bază condiţiile de echilibru al sistemelor mecanice; Criterii de performanţă: Rezolvă probleme aplicând condițiile de echilibru pentru mecanismele simple(troliul, palanul, palanul diferențial etc); Determină centrul de greutate al corpurilor plane sau spaţiale a căror formă este reductibilă la forme geometrice uzuale (pătrat, dreptunghi, cerc, cub, paralelipiped, sferă, cilindru)
Evrika!	VI.1 – VI. 23 VII. 1 - VII.9. În plus: Lucrul mecanic. Puterea. Randamentul. Energia cinetică.	C 7_4 Selectarea în mod critic a metodei de analiză a reprezentărilor grafice pentru determinarea valorii unor mărimi fizice: Criterii de performanţă: Calculează folosind aria graficului forței în raport de coordonată lucrul mecanic al forțelor variabile folosind aria graficului forței în raport de coordonată sau forța medie în situații particulare; Analizează dependența forței de tracțiune în funcţie de viteză pentru motoare de putere constantă C 7_5 Analizează critic comportamentul sistemelor mecanice reale în care apar forţe neconservative Criterii de performanță: Calculează randamentul diferitelor mecanisme simple sau compuse
ONF	Energia potențială. Energia potențială gravitațională și energia potențială elastică. Conservarea energiei mecanice. Temele VI.1 – VI. 23 Temele VII.1-VII.13. În plus Echilibrul mecanic și energia potențială	Identifică forțele conservative și neconservative (inclusiv forța de tip electric, magnetic fără a utiliza formule specifice energiilor potențiale electrice și magnetice) Aplică teoremele de conservare sau variație a energiei mecanice. Clasifică stările de echilibru mecanic folosind valorile minime sau maxime ale energiei potențiale C_G_exp Aplicarea în mod creativ a metodelor de rezolvare a cerinţelor din cadrul probei experimentale pentru redactarea referatului lucrării experimentale: Criterii de performanţă: descrie teoretic metoda experimentală folosită; descrie dispozitivul experimental şi metodele folosite în culegerea datelor experimentale; utilizează dispozitivul experimental pentru culegerea datelor experimentale în conformitate cu cerinţele problemei; înregistrează într-un tabel datele culese în cursul experimentului; prelucrează datele experimentale pentru obţinerea rezultatului cerut folosind diferite metode; stabileşte scalarea datelor experimentale în vederea reprezentării graficelor pe hârtie milimetrică; aplică metode de determinare a relațiilor de proporționalitate (directă sau inversă) între mărimile fizice reprezentate într-un grafic stabileşte relaţii empirice sau matematice între mărimi fizice din analiza tabelului de date şi/sau a graficului; verifică omogenitatea dimensională a termenilor relaţiei în care intervin mărimi fizice; analizează veridicitatea rezultatelor aplicând metode de calcul al erorilor; întocmeşte referatul lucrării de laborator;