Обучение школьников проведению простых экспериментальных исследований

Эксперимент – один из основных методов естествознания. Он имеет более сложную по сравнению с опытом структуру и в полной мере соответствует понятию учебное исследование: постановка проблемы – выдвижение гипотезы – поиск способа проверки гипотезы (как правило, это опыт, но могут вовлекаться и наблюдения) – действия по проверке гипотезы – выводы (гипотеза подтверждается или опровергается).

До последнего времени эксперимент имел место главным образом при работе с растениями на пришкольном сельскохозяйственном участке или в классном уголке природы. Правда, и там он чаще всего обозначался как опыт. Особое положение в этом смысле занимает естествознание по Д. Б. Эльконину – В. В. Давыдову. Там экспериментированию обучают специально, начиная со второго класса. Приводим разработку вводного урока, наглядно показывающего суть этого способа познания окружающего мира. В целях упрощения восприятия сути экспериментирования из текста разработки исключены элементы знаково-символического моделирования, которыми сопровождается обучение.

Тема урока: Почему закрываются шишки?

Цели учителя: а) поставить учебную задачу на открытие экспериментирования как нового способа получения ответов на вопросы; б) организовать рефлексию (осознание, осмысление) этого способа.

Оборудование: две примерно одинаковые сосновые шишки.

Пособия у детей: учебники, тетради.

Учитель: Я вижу, большинство считает, что уже хорошо научился наблюдать, спрашивать, находить ответы в справочнике. Давайте-ка проверим, так ли это. Сейчас опишу сложную задачу, с которой я недавно столкнулась, а вы расскажите, каким способом ее лучше решить.

Далее учитель рассказывает детям о "своих наблюдениях, сделанных в лесу".

Учитель: Недавно мне довелось гулять по лесу и рассматривать шишки, лежащие на дорожке. Все шишки были открыты, похожи на ежиков. На следующей день те же самые шишки были закрыты, чешуйки прижались друг к другу. Из-за чего такое могло случиться?

Почему шишки закрываются?

Рис. 12.1. Почему шишки закрываются?

Дети (предлагают свои объяснения. Объяснения, основывающиеся на том, что это другие шишки): Те старые, а это молодые.

Учитель: Шишки те же самые (я их пометил ленточками), просто они закрылись. Почему?

В результате этой работы на доске появляется ряд детских предположений. Это предположения, связанные с погодой: "из-за дождя", "из-за жары", "был вечер и утро" (солнечный свет) и пр.

Учитель показывает детям, что предположений много, но какое из них верное – непонятно.

Учитель: Каким способом будем получать ответ?

Дети предлагают разные известные способы. Учитель предлагает все их опробовать. Спросить у родителей (в результате опроса получаются те же разные мнения), поискать в справочнике (ответ не находится).

Эту работу лучше провести в школе, имея ограниченный набор книг на уроке, так как уже появилась литература, в которой описано и объяснено это явление. Иногда уместно прервать урок после поиска ответа в литературе, чтобы затем у детей была возможность опросить родителей.

На предложение понаблюдать (на следующем уроке) учитель говорит, что внимательно наблюдал за погодой в те два дня: в первый день погода была "сухая, жаркая, солнечная, ветреная", а во второй день – "влажная, холодная, пасмурная, безветренная". Условия учитель "назначает" так, чтобы все они менялись одновременно, но чтобы закрытым шишкам соответствовала влажная погода.

Обсуждая эти условия, дети заключают, что нельзя из наблюдений решить, что же именно было причиной закрывания шишек.

Учитель предлагает определить, в чем же причина того, что даже наблюдение не позволяет найти точный ответ.

Дети анализируют затруднения и приходят к выводу, что в природе "все условия смешаны, присутствуют одновременно", поэтому нельзя решить, что именно влияет.

Учитель: Что же нужно, чтобы преодолеть эту трудность?

Дети: Сделать условия отдельно.

Далее решается вопрос: "Как сделать каждое условие отдельно?" Учитель предлагает для этой цели использовать две шишки, лежащие у него на столе.

Дети предлагают, например, для проверки того, влияет ли солнечный свет, положить шишки на освещенное место.

Учитель: Что же мы увидим?

Дети: Они откроются (закроются).

Учитель: Сможем ли мы сделать из этого какой-то вывод?

Дети: Да. Если откроются (закроются), значит все правильно.

Учитель: А может быть, они бы и гак открылись?

Дети: А! Надо одну шишку положить на свет, а другую – в темноту.

Аналогичным образом разбираются другие предложения детей (о влажности, ветре и пр.).

Учитель: Давайте подумаем, какой же мы способ решения научных споров открыли? Чем он похож, а чем отличается от старых способов: например, от наблюдения? Что мы проделали с шишками?

Дети: Мы положили одну в холодильник, а другую – в тепло. Мы сами создаем и меняем условия процесса!

Учитель выясняет, почему важно, чтобы была не одна, а две шишки. Дети пытаются объяснить, а учитель подытоживает, называя одну шишку "экспериментальной", а другую "контрольной".

Учитель: А будем ли мы наблюдать, и если будем, то когда?

Дети: Наблюдать мы будем после того, как положим шишки в разные условия.

Почему шишки закрываются?

Рис. 12.2. Почему шишки закрываются?

Учитель рассказывает, что после того, как мы решили проверить наши разные мнения, они стали не просто мнениями, а гипотезами, или предположениями. А этапы создания условий и наблюдения результата – способ проверки гипотез. Наглядно схема эксперимента выглядит следующим образом.

Далее, после того, как дети уяснили основную идею эксперимента, содержания понятий "экспериментальный" и "контрольный" объекты, детям предлагаются другие темы для экспериментирования, связанные, главным образом, с растениями.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >