Учебная ситуация 1. Варианты организации наблюдений и моделирования в логике деятельностного подхода.
Задание 1. Прочитайте тексты
Прим.: данные тексты – фрагмент погружения «Полеты» проведенного педагогами из Санкт-Петербурга по материалам курса «Загадки природы». Видеоролики прыжка и полета-планирования белки-летяги, полета совы, волнистых попугайчиков расположены в том же самом разделе на сайте Лиг школ, что и другие материалы.
Сюжет: «Полет белки-летяги»
У. Смотрим «видео» полета белки-летяги (на данном видео полет вначале показан в реальном времени, а потом в замедленном).
У: Помните, у нас в прошлый раз появился список глаголов, которые называют полёт. Каким из этих слов назвать то, что делает белка.
На доску вывешивается список глаголов с прошлого погружения: летать, порхать, парить, махать, пикировать, взлетать, вибрировать, взмывать, приземляться, опускаться.
Аня: Пикирует.
Маша: Опускается.
Аня: Может быть, ещё парит.
Юля: Приземляется.
Отмечаем в списке эти глаголы. Ещё раз смотрим видео.
Леша: Вибрирует! Белка ещё вибрирует, она так неровно летит (показывает руками, телом).
Юля: Пикирует.
У: А что это значит, пикирует?
Аня: Это значит – резко опускается вниз (показывает рукой траекторию)
У: Сейчас Аня стала рукой показывать траекторию, по которой летит белка. Давайте вы изобразите на бумаге эту траекторию, а заодно для сравнения — нарисуйте, по какой линии она бы двигалась, если бы падала с дерева, и если бы перепрыгивала с дерева на дерево.
На доске рисуется картинка – два схематично изображенных дерева и белка на вершине одного из них. Таких картинок – 3 штуки.
Рисунок позволяет выделить этапы полета.
В итоге появляется схематичное изображение полета – траектория – кривая, где в точках перегиба нечто происходит.
Схема (или модель движения) задает для всех однозначность прочтения обсуждаемого события. Уже она, схема, становится предметом обсуждения. Конечно, схема может и должна уточняться, корректироваться, но мы уже работаем с ней, а не только с индивидуальными внутренними впечатлениями.
Хотя и возникает эта схема из этих впечатлений.
Особенно это важно делать именно в этом возрасте, когда любое «ассоциативное дуновение» уводит детей в обсуждениях далеко в сторону. Удержать общий предмет разговора – это большое усилие для детей в этом возрасте. Но если этого не делать сейчас – потом это сделать будет гораздо сложнее.
На доске три варианта заготовок схем: траектории падения, траектории прыжка и траектории пока не названного нами движения.
У. Небольшое затруднение возникло с тем, что именно надо нарисовать: не саму белку, а траекторию (линию) её движения.
В этом смысле траектория – это абстракция движения тела, представленного как материальная точка. И это шаг в сторону освоения основных, исходных понятий физики.
У: Что у вас получилось? Выносим на доску все варианты, обсуждаем различия.
Вариант 1 – «Прыжок»
У: Есть вариант: прямая линия от одного дерева к другому. У всех так?
Юля: У меня сначала подъём вверх, а потом вниз.
У: У Леши так же.
У: Маши вниз наискосок.
У: Вот, не знаю. Мне кажется, чтобы лучше понять, надо на себе испытывать.
Дети начинают прыгать. Кто-то на полу, кто-то со шведской стенки.
У: Что вы почувствовали? А траектория-то уточнилась?
Три варианта траектории прыжка от дерева к дереву: горизонтальная прямая, крива «вверх, потом немного вниз», «прямая – вниз, наискосок». И в ходе разговоров остановились на втором варианте. Причем траектория прыжка уточнилась в ходе собственных испытаний.
Важно, кстати, уточнять особенности прыжка, не слишком усложняя условия. Потому что если дети будут обсуждать прыжок белки-летяги из положения «вниз головой» от ствола дерева на другой ствол – это будет уже сложно. В том смысле, что дети уйдут в обсуждение подробностей, как вообще из такого положения можно прыгать и т.д. А нам нужно не это, нам нужна «всего лишь» траектория прыжка. Поэтому, если вы видите, что детей увлекает «волна частностей», остановите этот процесс. Предложите обсудить прыжок с дерева на дерево по схеме «с ветки на ветку».
Вариант 2. «Падение»
У: Вот она здесь сидит и вдруг упала. Как?
Аня: Камнем. Вниз.
Лёша: Я боюсь падать.
Витя: Она может сначала вверх, а потом упасть.
Юля: Я знаю, я иногда падала с лестницы.
Вариант 3. «Полет» белки-летяги
Витя: Она падала, потом взмывала.
Аня: Она сначала начинает падать, потом расправляет крылья и начинает парить.
Юля: Я заметила, что она сначала падает, а потом волной летит. Поднимается, опускается и регулирует, куда ей лететь.
У: То есть при этом своем «полете» она начинает управлять своим движением?
Д.: Да
У: А зачем она это делает? Зачем расправляет свои складки?
Аня: Чтобы падать не куда попало, а на мягкое.
У: По какой же траектории она совершает свой «полет»?
Фиксируем на доске варианты траекторий. Сначала наискосок вниз, а потом параллельно земле или волнами, или немного вверх.
Траектория полета, отличная от прыжка и от простого падения появилась. Теперь – следующий шаг. Опытным путем выясняется, как же так, за счет чего, благодаря чему у белки это получается?
У: Мы пробовали прыгать, падать. А теперь давайте попробуем изобразить полет белки-летяги.
Для этого используем плащи. Привязываем их завязками на пояс, а углы материи держим в руках. Дети пробуют привязать завязки к ногам. Пробуют спрыгивать со шведской стенки. Действие происходит в спортивном зале.
Дети собственным телом прочувствовали некоторые обстоятельства прыжка-полета-планирования. Теперь можно осуществить «перенос» этого опыта и на белку.
У: Давайте теперь разделимся на группы и обсудим, что же такое происходит с белкой-летягой в её «полете». Итак, в группах вы обсуждаете, что происходит, благодаря плащу, благодаря кожным складкам у белки; что в её падение как-то изменяется?
В вопросе еще раз зафиксировано противоречие, понятное детям. И самими детьми прожитое на чувственном и рациональном уровнях. Без своих расправленных складок белка просто рухнет. А, расправляя их, она начинает планировать. Впечатления от собственных опытов с плащом позволяет детям чувственно подкрепить собственные выводы.
Юля: Мне кажется, что белке становится тяжело падать. Весь этот воздух, который к ней в перепонки надувается…
Витя: Когда белка летит, ей в крылья набивается воздух, и он помогает ей не падать. И белка парит, как парашют. Она это делает, для того, чтобы не упасть. И нам кажется, что ей от этого становится больно.
Аня: Белка сначала падает, потом поднимает лапы вверх и из-за этого начинает подниматься.
Маша: У неё воздух набивается в крылья, для того, чтобы ей стало легче. И он её поднимает.
Юля: Ещё воздуху не пройти. Он пытается пройти и из-за этого она пла-а-авно опускается. Потому что он пытается пройти вверх, а она падает вниз.
Витя: Не обязательно.
Маша: Вот если высунуть руку из машины, то тоже воздух упирается в неё. И если лететь или бежать куда-то вниз, то получается, что воздух упирается. И потом можно поднять лапы вверх.
Витя: У меня противоречие к тому, что она плавно опускается, потому что наоборот, она не опускается, а поднимается.
У: Она до этого падала, а воздух набился…
Витя: … и она поднялась.
У: А почему он, набиваясь, поднимает её вверх?
Витя: Потому что белка лёгкая, а воздух бьет её в крылья, а она их расправляет и поднимается. И она отлетает вверх. Вернее, смотря, как у неё расположены крылья. Она может отлететь куда нужно, смотря как у неё крылья расположены.
Маша: Вот именно, что она вперёд лапы тянет и летит немного вверх, к дереву.
Витя: Не обязательно вверх. Смотря, как у неё крылья расположены.
У: Зарисуйте сейчас у себя в тетрадях, напишите, сделайте схему, как вы поняли, что происходит в кожных складках, когда туда попадает воздух.
А можно ли было это открытие сделать как-то «более проще»? Например, обсуждать не полет белки-летяги, а «работу» парашюта?
Ответ вроде бы напрашивается, что «да». С парашютом было бы проще. Но есть одно «но».
Парашют – это инженерная конструкция, в которой уже упаковано представление о плотности и давлении воздуха. Обсуждая парашют, мы уже опираемся на сделанное открытие. Сама конструкция, придуманная человеком, на это указывает.
Когда же дети обсуждают полет белки-летяги, они сами должны сделать это открытие. Они должны сконструировать мысленную конструкцию «парашюта». Точнее – параплана.
Они должны собрать воедино все обстоятельства полета белки, все собственные впечатления, соотнести их между собой и выделить существенных характеристики обсуждаемого процесса.
Выстроив такую конструкцию, они создают модель, которая потребуется и пригодится им при обсуждении и понимании большого количества физических явлений, работы инженерных конструкций, особенностей морфологического строения множества живых существ.
Задание 2.
- Оцените представленный фрагмент «Полет белки-летяги» следующим образом: можно ли сказать, что в ходе работы у школьников было «собственное дело»? (да\нет)
Полет белки-летяги: _________
Если ответ «да», то опишите, за счет каких способов организации работы это удалось. Если «нет», то что необходимо было изменить в организации работы
Объем текста – 8-12 строк
- Сформулируйте, при необходимости, вопросы, которые возникли у Вас при прочтении фрагментов текста погружения.
Учебная ситуация 2. Естественнонаучные опыты и проблемные вопросы в логике деятельностного подхода.
Задание 1. Прочитайте текст занятия «Упругая вода» (3 класс) из курса «Загадки природы»
Урок был проведен с учащимися 4 класса педагогом одной из школ – участниц Школьной Лиги Роснано. Время проведения занятия: конец апреля. На осуществление задуманного потребовалось 2 урока по 40 минут. На занятии присутствовал 21 ученик; дети работали в 3 группах по 7 человек.
Текст занятия сопровождается комментариями. Комментарии выделены курсивом или обозначены соответствующим подзаголовком.
У.: Предлагаю детям взять по фрагменту разрезанной картинки (3 картинки по 8 фрагментов), собраться в группы и собрать изображение.
Соединив фрагменты в одно изображение (на картинках — поверхность водоема), команды придумывают себе «водное» название: «Капельки», «Ручейки», «Озерцо».
У.: После этого каждая группа получила разрезанные картинки с изображением водомерки и тексты загадок про водомерок. Картинки собрали быстро, персонажа узнали сразу. Предлагаю выйти к доске по одному представителю из каждой группы и загадать эти загадки всем детям. В итоге обнаружили, что все загадки – про клопа-водомерку. Повеселились.
У.: После этого каждая группа прочитала текст про клопа-водомерку в энциклопедии.
Следующим шагом обсудили в группах вопрос: «Почему их так назвали?» Свои предположения озвучивали у доски по одному представителю от группы. Все выделили из загадок слова «водной глади мерка», «воду мерить» и соотнесли со способами измерения путём откладывания мерки. Но в одной группе решили, что водомерка измеряет водную гладь шагами, а в другой группе, что он сам и является этой меркой.
«Оттолкнувшись» от слова «шаги», выписали на доску глаголы, передающие способ передвижения клопа-водомерки:
— скользит;
— бегает;
— шагает;
— катится;
— пружинит.
Уточнили лексическое значение, обсудили и изобразили (все вместе и по одному) каждый вид передвижения. Выбрали и подчеркнули наиболее точное: «скользит».
Обсуждение этих слов, это не только языковая работа. Здесь обсуждается и смысловая сторона физической природы движения. Ведь что значит – катиться, скользить и бежать? Различить эти слова – значит выделить основания каждого типа движения.
Посмотрели видеоролик «Водомерки резвятся на водной глади».
У.: Предлагаю детям внимательно рассмотреть фотографии водомерок на поверхности воды и ответить на вопрос: «Вода для водомерок твёрдая или упругая?»
Дети:
— Да. Упругая, так как на ней остаётся след.
— След остаётся и на песке, например, но он же не упругий!
— На воде след остался и исчез, поверхность как бы восстановилась.
У.: Получился короткий, но интересный спор про то, что такое упругость. На этом фоне проводим «кинестетический опыт». Надавливаем рукой на поверхность стола – изменений нет. Для сравнения надавливаем на большой надувной мяч, наблюдаем ямочки, которые быстро исчезают. Делаем совместный вывод, уточняем для себя смысл слова «упругость» – «принимающий первоначальную форму после прекращения сжатия».
У.: После этого в группах дети провели по описанию опыт со скрепкой (скрепка, лежащая на поверхности воды). Получилось у всех. Удивились. Порадовались. Сходили к другим группам «в гости», сравнили со своим результатом.
У.: Что общего в ситуации со скрепкой и водомерками?
Д.: И водомерки, и скрепки лёгкие. Они не тонут.
У.: Ответ детей данного возраста и в данном случае – ожидаемый. Поэтому дети в группах проводят еще один опыт. В стакан полный воды аккуратно, вдоль края, опускают монетки.
В типичном описании этого опыта говорится следующее: «Если в полный стакан с водой аккуратно (вдоль стенки) опускать небольшие монетки, то через какое-то время можно увидеть, что вода от края стакана к центру становится выпуклой».
Дети не знали во время опыта об этом эффекте. Они должны были его обнаружить самостоятельно.
После этого мы вернулись к обсуждению всех трех ситуаций.
У.: А опыт с монетками о чём говорит? Найдите общее в трёх ситуациях.
Д.: Прежде чем монета опустится в воду, получается углубление – «чашечка», вода прогибается.
— А рядом с «ямкой» – углублением образуется выпуклость, вода поднимается. Вода пружинит.
— А ещё вода тянется за монетой, когда мы её достаём из воды.
— Вода прогибается под водомеркой, скрепкой и выгибается, встаёт горкой (опыт с монетками), значит она упругая.
У.: Почему так происходит? Что делает воду упругой?
Внешний комментарий:
Конечно, было бы лучше, если бы взрослый сформулировал школьникам вопрос-задание чуть иначе: «Какие вопросы по поводу обнаруженного физического свойства воды вы бы сформулировали для совместного обсуждения?»
Представляется, что одной из формулировок учащихся была бы и такая: «Почему так происходит? Что делает воду упругой?» Причем противоречие здесь в том, что мы говорим о воде, т.е. о жидкости, но обладающей качествами упругости. В этом смысле проблемный вопрос может звучать следующим образом: Как жидкость может быть упругой? За счет чего?
У.: Предлагаю схематично изобразить на доске, как прогибается вода, и обсудить, почему так происходит.
Звучали разные версии, в том числе и о способности воды заполнять пустующие пространства, и о том, что где-то убывает, а где-то прибывает, и о том, что корабль, например, вымещает какое-то количество воды, но они не объясняли природу упругости воды, пока не прозвучала фраза о «плёнке», которая образуется частичками воды – молекулами.
У.: Дала группам научный текст о поверхностном натяжении воды с целью выборки необходимой информации. Прочитали. Нашли подтверждение своей версии.
Изобразили сцепленными пальцами то, как выгибается и прогибается эта «плёнка». Вспомнили, что слышали о молекуле воды, даже выдали формулу H2О!
Нарисовали на доске две версии модели этой молекулы. Слепили их из пластилина и соединили, изобразив поверхностное натяжение.
Посмотрели отрывок из фильма «Великая тайна воды».
Появились вопросы:
— А есть ли у воды ещё какие-нибудь редкие свойства?
— Какие ещё вещества обладают высоким поверхностным натяжением?
Появились желания:
— Давайте досмотрим фильм до конца.
— Дома повторю проделанные в классе опыты.
На фоне случившегося полезно припомнить «классические» опыты с водой для учащихся третьего класса.
- Перед детьми стоят 2 стаканчика: один с водой, другой с молоком. В оба стаканчика положить палочки. В каком из стаканчиков они видны, а в каком нет? Почему?
Вывод: вода прозрачная, а молоко нет.
- Предложить детям понюхать воду и сказать, чем она пахнет (или совсем не пахнет).
- Дети кладут в один стакан с водой обычный песок и пробуют его размешать ложкой, Что получается? Растворился песок или нет? В другой стакан с водой дети кладут ложку сахарного песка и размешивают. Что произошло? О чем говорит этот опыт?
И т.д. Комментарии, как говорится, излишни.
Параллельно к этому важно отметить следующее.
В ходе всей работы дети обнаруживают свойство воды, которое вначале было и не заметно.
Подобное не раз случалось и в «большой физике». Наблюдаемое явление находится на периферии научной картинными мира. Его называют «случайное наблюдение». На него «не хочется тратить время». Оно, это наблюдение, никак не объясняется средствами имеющихся понятий.
Но именно так, заметьте, были сделаны многие открытия в физике. Так были открыты, например, «Х-лучи» Вильгельмом Рентгеном, который вдруг заметил свечение плоски бумаги, покрытой солью бария, и которая лежала в стороне от «трубки Крукса». Такие наблюдения, в которых обнаруживались скорее «дефекты», чем нужные «эффекты», в ряде случаев становились началом целого цикла фундаментальных открытий.
И для детей – это особый опыт.
Задание 2.
Напишите свои впечатления о проведенном занятии.
Объем текста – 2-3 абзаца по 5-7 строк.
Выполненное задание прикрепите в виде файла в редакторе MSWord через форму отправки заданий на главной странице учебного курса.
В названии укажите свою фамилию и номер темы (например, «Иванова тема 8»)
Дополнительные материалы:
