 |
Тема 4. Обучение экспериментированию. Чем эксперимент отличается от опыта?
|
|
|
|
Класс
Тема: «Экология - наука об экосистемах»
Введение
Цели: формирование представлений об природных сообществах (биоценозах), экосистемах, умений группировать живые организмы по способу питания, характеризовать экосистемы леса, луга, водоема, природных зон
Планируемые результаты:
Личностные: интерес к экологии как науке об экосистемах, зачатки экоцентрического экологического сознания
Метапредметные: экологическое мышления на элементарном уровне; организация опытов и экспериментов как средств изучения экологии.
Предметные: представление об экологии как науке, изучающей природные сообщества и экосистемы, представления о различных типах экосистем, умения строить пищевые цепочки, экологические пирамиды.
Содержание (основные темы):
Как мы будем изучать экологию. Опыты и эксперименты
Группировка организмов по способам питания
Природные сообщества (биоценозы). Взаимодействие организмов
Экосистема - единство живой и неживой природы
Почва - как экосистема
Природные зоны как экосистемы
Тема 1. Э кология - наука, изучающая взаимодействия живых организмов, включая и человека, их сообществ с окружающей природной средой
Цель: Ознакомить школьников с новым определением экологии, с понятиями «природное сообщество», «популяции», «биоценоз»
Планируемые достижения:
Знания: представление об экологии, как науке,изучающей взаимодействия живых организмов, их сообществ с окружающей природной средой; о природных сообществах, популяциях, биоценозе
Умения: давать определение экологии; приводить примеры природных сообществ, популяций, биоценозов.
|
|
|
Рассматриваемые вопросы:
1. Определение экологии
2. Какими бывают природные сообщества (популяция, биоценоз)
Тема 2. Опыты в экологических исследованиях.
Цель: познакомить школьников с одним из методов экологических исследований - постановки опытов, напомнить детям, что такое опыт и как он проводится
Планируемые достижения:
Знания: представления об экологических опытах, их отличии от опытов естествоведческих
Умения: характеризовать технологию проведения опытов.
Рассматриваемые вопросы:
1. Что такое опыт?
2. Какие опыты можно считать экологическими?
3 Технология проведения опытов
Тема 3. Технология проведения опыта поисследованию влияния экологических факторов на прорастание семян
. Цель: организовать проведение опыта по теме влияние экологических факторов на прорастания семян
Планируемые достижения:
Знания: представления о факторах, необходимых для прорастания семян
Умения: проводить опыт по выявлению экологических факторов на рост и развитие растений
Рассматриваемый вопрос:
1.Технология проведения опыта по изучению влияния экологических факторов на прорастание семян
Тема 4. Обучение экспериментированию. Чем эксперимент отличается от опыта?
Цель: Ознакомить школьником с понятием «эксперимент», показать его отличие от опыта.
Планируемые достижения:
Знания: представление об «эксперименте», его структуре
Умения: характеризовать технологию проведения эксперимента
Рассматриваемые вопросы:
1. Эксперимент. Чем эксперимент отличается от опыта?
2. Обучение экспериментированию в образовательной системе Эльконина - Давыдова
Эксперимент. Чем эксперимент отличается от опыта?
Эксперимент – универсальный способ познания окружающего мира. Используется как в естествознании, так и в обществознании (социологический, педагогический эксперименты). Эксперимент имеет более сложную по сравнению с опытом структуру:
|
|
|
постановка проблемы – выдвижение гипотезы – поиск способа проверки гипотезы (как правило, это опыт, но могут вовлекаться и наблюдения) – действия по проверке гипотезы – подготовка полученной информации - выводы (гипотеза подтверждается или опровергается).
С построением исследования в структуре эксперимента мы уже знакомы. В структуре эксперимента мы организовывали систематические наблюдения в природе в прошлом году. Разница лишь в том, что там способом проверки гипотезы было наблюдение. Но таким способом может быть и опыт. То есть отличие опыта от эксперимента заключается в том, что эксперимент имеет более сложную структуру и опыт в эксперименте часто служит лишь способом проверки гипотезы.
В прочем в методической литературе обыкновенно не обозначается разница между опытом и экспериментом. Типичное обозначение: «опыт (эксперимент)», то есть это как бы одно и тоже.
Обучение экспериментирванию в образовательной системе Эльконина - Давыдова. 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 «Окружающий мир» по Эльконину-Давыдову. Там экспериментированию обучают специально, начиная со второго класса. Приводим фрагмент разработки 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?
Цель учителя: а) поставить учебную задачу на открытие экспериментирования как нового способа получения ответов на вопросы; б) организовать рефлексию (осознание, осмысление) этого способа.
Пособия у учителя: две примерно одинаковые сосновые шишки.
Пособия у детей: учебники-тетради.
У: «Я вижу, что 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».
У: «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?»
Дети предлагают свои объяснения. Объяснения, основывающиеся на том, что это другие шишки («те старые, а это молодые»), учитель сразу отвергает: «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 предложений много, но какое из них верное – непонятно.
У: «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 «все условия — вместе (смешаны, одновременно присутствуют)», поэтому и нельзя решить, что же влияет.
У: «Что же нужно, чтобы, преодолеть эту трудность?»
Д: «Сделать условия отдельно».
Далее решается вопрос: как же «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.
У: «Что же мы увидим?»
Д: «Они откроются (закроются)».
У: «Сможем ли мы сделать из этого какой-то вывод?»
Д: «Да. Если откроются (закроются), значит, все правильно».
У: «А может быть, они бы и так открылись?»
Д: «А! Надо одну шишку положить на свет, а другую — в темноту».
Аналогичным образом разбираются другие предложения: детей (о влажности, ветре и пр.).
У: «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?»
Д: «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 рассказывают, онназывает одну шишку «экспериментальной», а другую «контрольной».
У: «А будем ли мы наблюдать, и если будем, то когда?»
Д: «Наблюдать мы будем после того, как положим шишки в разные условия».
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 окончательного уяснения детьми основной идеи эксперимента, содержания понятий «экспериментальный» и «контрольный» объекты, детям предлагаются другие темы для экспериментирования, связанные главным образом с растениями.
|
|
|
