Часть 1

Воздушные замки

(апрель 2003 г.)

Участники: ученики 2-3 классов московской школы «Наследник».

Разработчики и ведущие: Е. А. Брускова (школа «Наследник»), А. Л. Камин (Лаборатория образовательных технологий «Универсальный решатель»).

Цели ведущих

1. организовать собственные исследования детей по экспериментальному изучению свойств воздуха;
2. показать проявления изученных свойств воздуха в природе и применение их в технике.

Описание работы

Работа была организована в форме исследовательского проекта. Детям предлагалась серия открытых заданий — исследовательских и изобретательских задач. В исследовательских задачах требовалось объяснить непонятное явление, которое предъявлялось детям в виде парадоксального эксперимента (например, воздушный шарик, который дети легко надувают, оказывается, невозможно надуть, если поместить его внутрь 2-литровой бутылки). В изобретательских задачах требовалось добиться неочевидного практического результата (например, перенести воду из одного сосуда в другой, не прикасаясь ни к одному из сосудов). Всего каждой группе в течение 10 часов занятий предлагалось около 20 таких задач. Самые выразительные опыты фотографировались.
В дополнение к открытым задачам давались свободные задания на выбор (сочинить сказку о воздухе; придумать, показать и объяснить опыт; изготовить игрушку, в которой главное действие производит воздух).
После каждой задачи выслушивались версии детей, эти версии совместно обсуждались детьми. Высказывался каждый участник по схеме «сделал … — получилось … — это можно объяснить тем, что …», на этой стадии ведущие помогали каждому участнику выразить и прояснить собственную точку зрения. Каждый участник вел собственный лабораторный журнал, куда записывались версии и результаты. Только после этого ведущие предлагали «каноническую» научную точку зрения, не настаивая на ней. В случае возражений ведущие предлагали способы проверки (чаще всего экспериментальные) конкурирующих версий.

Задачи были объединены в следующие темы:

• Сжатый воздух
• Движение в воздухе
• Движение воздуха
• Давление воздуха
• Виден ли воздух?

Результаты

В конце каждой темы участникам предлагались открытые вопросы и задачи, которые можно было объяснить с помощью представлений, полученных при изучении свойств воздуха.

Эти представления следующие:

• Воздух можно сжать, сжатый воздух становится упругим, «толкается».
• Воздух может удерживать предметы, на воздух можно опираться, воздух может тормозить движение.
• В воздухе могут возникать потоки, ветер — тоже воздушный поток.
• Воздух способен оказывать сильное давление на предметы, находящиеся в нем; действие пипеток, шприцов, присосок связаны с давлением воздуха.
• Воздух можно увидеть и даже сфотографировать.

Все эти свойства воздуха живые существа используют для жизни, а человек еще и создает полезные устройства (парашют, пылесос, воздушное ружье, мяч, насос и т. д.).

Участники решили самостоятельно задачи по всем темам, за исключением темы «Давление воздуха».

Примеры экспериментальных задач:

• Стрельба из бутылки.
• Надуть шарик в бутылке.
• Удержать шарик в воздухе, чтобы он не опирался ни на что, кроме воздуха.
• Замедлить падение груза.
• Как управлять движением в воздухе с помощью воздуха.
• Перенос жидкости.
• Удержать жидкость в перевернутом стакане.
• Увидеть воздух.
• Сфотографировать воздух.
• Воздушные потоки в комнате.
• Простейшие ветродвигатели.
• Создание «безвоздушного» пространства.

Сформирован сводный лабораторный журнал группы, в котором представлена творческая продукция участников: объяснения опытов, фотографии, сказки, описание собственных опытов и приборов, решения задач, предложенных ведущими, собственные задачи участников.

Часть 2

В погоне за солнечным зайчиком

Участники: ученики 2-4 классов московской школы «Наследник»

Разработчики и ведущие: Е. А. Брускова (школа «Наследник», г. Москва); А. Л. Камин (Лаборатория образовательных технологий); Д. А. Камин (УВК Луганская школа-гимназия № 52).

Цели ведущих

1. организовать собственные исследования детей по экспериментальному изучению света.
2. показать проявления изученных свойств воздуха в природе и применение их в технике.
3. подвести детей к собственной постановке открытых вопросов и задач.

Описание работы

Работа была организована в форме исследовательского проекта. Детям предлагалась серия открытых заданий — исследовательских и изобретательских задач. В исследовательских задачах требовалось объяснить непонятное явление, которое предъявлялось детям в виде парадоксального эксперимента (например, невидимый лазерный луч становится видимым, если ведущий похлопает в ладоши. Если похлопают дети, луч остается невидимым). В изобретательских задачах требовалось добиться неочевидного практического результата (например, находясь за стеной, увидеть, что происходит перед ней, не выглядывая из-за стены). Каждой группе в течение 10 часов занятий предлагалось около 20 таких задач. Самые выразительные опыты снимались на видео.

В дополнение к открытым задачам давались свободные задания на выбор: (сочинить сказку о свете; придумать, показать и объяснить опыт; изготовить игрушку, в которой главное действие производит свет).

После каждой задачи выслушивались версии детей, эти версии обсуждались с детьми (каждый участник высказывался по схеме «сделал… — получилось… — это можно объяснить тем, что…», на этой стадии ведущие помогали каждому участнику выразить и прояснить собственную точку зрения. Каждый участник вел собственный лабораторный журнал, куда записывал версии и результаты. Только после этого ведущие предлагали «каноническую» научную точку зрения, не настаивая на ней. В случае возражений ведущие предлагали способы проверки (чаще всего экспериментальные) конкурирующих версий.

Задачи были объединены в следующие темы:

• Источники света. Как используют свет люди и животные? Тень.
• Отражение световых лучей. Зеркала обычные и необычные.

Результаты

В конце каждой темы участникам предлагались открытые вопросы и задачи (часть вопросов и задач предложили сами дети). Ведущие предлагали вопросы и задачи, в которых можно разобраться с помощью представлений, полученных при изучении свойств света.

Эти представления следующие:

• Мы можем видеть либо тела, излучающие свет, либо тела, отражающие падающий на них свет. Для этого свет должен попасть к нам в глаз. При этом бывают случаи, когда тела излучают свет, он попадает в глаза, но мы эти тела не видим.
• Луч света, не встречающий препятствий, представляет собой прямую линию.
• Тень возникает за преградой, которая задерживает лучи от источника.
• Луч, упавший на препятствие, отражается (направленно или рассеяно). Изображение в зеркале возникает из-за отражения лучей, упавших на зеркало от оригинала.
• Комбинируя источники света и преграды, можно создавать новые приборы и инструменты.

Участники решили самостоятельно задачи по всем темам.

Примеры экспериментальных задач

• Может ли видимый источник света стать невидимым?
• Виден ли луч?
• Как можно увидеть луч?
• Можно ли создать источник света, не дающий тени?
• Дают ли тень прозрачные предметы?
• Как направить луч? Как изменить его направление?
• Вы находитесь в стороне от зеркала. Существует ли в нем ваше отражение?

Примеры вопросов и задач, самостоятельно предложенных детьми

• Может ли Солнце отбрасывать тень? Почему пылинки на бумаге не видны, если свет падает сверху, и очень хорошо видны, когда свет падает сбоку?
• В книгах написано, что в телескоп звезды видны и днем. Почему так получается?
• Может ли свет быть вредным? Как от него защититься?
• Можно ли ударить светом?
  
  
  Примечание ведущего

  На некоторые вопросы дети ответили самостоятельно, на другие — при помощи ведущих, часть вопросов осталась «на вырост».

Основная трудность

Обучение в форме исследовательских проектов с трудом согласуется с классно-урочной системой. Разным детям для понимания нужно подбирать «индивидуальную траекторию» — путь от того, что ученик уже знает, к тому, что он может усвоить. Поскольку способности к усвоению отличаются у разных детей в десятки раз, им нужно давать различный материал и различное время для его усвоения.

Литература