Модель становления естественнонаучной компетентности учителя начальных классов. Система упражнений по теме: «О методах познания: опытническая работа».

Модель становления естественнонаучной компетентности учителя начальных классов. Система упражнений по теме: «О методах познания: опытническая работа».

 Сметанина О.В., Подлинова Н.Б., Семёнова Т.А.

 Метод учебного экспериментирования наиболее полно отражает деятельностный подход к образованию, выраженный в требованиях ФГОС НОО.

В методике окружающего мира можно встретить различные подходы к классификации опытов, как метода обучения.

Различают опыты по специфике проведения: демонстрационные, лабораторные.

Демонстрационные опыты проводит учитель. Их используют, если при проведении опыта нужна осторожность или опыт предполагает соблюдения особых условий техники безопасности.

Лабораторные опыты проводятся индивидуально или в группах.  Они предполагают самостоятельную исследовательскую деятельность учащихся, в которой приобретаются навыки обращения с оборудованием, формируются важные практические умения: измерять и вычислять, обрабатывать результаты и сравнивать их, проверять известные и выбирать новые пути самостоятельных исследований.

По поисковой направленности различают опыты: традиционные (цель ставится учителем) и проблемные (эксперименты, в ходе которых детьми выдвигается гипотеза, намечаются пути выполнения, подбираются материалы).

По характеру мыслительной деятельности: иллюстративные и исследовательские.

Иллюстративные опыты используются для подтверждения учебного материала или для проверки усвоения знаний, например, расширение тел при нагревании, водопроницаемость горных пород.

При проведении исследовательских опытов учащиеся получают тему и цель, после наблюдения результатов делают выводы и устанавливают причинно-следственные связи, например, опыты по изучению состава почвы, свойств воды и т.д.

Чаще всего учителя используют опыты при изучении нового материала,  как основного источника  знаний. Но опыт может быть использован на различных этапах урока. Например:

• на этапе мотивации при создании проблемной ситуации на уроке;
• при проверке домашнего задания, когда простые опыты проводятся дома;
• при опросе, что позволяет определить осознанность усвоенного материала.

Участвуя в экспериментальной деятельности, учащиеся смогут лучше понять явления, происходящие в природе, выяснить причинную связь этих явлений между собой, что поможет им  в выполнении 6 задания Всероссийской проверочной работы по окружающему миру  в 4 классе.

Действительно, наибольшее затруднение у детей при выполнении ВПР по окружающему миру вызывает задание 6, где необходимо проанализировать проводимый опыт. Несложные логические заключения о влиянии освещения и температуры на скорость  проращивания зерен вызывают у детей трудность, ведь в жизни и даже на уроках окружающего мира они встречаются с опытами крайне редко. К тому же в задании требуется не четкое следование инструкции, а логичные рассуждения о необходимых замерах или требуемых изменениях в условиях проведения опыта для подтверждения или опровержения гипотезы. Если учитель редко использует  работу с опытами, то результатов ждать не приходится. Только те дети, которые проводят опыты, анализируют их, справляются с работой.

Задание 6 проверочной работы состоит из трёх частей. В первой части задания описан проведённый опыт. Необходимо правильно определить условия, благодаря которым стало возможным проведение данного опыта.

Пример:

Артём проводил наблюдения за прорастанием семян гороха и появившимися ростками. Чтобы выяснить, влияет ли освещённость на скорость прорастания, он взял два стакана, положил в каждый из них несколько одинаковых семян гороха и залил водой из одной бутылки так, чтобы семена были полностью в воде. Оба стакана Артём поставил на стол под лампу дневного освещения, но один из них заслонил от лампы картонной коробкой с вырезанными отверстиями. Затем Артём наблюдал за появляющимися в обоих стаканах ростками.

6.1 Сравни условия проращивания семян гороха в двух разных стаканах в описанном эксперименте. Подчеркни в каждой строке одно из выделенных слов.

Температура семян в двух стаканах:                  одинаковая / различная

Освещённость семян в двух стаканах:               одинаковая / различная

Варианты работы с этим заданием.

1. ЗАПОЛНЕНИЕ ТАБЛИЦЫ

Работать над подготовкой  детей к выполнению данного задания можно по-разному. Я предлагаю начинать эту работу с заполнения таблицы, которую выдаёт учитель.

 

Цель

Одинаковые условия

Различие

 

Ученик должен определить цель опыта, подчеркнуть, записать в таблицу кратко (можно использовать символы). Выпускники начальной школы должны понимать, что при проведении опыта всегда существует несколько одинаковых условий для разных объектов и только одно различное. Внимательно читаем текст и выбираем, какие условия будут одинаковыми, а какое – различным. Вносим данные в таблицу.

Цель	Освещённость                 на скорость прорастания
Одинаковые условия	Одинаковые стаканы, одинаковые семена, одинаковая вода
Различие	Один стакан – под лампой, другой – под картоном

После заполнения таблицы переходим к заданию 1. Смотрим в таблицу. Раз у нас одинаковая вода…., значит температура одинаковая. Раз одни под картоном, а другие нет, значит – освещённость разная.

Во второй части задания требуется сформулировать вывод на основе проведённого опыта.

6.2 Какие измерения и сравнения должен провести Артём, чтобы определить, влияет ли освещённость на скорость прорастания семян?

Не все дети могут грамотно изложить свои мысли, другие пишут не то, что требуется.

Надо вспомнить, какие величины изучают в начальных классах, что вообще можно измерять и сравнивать.

Величины: время, количество, длина, масса, объём.

Бывают другие формулировки задания. Например:

По результатам опыта сделай вывод о том, влияет ли освещённость на скорость прорастания семян?

В таком случае надо смотреть на рисунок к опыту или внимательно читать окончание опыта. Если в конце опыта в обоих сосудах всё одинаково,  то -  не влияет. Если есть отличия, то – влияет.

В данном опыте, мы видим, что в конце опыта содержимое сосудов различно, значит, освещённость влияет на скорость прорастания семян.

 

Вопрос третьей части задания звучит так:

6.3 С помощью какого эксперимента Артём может выяснить, влияет ли наличие почвы в стакане на скорость прорастания семян? Опиши этот эксперимент.

Третий блок задания требует описать опыт. Ошибка некоторых учащихся состоит в том, что в качестве ответа они переписывают тот текст, который был дан изначально. Некоторые не могут определить правильно условия, при которых получится провести требуемый опыт. Третьи – учитывают не все условия, а четвёртые, наоборот, начинают придумывать много ненужного.

При выполнении 3 задания опять возвращаемся к таблице и продолжаем её заполнять. Определяем цель и записываем её в таблицу. Помним, что должно быть одно различие. Его находим из первой строки. Все сходные условия оставляем без изменения.

Цель	Освещённость                 на скорость прорастания	Наличие почвы                           на скорость прорастания
Одинаковые условия	Одинаковые стаканы, одинаковые семена, одинаковая вода
Различие	Один стакан – под лампой, другой – под лампой за картоном

Начинаем записывать описание эксперимента. Вместо подчёркнутых слов вставляем новую цель(1), заменяем слово « взял» на слова «надо взять»(2), переписываем общие условия и добавляем отличие из нижней строки таблицы в текст от слова «но»(3).

1)

2)

3)

   

4)  

Последнее предложение можно не писать.

Среди опытов, предлагаемых четвероклассникам, есть опыты, где неявно звучит цель. Её можно опустить, но условия проведения опыта записать.

 

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РИСУНКА

Для выполнения 6 задания можно воспользоваться так же методом рисунка, когда ребёнок читает опыт и каждое прочитанное предложение переводит в рисунок. Этот метод помогает ученику читать более осмысленно.

Например: Ученик читает описание опыта

Артём проводил наблюдения за прорастанием семян гороха и появившимися ростками. Чтобы выяснить, влияет ли освещённость на скорость прорастания, он взял два стакана, положил в каждый из них несколько одинаковых семян гороха и залил водой из одной бутылки так, чтобы семена были полностью в воде.

 

А затем на листе бумаги изображает прочитанное.

После этого читает текст дальше и вносит изменения в свой рисунок.

Оба стакана Артём поставил на стол под лампу дневного освещения, но один из них заслонил от лампы картонной коробкой с вырезанными отверстиями.

Рисование помогает ученику сделать вывод.

Затем Артём наблюдал за появляющимися в обоих стаканах ростками.

Метод рисования помогает учащимся так же и в выполнении заданий 6.2

Выполняя рисунок ученик сравнивает

Температура семян в двух стаканах:                  одинаковая / различная

Освещённость семян в двух стаканах:               одинаковая / различная

Выполняя задание 6.3. ученик вносит изменения в свой предыдущий рисунок или может изобразить новый.

Выполнив рисунок, ученику будет легче составить описание нового опыта.

 

 

3. РАБОТА С ТЕКСТОМ

Ещё один вариант работы. Это работа с текстом, как на олимпиаде. Для того чтобы сократить время работы,  предлагаем детям пойти от вопросов.

Прежде чем читать текст опыта,  читаем задание 1.

Ищем ответы на вопросы:

температура разная или одинаковая?

освещённость разная или одинаковая?

 Ответы  подчёркиваем.

Бывают такие опыты, в которых эти понятия называются прямо: как например, в опыте:

А бывают такие, как данный, когда нужно понять, что раз залил водой и оба стакана стоят в одном месте, то температура в них будет одинаковая, а раз один закрыт, то освещенность разная.

Примерный алгоритм, которым могут пользоваться учащиеся при выполнении задания №6

Алгоритм для учащегося.

1. Определи и обведи цель опыта.
2. Выдели одинаковые условия, подчеркни одной чертой.
3. Выдели различие, подчеркни волнистой линией.
4. Пользуясь полученными данными, выполни задание №1.
5. Прочитай второе задание и выбери подходящие величины: время, количество, длина, масса, объём. Сделай вывод.

или

Посмотри на рисунок и внимательно прочитай окончание опыта. Всё одинаково? Сделай вывод

6. Прочитай задание №3 и запиши все общие условия.
7. Замени указанное различное условие на новое.

Какие приёмы способствуют подготовке к успешному выполнению задания 6 Всероссийской проверочной работы по окружающему миру  в 4 классе?

 

Для успешной работы с таблицами подготовку начинаем с первого класса. Для начала вводим на уроках понятия «строка» и «столбец». Для этого предлагаем учащимся заполнить самые простые таблицы.

СТОЛБЕЦ

СТРОКА

Так как ученики на этом этапе не умеют ещё писать, то мы можем дать задание нарисовать ответ.

Таблицы могут быть и такими, что ответ нужно отмечать определённым знаком. Например «V».

Либо ответы можно вклеивать.

Чем старше становятся дети, тем более сложные таблицы мы им предлагаем.

                           

В некоторых случаях мы можем предложить детям самостоятельно подобрать исследование для определения нужных свойств предмета. Например, при исследовании свойств гранита, учащиеся могут сами предложить, как можно определить твердость минерала или его растворимость.

А так же полезно давать ученикам таблицы, подобные тем, которые используются в задании 6.2

 

 

В 3 классе учащиеся начинают проводить простейшие опыты, учатся определять цель, делать вывод, определять условия проведения опыта. Для решения последней задачи можно предложить такое задание. На доске размещаются карточки с разнообразными условиями. Детям необходимо выбрать только те, которые относятся к данному опыту. Например, опыт по растворимости веществ. Какие условия выберем?

При изучении темы «Воздух» проводится 2 опыта. Теперь надо выбрать условия, которые будут одинаковые для 1 и 2 опыта и одно условие, которое будет разным.

Подготовительные упражнения, используемые в 4 классе.

Алгоритм работы:

1) Прочитайте  описание опыта

В жаркий солнечный день Светлана решила провести опыт с испарением воды. Она взяла две одинаковые ёмкости – металлические кастрюли, налила в них одинаковое количество тёплой воды одинаковой температуры, вынесла их на улицу и поставила обе кастрюли рядом друг с другом на солнце. В одну из кастрюль Светлана добавила ложку растительного масла. Через некоторое время Светлана обнаружила, что в кастрюле, в которую было добавлено масло, воды осталось больше, чем в другой кастрюле.

2) Выберите из предложенных карточек те карточки, на которых условия соответствуют описанию опыта.

Влияние масла на испарение воды

Одинаковая форма ёмкости	Разная форма ёмкости
Одинаковое исходное количество воды	Разное исходное количество воды
Одинаковая исходная температура воды	Разная исходная температура воды
Одинаковая освещённость	Разная освещённость
Масло в обеих кастрюлях	Масло только в одной кастрюле
Соль в обеих кастрюлях	Соль только в одной кастрюле
Ёмкости  из одного материала	Ёмкости  из разного материала

 

Затем предлагается поменять цель опыта и выбрать из предложенных карточек  новые условия.

3) Выберите из предложенных карточек те карточки, на которых условия соответствуют описанию нового опыта.

Влияние соли на испарение воды

 (новая цель)

Влияние материала ёмкости на испарение воды

(новая цель)

Эти упражнения помогают учить детей выделять условия проведения опыта, а  значит, и дают возможность научиться описывать опыты.