Технология организации элементарных опытов с детьми дошкольного возраста
Элементарные опыты в настоящее время используются как средство активизации умственной деятельности дошкольников, решения задач их экологического образования. Детей, особенно старшего дошкольного возраста, интересуют многие явления природы, развитие растений и животных. Дети иногда пытаются сами найти ответ на возникшие вопросы. Это вызвано тем, что для ребенка, в силу ограниченности его опыта и особенностей развития мышления, не всегда понятны объяснения воспитателя. А при проведении опыта явление приближается к ребенку, раскрывается его суть. В разных методических пособиях используются разные термины: эксперимент и элементарный опыт как метод обучения дошкольников. Из исходного смысла греческого «experimentum» и определений, приведенных в толковых и энциклопедических словарях, видно, что в узком смысле слова-термины «опыт» и «эксперимент» являются синонимами: «Понятие опыт по существу совпадает с категорией практики, в частности, эксперимента, наблюдения» (БСЭ, 1973) [1]. Однако в широком понимании «опыт выступает и как процесс воздействия человека на внешний мир, и как результат этого воздействия в виде знаний и умений» (Советский энциклопедический словарь, 1987) [6]. Элементарный опыт (эксперимент), по мнению П.Г. Саморуковой, – это наблюдение, проводимое в специально организованных условиях [4]. В.И.Логинова считает, что опыт – это преобразование жизненной ситуации предмета или явления с целью выявления скрытых, непосредственно не представленных свойств объектов, установления связей между ними, причин их изменения [4]. Н.Н. Поддьяков [7] отмечает, что детская деятельность экспериментирования позволяет получить более полную информацию об изучаемом явлении или объекте, увидеть то, что недоступно пониманию при словесном изложении воспитателя. Изучение им особенностей данной деятельности дает основание для формулировки следующих положений:
1) детское экспериментирование является особой формой поисковой деятельности, в которой наиболее ярко выражены процессы целеобразования, возникновения и развития новых мотивов личности, лежащих в основе самодвижения, саморазвития дошкольников;
2) в детском экспериментировании наиболее мощно проявляется собственная активность детей, направленная на получение новых сведений, новых знаний, на получение продуктов детского творчества – новых построек, моделей, рисунков, сказок и т.п. (познавательная и продуктивная форма экспериментирования);
3) детское экспериментирование является стержнем любого процесса детского творчества;
4) в детском экспериментировании наиболее органично взаимодействуют психические процессы дифференциации интеграционных процессов;
5) детское экспериментирование является всеобщим способом функционирования психики, пронизывает все сферы детской жизни, все виды детской деятельности, в том числе и игровую. Последняя возникает значительно позднее деятельности экспериментирования, но затем приобретает статус второй ведущей деятельности.
Значение элементарных опытов заключается в том, что:
– в них проявляется сознательная деятельность детей, направленная на лучшее познание природы, выявление зависимостей и связей между предметами и явлениями, между деятельностью людей и состоянием природы;
– опыты оказывают положительное влияние на развитие логического мышления дошкольников, т.к. им необходимо обнаружить и объяснить причину изменения объекта.
Дети учатся анализировать имеющиеся данные, высказывать суждения, выбирать способ решения задачи;
– у детей развиваются наблюдательность, пытливость, познавательные интересы;
– кроме того, опыты способствуют развитию речи, т.к. детям надо довольно четко и понятно для окружающих формулировать свои вопросы, суждения, выводы;
– в опыте ребенок получает знания не как готовый факт, а как результат, приобретенный в процессе деятельности.
Обучать ребенка, – говорил П.П. Блонский, – это значит не внушать ему наших мыслей, а развивать его собственную мысль, доводить ее до уровня нашей.
Классификация экспериментов.
Эксперименты можно классифицировать по разным принципам:
1. По характеру объектов, используемых в эксперименте:
– опыты с объектами неживой природы;
– опыты с растениями;– опыты с животными;
– опыты, объектом которых является человек.
2. По месту проведения опытов:
– в групповой комнате;
– на участке;
– в лесу, на поле и т.д.
3. По количеству детей:
– индивидуальные (1–4 ребенка);
– групповые (5–10 детей);
– коллективные (вся группа).
4. По причине проведения:
– случайные;
– запланированные;
– поставленные в ответ на вопрос ребенка.
5. По характеру включения в педагогический процесс:
– эпизодические (проводимые от случая к случаю);
– систематические.
6. По продолжительности:
– кратковременные (5–10 минут);
– длительные.
7. По месту в цикле:
– первичные;
– повторные;
– заключительные и итоговые.
8. По характеру мыслительных операций:
– констатирующие (позволяющие увидеть какое-то одно состояние объекта или одно явление вне связи с другими объектами и явлениями);
– сравнительные (позволяющие увидеть динамику процесса или отметить изменения в состоянии объекта);
– обобщающие (эксперименты, в которых прослеживаются общие закономерности процесса, изучаемого ранее по отдельным этапам).
9. По способу применения в групповой комнате:
– демонстрационные (при которых в группе имеется всего один объект, находящийся в руках педагога). Воспитатель сам проводит опыт (демонстрирует его), а дети следят за ходом и результатами;
– фронтальные (у детей на столах имеется раздаточный материал для экспериментирования) [2].
Особенности детского экспериментирования.
Детское экспериментирование имеет свои особенности, отличающие его от экспериментирования школьников и, тем более, от научно-исследовательской работы взрослых. Главным отличием можно назвать генетическое родство детского экспериментирования с игрой, а также с манипулированием предметами, служащими у детей наиважнейшими способами познания мира.
Рассмотрим его некоторые особенности.
1. Детское экспериментирование свободно от обязательности. Нельзя заставить ребенка ставить опыты. Во время любого эксперимента у ребенка должно сохраняться ощущение внутренней свободы.
2. Как и при игре, не следует жестко регламентировать продолжительность опыта. Если ребенок работает с увлечением, не стоит прерывать его занятия только потому, что истекло время, отведенное на эксперимент по плану. В то же время, если интерес к эксперименту не возник или быстро пропал, его можно прекратить ранее запланированного срока. Исключение составляют те опыты, в которых прекращение работы наносит вред животным и растениям. Так, всегда надо доводить до конца посадку и пересадку растений, уход за животными уголка природы, возвращение животных в природу на то место, откуда они были взяты. Как правило, в таких опытах принимают участие старшие дошкольники, у которых чувство долга уже сформировано. Работа с живыми объектами дает для этого богатейшие возможности.
3. В процессе детского экспериментирования не следует жестко придерживаться заранее намеченного плана. Можно разрешать детям варьировать условия опыта по своему усмотрению, если это не уводит слишком далеко от цели занятия и не наносит вреда живым организмам. Следует радоваться открытиям своих воспитанников, одобрять их попытки мыслить самостоятельно, создавать в группе творческую атмосферу.
4. Дети не могут работать, не разговаривая. Многие психологи, начиная с Ж. Пиаже, показали следующую закономерность: в тот период, когда в процессе становления психики ребенка наглядно-образное мышление начинает заменяться словесно-логическим и когда начинает формироваться внутренняя речь, дети проходят стадию проговаривания своих действий вслух. Эта стадия приходится как раз на старший дошкольный возраст. По этой причине дошкольникам трудно работать без речевого сопровождения. Они мыслят именно в такой форме. Кроме того, потребность поделиться своими открытиями, выяснить, нет ли у других чего-либо нового и интересного, является естественной потребностью любого творчески работающего человека, независимо от его возраста. Из сказанного вытекает вывод: при организации экспериментов в ДОУ необходимо специально создавать условия, способствующие общению детей друг с другом, их раскрепощению.
5. При проведении экспериментов нужно учитывать индивидуальные различия, имеющиеся между детьми. Так, у одних склонность к экспериментированию выражена очень сильно, у других почти отсутствует. Имеет смысл позволять интересующимся экспериментировать чаще, поскольку лишение детей, обладающих «исследовательской жилкой», возможности постоянно встречаться с новым оказывает на них неблагоприятное влияние. Детей без особых склонностей к исследовательской работе можно привлечь к зарисовке происходящих изменений с объектами в дневниках наблюдений или другой работе.
6. Не следует чрезмерно увлекаться фиксированием результатов экспериментов, несмотря на огромную пользу фиксации результатов экспериментирования. Необходимость регистрировать увиденное является дополнительной нагрузкой для ребенка. Кроме того, не все дошкольники способны осознать смысл этой процедуры. Большинство из них еще не созрели для восприятия значения условных знаков. В руках умелого педагога данная форма работы доставит детям большую радость, но при насильственном использовании ничего, кроме вреда, не принесет.
7. Следующий важный момент, который необходимо учитывать, – это право ребенка на ошибку. Невозможно требовать, чтобы ребенок всегда совершал только правильные действия. Дошкольники, даже старшие, только начинают осваивать вербальный способ познания, поэтому зачастую указания и объяснения взрослых они не воспринимают.
СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ОПЫТОВ ДЛЯ ДОШКОЛЬНИКОВ
Опыты с предметами неживой природы № п/п Цель опыта Содержание опыта
1. Подвести детей к пониманию связи между температурой воздуха и состоянием воды (вода превращается в лед при низких температурах). Налить из-под крана одинаковое количество воды в одинаковые чашки. Одну вынести на улицу. Измерить температуру воздуха на улице и в комнате. Определить причины замерзания воды.
2. Подвести детей к пониманию связи между температурой воздуха и состоянием снега и льда (снег и лед превращаются в воду в теплом помещении). Принести снег и лед в помещение. Наблюдать за таянием снега и льда.
3. Подвести детей к пониманию того, что снег тает от любого источника тепла. Наблюдать за таянием снега на руке в морозный день. Наблюдать за таянием снега на руке в варежке.
4. Подвести детей к пониманию зависимости свойств снега от температуры воздуха: на морозе снег рассыпается. Чтобы из него можно было лепить, он должен быть влажным. Предложить детям в морозный день вылепить снежки. Выяснить, почему не получается. Полить снег водой. Вновь предложить вылепить снежки. Выяснить, почему снег стал липким.
5. Подвести детей к пониманию связи между состоянием снега и температурой воздуха (пластичность зависит от влажности, а влажность – от температуры воздуха). В морозный день предложить детям вылепить снежки. Принести снег в помещение и вновь предложить вылепить снежки. Выяснить, почему снег стал липким.
6. Подвести детей к пониманию защитных свойств снега. В сильный мороз налить одинаковое количество воды в три бутылки и зарыть в снег на разную глубину. Выяснить, почему вода замерзла в бутылке, лежавшей на снегу, покрылась коркой льда в середине сугроба и не замерзла в глубине под снегом.
7. Показать детям водопроницаемость песка и водонепроницаемость глины. Подготовить две банки: одну – с песком, другую – с глиной. Налить в банки одинаковое количество воды. Выяснить, почему вода сразу прошла через песок и не прошла через глину.
8. Подвести детей к выводу, что формуется только сырой песок. Предложить детям «испечь пирожки» из сухого и сырого песка.
9. Показать детям, что воздух есть вокруг нас, способы его обнаружения. Взять полиэтиленовый мешочек и скрутить его со стороны отверстия. Взять стакан (с прикрепленным на дно кусочком пластилина), ввести в него салфетку и прижать ко дну. Перевернув стакан вниз, опустить его резко в аквариум так, чтобы он полностью был погружен. Воронку с надетым на ее узкую часть надувным резиновым шариком опустить раструбом в воду. По мере опускания воронки шарик раздувается.
10. Показать, что воздух есть в комнате, в губке, в земле, всюду. Один конец соломки опустить в стакан с водой, другой конец взять в рот и осторожно подуть. Рассмотреть губку, затем опустить ее в воду: выделяются пузырьки воздуха. Бросить в воду кусочек кирпича. Опустить в воду комок земли.
11. Показать, что воздух можно сжать. Воздух имеет вес. Положить на чашки пружинных весов по воздушному шарику. Надуть один шарик, затем шарики вновь помещают на чашки весов: одна чашка немного опускается. Выпустить воздух из шарика: он с шумом выходит. Если шарик заполнить большим количеством воздуха, то он может лопнуть.
12. Познакомить со свойствами воздуха (может перемещаться; при перемещении заставляет двигаться другие предметы). Показать значение воздуха в жизни человека. Задержать воздух и не дышать в течение нескольких минут. Взять полоски бумаги и подуть на них.
13. Показать, что звезды светят постоянно. Пробить дыроколом в картонке несколько отверстий. Вложить картонку в конверт. Находясь в хорошо освещенной комнате, взять в одну руку конверт с картонкой, в другую фонарик. Включить фонарик и с расстояния 5 см посветить на обращенную к вам сторону конверта, а потом на другую сторону.
14. Установить, почему звезды движутся по кругу. Вырезать из бумаги круг диаметром 15 см. Наугад нарисовать мелом на черном круге 10 маленьких точек. Проткнуть круг по центру карандашом и оставить его там, закрепив снизу клейкой лентой. Зажав карандаш между ладоней, быстро крутить его.
15. Узнать, как замерзшая вода двигает камни. Опустить соломинку в воду. Набирать в соломинку воды. Закрыв языком верхнее отверстие соломинки, чтобы из нее не вылилась вода, вытащить ее из воды и закрыть отверстие внизу пластилином. Вынув соломинку изо рта, закрыть пластилином и второе отверстие. Часа на три положить соломинку в холодильник.
16. Установить, почему солнце можно видеть до того, как оно появляется над горизонтом. Наполнить банку водой, пока она не начнет литься через край. Плотно закрыть банку крышкой. Положить банку на стол в 30 см от края стола. Сложить перед банкой книги так, чтобы осталась видна только четверть банки. Слепить из пластилина шарик размером с грецкий орех. Положить его на стол в 10 см от банки. Встать на колени перед книгами. Смотреть сквозь банку поверх книг. Если шарика не видно, подвинуть его. Оставшись в том же положении, убрать банку из своего поля зрения.
17. Узнать, из каких цветов состоит солнечный луч. Наполнить противень водой. Поставить его на стол около окна, чтобы на него падал утренний свет солнца. Поместить зеркальце внутри противня, положив его верхний край на край противня, а нижний в воду под таким углом, чтобы оно отражало солнечный свет. Взять одной рукой лист бумаги и держать его перед зеркалом. Второй рукой слегка подвинуть зеркало. Регулировать положение зеркала и бумаги, пока на ней не появится радуга. Слегка потрясти зеркало. Уточнить порядок расположения семи цветов.
Опыты с живыми организмами № п/п Цель опыта Содержание опыта
1. Подвести детей к выводу о необходимости влаги для роста растений. Проращивать одинаковые семена в двух блюдцах (в пустом и с влажной ватой). Посадить семена – сухие и пророщенные. Проращивать луковицы в сухой банке и банке с водой.
2. Подвести детей к выводу о необходимости света для роста растений. Два одинаковых растения поместить в темное и светлое место. Наблюдать за движением растений, тянущихся к свету.
3. Подвести детей к самостоятельному выводу о необходимости удобрений для роста растений. Взять два одинаковых растения, одно из них подкармливать.
4. Подвести детей к выводу о необходимости тепла для роста растений. Поместить два одинаковых растения в разные условия: одно – в теплое место, другое –в холодное.
5. Доказать разную потребность растений во влаге. Поливать одинаковым количеством воды фикус и примулу, кактус и узамбарскую фиалку.
6. Выяснить влияние прополки, прореживания на рост и развитие растений. На части грядки не пропалывать и не прореживать растения.
7. Установить, как растение ищет свет. Поставить растение у окна на три дня. Повернув растение, изменить направление его листьев, но через три дня растение снова поворачивается к свету.
8. Показать, что листья и стебли растений функционируют как соломинки. Налить в бутылочку воды, оставив ее незаполненной на 2-3 см. Взять кусок пластилина и обмазать им стебель плюща ближе к листу. Вставить обмазанный пластилином стебелек в горлышко бутылки, погрузив его кончик в воду, и замазать горлышко пластилином, как пробкой. Карандашом проделать в пластилине отверстие для соломинки. Вставить в отверстие соломинку так, чтобы ее конец не доставал до воды. Закрепить соломинку в отверстии пластилином. Взять бутылочку в руки и встать перед зеркалом, чтобы видеть в нем ее отражение. Через соломинку всасывать воздух из бутылочки.
9. Показать, что растение теряет влагу через испарение. Поместить пакетик из полиэтилена на лист и надежно прикрепить его к стеблю клейкой лентой. Поставить растение на 2-3 часа на солнце.
10. Показать, как растение может обеспечить себя питанием. Полить растение. Поставить горшок с растением целиком в банку. Плотно закрыть банку крышкой. Поставить банку в светлое место, где бывает солнце. Не открывать банку в течение месяца.
11. Выяснить, какой эффект оказывает температура на рост бактерий. Налить в две банки по чашке молока. Закрыть банки. Поставить одну банку в холодильник, вторую – в теплое место. В течение недели ежедневно проверять обе банки.
12. Вырастить грибок под названием «хлебная плесень». Положить хлеб в пластиковый пакет. Капнуть в пакет 10 капель воды. Закрыть пакет. Положить пакет в темное место на 3–5 дней. Рассмотреть хлеб через пластик.
13. Определить, хорошее ли обоняние у кошки. Разложить перед кошкой пакетики с рыбой, печеньем, конфетами.
14. Выяснить, хорошо ли слышит кошка. Предложить детям шепотом позвать кошку, поскрести ногтем по поверхности стола.
15. Выяснить, какой корм любит животное. Разложить перед животным различные виды корма.
16. Выяснить, как кошка чистит себе шерсть языком. Потереть грифель о палец, пока на нем не появится след от карандаша. С легким нажимом потереть испачканный палец пилкой для ногтей. Осмотреть палец и пилку. Потереть пилку о ватный тампончик. Осмотреть пилку и тампон.
17. Установить, почему во время дождя черви вылезают на поверхность. Налить воды в стакан с камешками, пока их не закроет вода. Налить воды в банку с землей и дождевыми червями, пока вода не закроет всю землю. Понаблюдать, идут ли пузырьки воздуха из земли. Проследить, как черви реагируют на воду.
18. Понаблюдать за жизненным циклом мушек. Очистить банан и положить его в банку. Оставить банку открытой на несколько дней. Ежедневно проверять банку. Когда появятся плодовые мушки дрозофилы, накрыть банку нейлоновым чулком и завязать резинкой. Оставить мушек в банке на три дня, затем отпустить их всех. Снова закрыть банку чулком. В течение двух недель вести наблюдение за банкой.
19. Продемонстрировать, как змея меняет кожу. Надеть на руку перчатку. Свободной рукой держать перчатку за верхнюю часть. Медленно вытаскивать руку из перчатки. Свободной рукой тянуть перчатку то с одной стороны, то с другой.
20. Выяснить, почему человек храпит. Вырезать из бумаги 15-сантиметровый квадрат. Взять его за края и прислонить его к губам. «Промычать» свою любимую песенку, а потом сделать то же самое, но уже без бумаги. Проводя опыты, воспитателю следует познакомить дошкольников с правилами, которые необходимо соблюдать:
1) животные и растения не должны страдать – они живые и им может быть больно;
2) опыт должен быть безопасен для тебя, поэтому не пытайся заставить животное делать то, что ему не свойственно, оно может тебя укусить или оцарапать;
3) при подготовке опыта сначала обдумай, что ты хочешь узнать с его помощью. При проведении опыта изменяй условия по одному, сохраняя остальные неизменными. Постарайся довести опыт до конца и получить интересующий тебя ответ;
4) об опыте и его результатах – сделанных открытиях – расскажи сверстникам так, чтобы им было понятно, что ты узнал и как.
Опыты с социально-экологическим содержанием№ п/п Цель опыта Содержание опыта
1. Определить состояние экологической системы и ее компонентов. Намазать вазелином две белые карточки и оставить одну из них на улице, другую – в парке (лесу) в тех местах, откуда они не пропадут. Через два дня рассмотрите их под увеличительным стеклом.
2. Определить состояние воздуха. Зажечь с детьми спичку, задуть ее и понюхать воздух. Газ, запах которого вы почувствовали, – отходы, отравляющие воздух во время движения машин. Сравнить воздух в парке, лесу и вблизи оживленной автомагистрали.
3. Показать, что в результате вытаптывания почвы ухудшаются условия жизни подземных животных. Взять образцы почвы с грядки и тропинки. Одновременно опустить образцы почв в банки с водой и наблюдать, в какой из них больше воздушных пузырьков.
4. Показать, как происходит загрязнение почвы, обсудить возможные последствия этого. В одну банку налить чистую воду, в другую грязную (раствор стирального порошка или мыла). В две другие банки поместить почву. Почву в одной банке полить чистой водой, в другой – грязной. Поставить банки рядом и сравнить образцы почв после полива.
5. Понаблюдать превращения воды в природе, ее круговорот. Погрузите кипятильник в банку с водой и включите его в сеть. Стеклянную банку наполнить льдом или снегом. С детьми младшего и среднего дошкольного возраста опыты почти не проводятся, т.к. мал опыт детей, они не могут установить связи. В этих группах воспитатель чаще использует поисковые действия (предложить кошке конфету, морковь, мясо – что же она выберет? Поскрести пальцем по столу – слышит ли кошка? Чем она слышит?). Поисковые действия в младших группах необходимо включать в наблюдения. Для старших дошкольников раскрывается значение проводимого опыта как познавательной деятельности, в результате кото-рой ребята узнают новое, делают выводы и обобщения.
В исследовании Т.А. Ковальчук предлагается организация и руководство опытами. Автор выделяет несколько этапов:
I этап. Подготовительный. Его цель: вызвать у детей интерес к предстоящей деятельности. Достигается цель с помощью следующих приемов:
– подготовка воспитателем на глазах у детей необходимого оборудования;
– задания дежурным подготовить оборудование, разместить его на виду у детей;
– выделение объекта для опыта;
– предварительное рассматривание материала или объекта для опыта. Воспитатель обращается к имеющемуся у дошкольников опыту, чтобы они предугадали дальнейшие действия;
– показ фрагментов видео- или диафильмов;
– рассматривание иллюстраций, подготавливающих детей к восприятию объекта или явления.
II этап. Начало опыта. Его цель: направить произвольное внимание детей и сосредоточить его на объекте, поддержать интерес, вызванный на I этапе, упрочить его. Воспитатель ставит перед детьми задачу, предлагает им высказать свою гипотезу, обосновать свое предположение. Педагог не оценивает правильность или неправильность предварительного решения (лишь фиксирует их).
III этап. Основной. Цель: формирование реалистических представлений у дошкольников на основании организации элементарного опыта. Чтобы у детей не угасал интерес к работе, следует чаще обращать их внимание на получение определенного результата, на уяснение сущности явления, причины его возникновения. Если проводится длительный опыт (результаты отсрочены, например, во время выращивания растения в разных условиях), необходимо фиксировать промежуточные результаты в календарях наблюдения.
IV этап. Заключительный. Цель: подведение итогов, формулировка выводов. Воспитатель возвращается к высказанным дошкольниками гипотезам, определяет их правильность, подводит ребят к формулированию окончательных выводов.
Вопросы и задания для актуализации знаний
1. Что такое опыт?
2. Какое из предложенных определений опыта более точное? В чем сходство опытов и наблюдений? В чем их различие?
3. В чем заключается значение опытов для экологического развития дошкольников?
4. Проанализируйте конспект опыта (Приложение 8), проведите его с дошкольниками, зафиксируйте полученные результаты.
5. Изучите содержание и технологию проведения опытов, предложенных в статье О. Крамаренко и др., проведите их в ДОУ.
Литература для самостоятельной работы
1. Большая советская энциклопедия. – М.: 1973.
2. Иванова А.И. Экологические наблюдения и эксперименты в детском саду. М., 2004.
3. Крамаренко О., Носова Т. Птицы и нефть // Обруч. 2000. № 4.
4. Мир природы и ребенок / Под ред. Л.М. Маневцовой, П.Г. Саморуковой. – СПб., 1998.
5. Рыжова Н.А. Экологическое образование в детском саду. – М., 2001.
6. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров. М., 1987.
7. Умственное воспитание дошкольников / Под ред. Н.Н. Поддьякова, Ф.А. Сохина. – М., 1985.