Смешиваем воду: что такое научное утверждение?

Видео: что такое научное утверждение?

Три минуты: Галилео Галилей проверяет утверждение «лёд плавает, потому что он плоский». Включи в видео русские субтитры.

Презентация

Слайды с урока. Листай стрелками внизу справа или клавишами со стрелками; многие рисунки появляются шаг за шагом. Презентация работает без подключения к чужим серверам.

Главная мысль: смешать и предсказать

В начале урока один вопрос: какой станет температура, если я налью вместе тёплую и холодную воду? Каждая группа записывает число до измерения. Это предположение (die Vermutung), и сформулировать его нужно так, чтобы измеренное значение могло его опровергнуть.

В трёх опытах группы смешивают разные количества: 100 мл тёплой и 100 мл холодной воды, затем 200 мл тёплой и 100 мл холодной, затем (запасной вариант) 100 мл тёплой и 200 мл холодной. Измеряют в двойных стаканах с теплоизоляцией; результаты записывают в таблицу на рабочем листе.

В конце урока мы возвращаемся к первому вопросу. Выдержало ли предположение проверку, или измеренное значение его опровергло? Предположение, которое не опровергли, этим не доказано: оно только выдержало проверку (bewährt).

Шесть шагов

1. Начало: вопрос про смесь, каждая группа записывает своё число (слайды 1 и 2).
2. Видео: Галилей и вопрос, как проверить утверждение (слайд 3).
3. Сформулировать предположение: текстовая головоломка и задание 1 на рабочем листе, а также вопрос, можно ли предположение опровергнуть (слайды 4 и 5).
4. Спланировать: выбрать материал, определить количества и роли (слайды 6–8).
5. Опыт и измерение: опыты 1 и 2 с таблицей; наблюдение и измеренное значение записывать отдельно (слайд 9).
6. Оценить и вернуться: опровергнуто ли предположение? Группы сравнивают результаты, затем главное правило (слайды 10 и 11). Слайд 12 открывает следующий вопрос.

Материал для каждой группы

• тёплая вода (из-под крана, ниже 50 °C) и холодная вода
• мерный стакан с делениями, палочка для перемешивания
• двойные стаканы с теплоизоляцией
• мультиметр с термопарой или термометр
• секундомер, полотенце

Воду нагревать не нужно: водопроводной воды ниже 50 °C достаточно, и это безопасно.

Что урок показывает о науке

• Можно опровергнуть, а не подтвердить: утверждение научное, если опыт мог бы его опровергнуть (widerlegen). Окончательно подтвердить его нельзя, потому что нельзя проверить все случаи.
• Выдержало проверку (bewährt): если утверждение не опровергли, мы говорим: оно выдержало проверку.
• Протокол (das Protokoll): что измерили, записано в таблице. Другие должны суметь повторить опыт.
• Наблюдение и объяснение отдельно (die Beobachtung, die Deutung): «Я вижу …» записывается отдельно, объяснение — после этого.

Заметки для учителей

• Рабочий лист — это PDF с подвижными стикерами (текстовая головоломка). В Goodnotes стикеры удобно перетаскивать; PDF работает и в любом другом PDF-приложении, и на печати. Goodnotes не обязателен.
• Урок рассчитан на сдвоенный урок с запасом: основной путь заканчивается после опыта 2, опыт 3 и дополнительные вопросы — запас.
• Сценарий к слайдам не публикуется: на слайдах только то, что ученики должны увидеть, остальное говорит учитель.
• На слайде 12 есть QR-код, который ведёт на эту страницу.

Рабочий лист

Три страницы: текстовая головоломка и предположение, материал и таблица измерений, оценка. Здесь видны страницы; чтобы работать, открой PDF.

📄 Рабочий лист (PDF) 📓 Файл Goodnotes

Тот же рабочий лист как файл Goodnotes (с подвижными стикерами); откройте или импортируйте его в Goodnotes.