Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: фронтальная эвристическая беседа.

Средства обучения: субстраты неорганического и органического происхождения, плакат с диагностической методикой, видеокадры с культурами, выращенными гидропонным способом.

Основные этапы урока:

I. Мотивационный этап.

II. Постановка проблемы.

III. Групповое решение.

IV. Рефлексивный итог занятия.

Ход урока:

I этап. Формирование внутренней мотивации к изучению содержания урока.

Учитель: Прогуливаясь перед звонком по школе, я увидела расписание уроков и изумилась такому большому количеству предметов. Вы можете мне сейчас ответить, сколько предметов вы изучаете?

Учащиеся: 12, 14, 19 и т.д.

Учитель: Вы даже не знаете сколько. Но дело не в количестве. Меня больше занимает другой вопрос: зачем вам так много предметов и нужны ли они вам?

Учащиеся (варианты ответов):

- чтобы в дальнейшем осознанно выбрать профессию;

- расширить свой кругозор;

- чтобы было чем занять учеников (шутит кто-то);

- обладать знаниями из различных областей разных наук и др.

Учитель: А возможно ли в школе получить всю информацию, которая сможет потребоваться вам в дальнейшем, на всю оставшуюся жизнь в самых разнообразных аспектах (профессиональном, интеллектуальном и т.д.)?

Учащиеся: Конечно, нет.

Учитель: А может ли учитель научить вас всему, хотя бы в рамках своего предмета?

Учащиеся: И это невозможно.

Учитель: А ту информацию, которую вы получаете на уроках, вы могли бы добыть самостоятельно, без помощи педагога?

Учащиеся: Возможно. Например, если бы «порылись» в книгах, журналах, интернете. Кое-что можно увидеть и по телевидению. В том же учебнике, наконец.

Учитель: Прекрасно! Но для чего в таком случае нужен учитель?

Возникает заминка, после которой педагог продолжает:

- Есть ли какое-то различие между изложением материала в книге и объяснением учителя?

Учащиеся: Обычно в книге идет просто повествовательное описание фактов, а учитель помимо изложения предлагает нам дополнительно закрепить материал с помощью различных упражнений, решения задач, поиска ответов на вопросы и проблемы.

Учитель: Для чего же он это делает, усложняет вам жизнь своими вопросами и проблемами?

Учащиеся (варианты ответов):

- скорее всего, для того, чтобы мы научились находить выход из трудных ситуаций;

- развивали у себя логическое мышление;

- научились думать;

- могли в будущем выбирать, находить наиболее разумные решения;

- лучше запоминали материал;

- в будущем могли бы хорошо работать.

Учитель: Думать, запоминать, работать... Однажды я прочла следующее высказывание: «Работать и запоминать может и компьютер, а человек должен думать». Согласны ли вы с этим?

Учащиеся: Да.

Учитель: А что в вашем понимании означает «думать»?

Учащиеся (варианты ответов):

- анализировать;

- фантазировать;

- сравнивать;

- делать выводы;

- размышлять.

Учитель: И к какому же результату в итоге приходит человек? К чему приводит мощь человеческого разума?

Учащиеся (варианты ответов):

- люди находят выход из трудного положения;

- выдвигают новые идеи;

- делают открытия.

Учитель: Вот и я хочу предложить вам, если вы не возражаете, сегодня на уроке путем анализа, сравнения, размышлений поучиться находить выход из трудных положений, выдвигать новые идеи, делать открытия. Для этого нам не потребуются тетради и учебники. Я не буду ничего объяснять, чтобы не уподобляться книге или компьютеру. Нам предстоит наиприятнейшее занятие - мы будем думать. Посмотрим, что у нас из этого получится.

А для начала я вам предлагаю прослушать куплет из известной песни и высказать свое мнение: о чем в ней поется?

Звучит первый куплет песни «И на Марсе будут яблони цвести»1:

Жить и верить - это замечательно.

Перед нами небывалые пути.

Утверждают космонавты

и мечтатели,

Что на Марсе будут яблони цвести.

Учитель: Как вы полагаете, то, что на Марсе могут яблони цвести - это реально или нет?

Учащиеся (варианты ответов):

- Нет, не реально.

- Может быть, и реально, но не сейчас, а в далеком будущем.

- Это нереально и никому не нужно.

Учитель: Что ж, все варианты ответов на первый взгляд логичны, и даже пессимистические очень интересны.

II этап. Постановка проблемы (учебной задачи).

Учитель: Но я позволю себе продолжить и хочу рассказать одну историю, которая, появившись в средствах массовой информации, взбудоражила мировую общественность.

На одном из островов Карибского моря - острове Аруба - была создана международная ферма Роббинса. На ней выращивали томаты, перец, мускатную дыню, зеленый горошек и другие культуры. Через несколько лет фермер начал получать такие прибыли, что стал миллионером. Его поистине гигантские урожаи позволяли обеспечивать продукцией не только жителей своего острова, но и экспортировать ее в близлежащие государства.

На первый взгляд в этой истории нет ничего особенного. Однако всех поразило то, что, во-первых, площадь, на которой выращивались все эти культуры была всего 3 га, во-вторых, на острове не было пресной воды и, наконец, отсутствовала пахотная почва. Практически весь остров был покрыт лишь песками и камнями. Известно, что фермер ни одного грамма почвы не ввозил.

Как вы считаете, это реальность или очередная журналистская «утка»?

Учащиеся (варианты ответов):

- конечно, это выдумка;

- может быть, и реальность, если он занимался селекцией, но за столь короткий промежуток времени это невозможно;

- возможно, там необычными (особыми) были климатические условия: повышенная радиация, кислотные дожди, приводившие к различного рода мутациям;

- нет, это нереально.

III этап. Групповое решение учебной задачи.

а) Теоретический поиск общего принципа (способа действия).

Учитель: Давайте разберемся. Почему нереально? В чем вы видите здесь проблему?

Учащиеся: Прежде всего в отсутствии почвы.2

Учитель: А для чего растению нужна почва?

Учащиеся: Для потребления необходимых растению питательных веществ.

Учитель: Эти необходимые растениям питательные вещества могут содержаться только в почве?

Учащиеся: Нет. Они могут содержаться, например, в удобрениях.

Учитель: Если растения получат удобрения с необходимыми ему питательными веществами, то нужна ли будет им почва?

Учащиеся: Нет. Но питательные вещества лучше усваиваются в жидкой форме, а в жидкости корневая система растения не сможет закрепиться (заякориться). Поэтому почва нужна и для закрепления растения.

Учитель: А закрепиться растение может только в почве?

Учащиеся: Нет.

Учитель: Приведите мне, пожалуйста, примеры тех веществ, в которых еще могут закрепляться растения.

Учащиеся: В принципе любое твердое вещество: гравий, песок, камни, торф, опилки (каждый ответ поощряется учителем).

Учитель: Замечательно. Итак, если растение высадить в твердое вещество (гравий, песок) и снабжать его необходимыми питательными веществами, то станет оно расти?

Учащиеся: Получается так. Да.

Учитель: Какой же можно сделать вывод?

Учащиеся: Растение может произрастать в любом субстрате (заменителе почвы), если соблюдается два условия: его корневая система закреплена в этом субстрате и оно получает питательные вещества.

Комментарий автора. Таким образом, учащиеся самостоятельно (учитель находился по терминологии Л.С.Выготского в позиции «сзади», «за учащимися») теоретическим способом установили источник происхождения и общий принцип выращивания растений гидропонным способом. Согласно концепции развивающего обучения Д.Б.Эльконина - В.В.Давыдова, после этого этапа следует переходить к исследованию частных проявлений. На описываемом уроке это происходит следующим образом.

б)Обсуждение частных проявлений.

Комментарий автора. Учитель начинает демонстрировать учащимся различные субстраты (губку, гравий, кусок пенопласта, проволоку и т.д.) и каждый раз интересуется у них: «Можно ли вырастить в этом субстрате растения?» Обычно учащиеся отвечают утвердительно. Если же у них возникают сомнения, то педагог вновь возвращает их к открытому ими общему принципу. И поскольку для данного частного случая (субстрата) условия выполняются, то учащиеся признают: логико-теоретические основания для отрицательного утверждения отсутствуют.

Иногда могут возникнуть трудности иного характера, связанные, например, с физическими или химическими особенностями предъявляемых субстратов.

В первом случае, если учащиеся заявляют, что нельзя вырастить в пенопласте, поскольку он плотный (конкретный предъявляемый учителем брусок), то, пользуясь той же методикой «ключевое слово», можно продолжить эвристическую беседу и по этому поводу.

Учитель: Что вас смущает в этом субстрате?

Учащиеся: То, что он плотный и растение не сможет «пробиться» сквозь этот субстрат.

Учитель: Действительно пенопласт достаточно плотный и растению не пробиться сквозь него. Можно ли изменить (уменьшить) плотность этого субстрата?

Учащиеся: Ну, например, измельчить его, и тогда корни смогут проникать сквозь его частицы.

Учитель: Прекрасно. Проблема разрешена?

Учащиеся: Да.

Во втором случае, когда детей начнут «смущать» химические свойства субстрата (например, проволоки), эвристическая беседа может вылиться в следующий диалог.

Учитель: Почему вам кажется, что нельзя вырастить в проволоке?

Учащиеся: Потому что может возникнуть коррозия.

Учитель: Что же можно предпринять для того, чтобы коррозии не происходило?

Учащиеся (варианты ответов):

- покрыть антикоррозийными материалами;

- подобрать питательные вещества, которые содержали бы все необходимые микро- и макроэлементы и при этом не вступали в реакцию с этим видом металла.

Учитель: Вы прекрасно справились и с этой проблемой, и теперь мне даже трудно поверить в то, что какой-то мой вопрос сможет поставить вас в тупик. Я не буду пока больше «тестировать» вас и попрошу лишь предложить мне иные варианты заменителей почвы, субстратов для беспочвенного выращивания

Учащиеся (варианты ответов):

- гель;

- водный раствор;

- капрон;

- пуговицы;

- древесная кора;

- вулканический шлак.

Учитель: Ну что ж, давайте вернемся к нашему миллионеру. Изменилось ли ваше мнение по этому поводу?

Учащиеся: Да. Это реально. Скорее всего, фермер мог вырастить гигантский урожай в песке и камнях, поливая свои сельскохозяйственные культуры специально приготовленным раствором, содержащим все необходимые растениям питательные вещества.

Учитель: Наступил ответственный и очень интересный момент нашего урока. И прежде всего я хочу вас поздравить. Во-первых, вам удалось разгадать тайну фермера. Во-вторых, и это самое главное, сами того не подозревая, вы совершили большое открытие и всего лишь за 7-10 минут справились с проблемой, над которой люди размышляли с ХVI века, - изобрели беспочвенный способ выращивания растений. Называется он гидропонным, а наука, изучающая беспочвенные способы выращивания растений - гидропоникой. Встречался ли вам раньше этот термин - «гидропоника»?

Учащиеся:

- нет (большинство);

- да (1-2 человека).

Учитель (обращаясь к последней малочисленной группе): А почему же сразу не ответили на вопрос в начале урока?

Учащиеся: Слово мы это помнили, но сопоставить его с реальной ситуацией не сумели.

Учитель: Получается, как у Мольера: всю жизнь говорил, но не знал, что говорил прозой. И это относится не только к тем, кто слышал этот термин. Разве остальные не проводили опыты по беспочвенному выращиванию растений даже в домашних условиях? Вспомните, пожалуйста.

Учащиеся: Конечно, например, когда репчатый лук высаживали в баночку с водой и выращивали его на перо. В воде с удобрениями растут комнатные растения, когда готовим рассаду на дачу.

Учитель: Молодцы! Совершенно верно. И теперь, я надеюсь, мы с вами сумеем «расшифровать», перевести на русский язык этот термин.

Учащиеся: Конечно. «Гидро» - это вода. А вот что такое «поника»?

Учитель: Я вам помогу. «Поника» в переводе с греческого означает «работа».

Учащиеся: Тогда получается, что гидропоника - «работа с водой», «работа воды».

Учитель: Совершенно верно. И теперь вы, конечно, знаете, какими были первоначальные опыты по беспочвенному выращиванию растений?

Учащиеся: Это были опыты по выращиванию растений в воде, водных растворах.

Учитель: Да, вы правы.

Небольшая справка. Гидропоника начала развиваться с XVI века. Ученый Вудворт выращивал растения сначала в воде, а затем в водных растворах. Но «лиха беда - начало». Потом исследователи стали выращивать растения в хрустале, малахите, платиновой проволоке, мхе.

В России в 1836 г. Тимирязев впервые на Нижегородской ярмарке продемонстрировал опыты по беспочвенному выращиванию растений. А как вы считаете, с именем какого политического деятеля связано внедрение гидропоники в сельское хозяйство нашей страны?

Учащиеся: Хрущева.

Учитель: Да, действительно. В 1963 г. приказом Министерства сельского хозяйства внедряется выращивание растений в искусственных субстратах. Сам Хрущев все овощи на даче выращивал только гидропонным способом. Наш последний министр сельского хозяйства - тоже. И сегодня гидропонный метод широко внедряется (приводятся названия местных хозяйств, реализующих гидропонный способ выращивания растений: совхоз «Московский» в пос. Московский Московской области, СХАОЗТ «Лето» Ленинградской области, хозяйство «Трубичино» Новгородской области и др.).

Учащиеся: Понятно, что использовать гидропонный метод выращивания растений имеет смысл в тех местах, где нет соответствующих климатических условий или недостаточно земли, в том числе и пахотной. Но какая экономическая выгода внедрения этого метода у нас, где земли хоть отбавляй?

Учитель: Давайте подумаем. Какие мнения есть по этому поводу?

Учащиеся (варианты ответов):

- выгодно, так как отпадают затраты на ежегодную обработку почвы;

- не нужно рыхлить, полоть;

- будет меньше вредителей;

- не нужно много поливать;

- урожай больше.

Учитель: Гидропоника - это действительно прибыльно. Позже мы познакомимся с этим методом подробнее, и вы обнаружите еще массу преимуществ.

А сейчас я хочу вам показать растения, выращенные гидропонным методом вашими предшественниками в нашей школе, и видеокадры выращивания сельскохозяйственных культур промышленным способом (демонстрируются растения, их фотографии и видеокадры баклажан, томатов, фасоли, комнатных растений, выращенных в керамзите, гравии, песке). В это время опять звучит песня «И на Марсе будут яблони цвести»).

После окончания демонстрации педагог обращается к классу.

Учитель: Так все-таки, могут ли на Марсе яблони цвести?

Учащиеся: В принципе, конечно, да, но есть трудности.

Учитель: Какие?

Учащиеся: Вырастить без почвы мы сможем, но там же нет атмосферы.

Учитель: А вы сомневаетесь в своих способностях? Я уверена, что точно также за несколько минут (и для этого не надо дожидаться урока физики) вы решите и эту проблему. Сможете?

Учащиеся: Сможем (улыбаются). Надо построить герметически закрывающуюся теплицу и накачать туда воздух из баллона, привезенного с Земли.

Учитель: Что ж, это один из возможных, но далеко не единственный способ. О другом способе у нас будет возможность поразмышлять чуть позже.

IV этап. Рефлексивный итог урока.

Учитель: Давайте подумаем о том, что сегодня произошло. В начале урока знали ли вы о гидропонике?

Учащиеся: Нет.

Учитель: Каким же образом вы узнали о ней? Я рассказала?

Учащиеся: Нет. Мы сами додумались и открыли. Вы нам лишь чуточку помогли.

Учитель: Каким же образом я это делала?

Учащиеся: Задавали вопросы и с помощью них подталкивали нас к решению.

Учитель: Какой же вид деятельности преобладал на нашем уроке: получение и сбор новой информации или мышление?

Учащиеся: Конечно, мышление.

Учитель: И что эффективнее в подобных ситуациях: вспоминать или размышлять?

Учащиеся: Наверное, размышлять. Помнить все, на все случаи жизни невозможно, в ситуации, когда нет книги или компьютера очень полезно подумать. Действительно, помнить может и компьютер, а человек должен размышлять.

Учитель: Вы молодцы! Сегодня на уроке вы все очень хорошо думали и получили не только новый, но и совершенно неожиданный результат. В начале урока вы отрицали саму возможность беспочвенного выращивания растений, а уже через 7-10 минут даже предложили методы его осуществления. И я поздравляю вас с этим. С открытием. Со способностью размышлять. С гибкостью вашего мышления - умением отказываться от догм и стереотипов и принимать даже самые неожиданные, но научно обоснованные решения.

На этом, пожалуй, можно было бы и закончить наш урок, но как же это сделать, если он у нас прошел без названия? Давайте исправим этот недочет. Помогите мне, пожалуйста, определить тему наших размышлений.

Учащиеся (варианты ответов):

- Альтернативные способы выращивания растений.

- Возможности гидропоники.

- Что такое гидропоника.

- Мы думаем.

- Мощь человеческого разума.

- И на Марсе будут яблони цвести.

Учитель: Спасибо. Чувствую, что вы устали от столь активной и насыщенной интеллектуальной деятельности, но не могу удержаться от того, чтобы все-таки не поставить еще одну проблему, последнюю.

Сегодня мы выяснили (и я надеюсь, вы в этом убеждены), что растения можно выращивать без почвы. А допускаете ли вы возможность их выращивания и без воздуха?

Учащиеся:

- нет;

- да (большинство).

Учитель: Прекрасно, я уже ощущаю как ломаются наши стереотипы. А без воды?

Учащиеся: Да.

Учитель: Здорово! Я поздравляю вас - вы верите в свои способности. И знаете, как это сделать?

Учащиеся: Пока нет, но теперь мы уже ничему не удивимся и допускаем, что и такое может быть.

Учитель: Что ж, оптимистов я хочу вдохновить и показать растения, которые в течение 10 месяцев живут без почвы, без воды, без воздуха (демонстрирует растение в закупоренной стеклянной бутылке). Как вы думаете, что с ними произойдет дальше?

Пауза. Учащиеся задумываются.

Учитель: Ну, что ж, это вам пища для размышлений. Если у вас появятся реальные соображения или хотя бы гипотезы по этому поводу, познакомьте меня с ними. Хорошо?

Мне было очень приятно работать с вами. Большое спасибо за общение.

Комментарий автора. В отличие от дидактической традиции урок заканчивается не обобщением полученной информации и рефлексией собственной деятельности, а постановкой проблемы. С психологической точки зрения эффект незаконченного действия («эффект Б.В.Зейгарник») способствует долговременному и более прочному запоминанию содержания и активизирует мыслительную деятельность учащихся, которая продолжается еще довольно долго и после урока (обычно до окончательного решения проблемы).

Светлана КАЗАНИНА, преподаватель специальных дисциплин ПУ №16, п.Сырково Новгородской области, финалист конкурса «Учитель года России-2002»