В горячей воде мелкий сахар исчез быстрее, чем крупный в холодной. Как узнать, помогла температура или размер кристаллов?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Карточки четырёх сочетаний условий, таблицы, карандаш и калькулятор. Предпосылки: среднее, сравнение величин, понятие контрольного условия. Работа с готовым учебным протоколом, без горячей воды и реактивов. Доступная замена — бумажный аудит в парах. Оборудование воображаемого опыта обозначено на карточках: прозрачный стакан, таймер, термометр, 50 мл воды и 1 г сахара. Не нужно получать физический результат за 45 минут.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы открывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
Протокол: А — 1 г крупных кристаллов, 50 мл воды при 20 °C, без перемешивания, 180 с; Б — 1 г мелких кристаллов, 50 мл при 40 °C, без перемешивания, 60 с. Автор пишет: «Нагрев сократил время втрое». Подчеркните два изменённых условия и запишите, какое сравнение отсутствует.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Смешение факторов возникает, когда сравнение одновременно меняет несколько причин и их вклады неразличимы. Время до исчезновения видимых кристаллов — зависимая величина, температура и размер — два изучаемых фактора. Постоянными оставляют массу сахара, объём, посуду, критерий окончания и способ перемешивания.
Разобранный пример исправления: при одинаковых крупных кристаллах время при 20 °C — 180 с, при 40 °C — 120 с. Сокращение 60 с, или 60/180 × 100% ≈ 33,3%. Это не сравнение с 60 с для мелких кристаллов. Независимый повтор требует новой порции и повторной подготовки условий; три взгляда на один таймер не создают три опыта.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Размер | 20 °C, с: 3 повтора | 40 °C, с: 3 повтора |
|---|---|---|
| Крупный | 170; 180; 190 | 110; 120; 130 |
| Мелкий | 110; 120; 130 | 50; 60; 70 |
За 2 минуты обозначьте четыре сочетания; за 3 найдите средние; за 3 сравните влияние температуры отдельно для двух размеров; за 3 составьте исправленный протокол из 6 шагов. Включите случайный порядок, новые порции, контроль температуры и единый конец отсчёта. Критерии: сравнение одного фактора, 12 порций, измеримые условия, отсутствие обещания одинаковых эффектов в природе.
Разбор практики 1 и критерии
Средние: 180, 120, 120, 60 с. Температурное сравнение: минус 60 с в обеих строках, но относительное уменьшение 33,3% и 50%. Шесть шагов: подготовить 12 равных порций; случайно назначить порядок; задать температуру и размер; внести сахар и включить таймер; остановить при исчезновении последних видимых кристаллов; записать каждую порцию и лишь затем средние. Равные абсолютные эффекты относятся только к этим данным.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Новый протокол: одна лампа освещает 6 растений на подоконнике, другая — 6 в шкафу; у второй группы меньше прирост. За 3 минуты найдите хотя бы два смешанных условия; за 3 предложите схему для проверки именно освещённости; за 2 назовите единицу независимого повтора. Дайте вариант с готовыми сериями вместо выращивания сегодня.
Ответ и объяснение практики 2
Возможны температура, вентиляция и расположение, кроме освещённости. Нужны одинаковые растения и субстрат, заданный свет при одинаковой температуре, случайное размещение и несколько независимо организованных мест каждого режима. Шесть растений под одной лампой не дают шести независимых реализаций режима лампы. Сегодня анализируют заранее подготовленные данные, а не обещают прирост за урок.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
Рецензент предлагает «повторить исходные А и Б сто раз». За 2 минуты оцените, что это улучшит; за 3 объясните, что не исправит; за 2 сформулируйте правило проверки причинного вывода. Альтернатива — полный план 2 × 2, но он требует больше подготовок.
Опора для обсуждения
Повторы показывают изменчивость результата при выбранном плане. Они не отделяют температуру от размера в исходной паре. Полная схема позволяет сравнить температуры при одном размере и размеры при одной температуре. Большее число наблюдений не лечит неверное устройство сравнения.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
Ткань А сохла 20 мин на солнце с вентилятором, Б — 50 мин в тени без вентилятора. За 5 минут назовите смешанные факторы, составьте контрольную пару для проверки обдува, укажите один постоянный параметр и один способ независимого повторения. За каждый элемент — 1 балл, максимум 4.
Ключ и критерии индивидуальной работы
Свет и обдув, возможно температура. Пара: одинаковые влажные кусочки при одном освещении и температуре, один с обдувом, другой без. Постоянны, например, материал, площадь и начальная масса воды. Новые одинаково подготовленные кусочки и независимо заданные условия — повтор; повторное взвешивание одного кусочка — лишь повторный отсчёт.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Эксперимент как метод исследования | Найти смешение факторов | Исправленная контролируемая схема |
| Планирование и оценка результата | Различить порцию и отсчёт | Обоснованный план повторов |
Опора — раздел «Введение» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Подробный сценарий, распределение времени и учебные числовые серии — методическая разработка. Предоставленные данные не выдаются за опыт, проведённый авторами или этим классом.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Для микрофотографии отдельно указаны автор и лицензия. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.