В модели регулятора величина после отклонения возвращается к исходному уровню. Значит ли это, что любое уменьшение показателя является отрицательной обратной связью?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Нужны схема, таблица, карандаши и калькулятор. Предпосылки: система органов, нервный сигнал, гормон. Работа с условным показателем X; это не температура, давление или показатель здоровья человека. Измерений учеников, физических нагрузок и регистрации нет. Карточки узлов можно переписать на пять бумажек. За 45 минут проверяется модель, а не физиологическая реакция.
| 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
Карточки: «датчик», «центр сравнения», «исполнитель», «величина X», «сигнал о X». Цель модели X = 10 усл. ед. После возмущения X = 14. За 2 минуты предложите порядок карточек, за 3 добавьте стрелку возврата информации. Объясните, чем схема с обратной стрелкой отличается от одноразовой команды.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Регуляция связывает получение сведений о состоянии, обработку сигнала и работу исполнителя. В нервной регуляции сигналы передаются по нервным путям; в гуморальной участвуют вещества, переносимые жидкими средами организма. Гормон действует на клетки с подходящими рецепторами. В одном процессе могут участвовать оба механизма; скорость сама по себе не служит безошибочным классификатором.
Отрицательная обратная связь означает противодействие отклонению: выше целевого уровня действие снижает X, ниже — повышает. Слово «отрицательная» не означает вред. Контур замыкается информацией о новом состоянии. Постоянное снижение X независимо от исходного отклонения не является таким правилом.
Учебный регулятор: X после шага = X до шага + 0,5 × (10 − X до шага). Если X = 14, ошибка 10 − 14 = −4, изменение −2, новое X = 12. На следующем шаге изменение −1, X = 11. Если X = 6, изменение +2, новое X = 8. Это математическая аналогия принципа, не уравнение работы органа.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Шаг | X до шага | Ошибка 10 − X | Изменение | X после |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 14 | … | … | … |
| 2 | результат шага 1 | … | … | … |
| 3 | результат шага 2 | … | … | … |
За 2 минуты распределите роли «вычисляет» и «проверяет знак», за 4 заполните таблицу, за 3 подпишите на схеме все пять узлов, за 2 обменяйтесь проверкой. Продукт: три строки и замкнутый контур. Критерии: правильный знак, новое значение на каждом шаге, информация возвращается после действия.
Разбор практики 1 и критерии
Шаги: 14 → 12 → 11 → 10,5. Ошибки −4, −2, −1; изменения −2, −1, −0,5. Отклонение от 10 уменьшается вдвое. Датчик не «исправляет» X: он даёт информацию. Исполнитель изменяет X, центр сравнивает. Достижение ровно 10 за три шага этой моделью не предусмотрено.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Новая модель Б: X после = X до + 0,5 × (X до − 10). Начало X = 6. За 3 минуты найдите три следующих значения для исходной модели А и для Б; за 3 сравните расстояние до 10; за 2 объясните, какой знак обратной связи реализован. Запишите две цепочки и вывод.
Ответ и объяснение практики 2
А: 6 → 8 → 9 → 9,5; отклонение уменьшается. Б: 6 → 4 → 1 → −3,5; отклонение растёт. Б усиливает отклонение, это положительная обратная связь в данной модели. Отрицательное число X допустимо математически, но показывает, что Б нельзя без ограничений трактовать как реальный физиологический показатель.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
За 2 минуты оцените фразу «положительная обратная связь всегда плохая», за 3 предложите техническую ситуацию, где усиление полезно, за 2 сформулируйте отличие полезности от знака связи. Даны варианты: микрофон у динамика усиливает помеху; запуск цепной сигнализации быстро распространяет сигнал. Используйте оба примера и объясните необходимость остановки процесса.
Опора для обсуждения
Знак описывает направление влияния, а не оценку пользы. Усиление может распространять нужный сигнал или помеху. Нужны предел и условие прекращения. По двум примерам нельзя приписывать все свойства технических устройств организму. Для стабилизации около цели полезно уменьшение отклонения; для быстрого запуска иной функции критерий может быть другим.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
Модель А, начало X = 18. За 5 минут найдите X после двух шагов, назовите роль датчика и укажите одно ограничение переноса на организм. Четыре элемента, по 1 баллу: первое значение, второе, роль, ограничение.
Ключ и критерии индивидуальной работы
18 → 14 → 12. Датчик сообщает о состоянии, не выполняет корректирующее действие. Ограничение: организм имеет задержки, несколько сигналов и изменяющиеся условия; модель с постоянным коэффициентом 0,5 и целью 10 их не описывает.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности | Собрать замкнутую схему | Отличить сигнал, сравнение и действие |
| Нервная и эндокринная системы | Сопоставить каналы регуляции и модель | Объяснить знак связи и ограничение аналогии |
Опора — раздел «Эксперименты по анатомии» 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 16.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.