Если показатель вырос, полезная реакция не обязательно тоже должна усиливать рост. Как система возвращает его к рабочему диапазону?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Распечатки схемы, таблиц и заданий, тетради, карандаши, линейки; простой калькулятор по желанию. Работа только с готовыми учебными данными. Не ловить животных, не приближаться к гнёздам и убежищам, не проводить опыты на людях или животных. Интернет, регистрация и аккаунты детям не нужны.
Уровень — начинающий исследователь, 9 класс. Предпосылки: рецептор, регуляция, отклонение от заданного значения. В паре один описывает, второй проверяет, затем меняются. Все изображения и числовые серии учебные; работу по ним не выдавать за проведённый опыт. Подготовка и печать выполняются до урока; разборы открываются после самостоятельной попытки. При затруднении учитель разбирает первую строку вместе с классом, остальные учащиеся выполняют самостоятельно.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. Условный показатель должен быть около 10 единиц, но вырос до 14. Регулятор А уменьшает его, Б увеличивает ещё на 2. Выберите реакцию, которая ослабляет отклонение, и объясните, почему слово «отрицательная» не означает «вредная».
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Контур, а не одна команда
Гомеостаз — динамическое поддержание условий внутренней среды в пределах, совместимых с работой организма. Это не полная неподвижность показателей. Рецептор обнаруживает изменение, управляющее звено сопоставляет информацию с регулируемым состоянием, исполнитель изменяет процесс. Новое состояние снова влияет на поступающую информацию.
При отрицательной обратной связи ответ уменьшает исходное отклонение. При положительной — усиливает его, пока специальное событие не завершит процесс. Названия описывают направление связи, а не пользу или вред. В реальном организме часто взаимодействуют нервные и гуморальные механизмы, несколько датчиков и исполнителей.
Например, при перегревании организма человека могут усиливаться теплоотдача через кожу и испарение пота. Эти механизмы не гарантируют неизменную температуру в любых условиях. На занятии мы не нагреваем и не охлаждаем людей, а исследуем безразмерную модель; её целевое число не является медицинской нормой.
Работайте по подписям и масштабу; рисунки условные и не заменяют запись реального наблюдения.
Цель модели 10 единиц. Правило: каждый шаг убирает половину отклонения. Из 14 отклонение +4, коррекция −2, получается 12. Затем отклонение +2, коррекция −1, получается 11. Отклонение уменьшается, но за два шага точное равенство 10 ещё не достигнуто.
03. Практика 1. Проверяем материал
Проверяем направление реакции
Цель 10 условных единиц. Используйте правило: новое значение = текущее − (текущее − 10)/2.
| Начальное значение | Первый шаг | Второй шаг |
|---|---|---|
| 14 | Вычислите | Вычислите |
| 6 | Вычислите | Вычислите |
| 10 | Вычислите | Вычислите |
14–25 минут. За 4 минуты заполните шесть ячеек, за 3 обозначьте знак каждого отклонения и коррекции, за 2 объясните случай ровно 10, за 2 сверьтесь с партнёром. Результат: таблица и фраза о направлении связи. Критерии: реакция противоположна отклонению; исходное и новое значения не перепутаны.
Практика 1: разбор и критерии
14→12→11; 6→8→9; 10→10→10. При избытке коррекция отрицательна, при недостатке положительна; при нулевом отклонении её нет. Это отрицательная связь, потому что действие ослабляет отклонение в обоих направлениях. Четыре балла: три строки и объяснение.
04. Практика 2. Перенос способа
Задержка и чрезмерная коррекция
25–33 минуты. Другой регулятор действует слишком сильно: новое = текущее − 2×(текущее − 10). Начало 12. За 3 минуты вычислите четыре шага, за 3 сравните с первым правилом, за 2 объясните, почему команда «против отклонения» ещё не гарантирует спокойного возвращения. Результат: последовательность и вывод о модели.
Практика 2: разбор и критерии
12→8→12→8→12. Знак команды противоположен отклонению, но избыточная сила даёт незатухающие колебания в этой простой модели. Первое правило уменьшает величину отклонения вдвое; второе сохраняет её равной 2. Задержка реакции в реальных системах тоже важна, хотя здесь явно не моделируется. Три балла: последовательность, сравнение, ограничение.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. «Отрицательная связь всегда уменьшает показатель» — верно ли? Приведите строку с началом 6 как контраргумент. Затем обсудите, почему гомеостаз нельзя определить как отсутствие любых колебаний.
Обсуждение: возможный вывод
При недостатке отрицательная обратная связь увеличивает показатель, уменьшая отрицательное отклонение. Гомеостаз допускает динамику вокруг рабочего диапазона. Оценка реального организма не сводится к единственному числу из учебной модели.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. По правилу половинной коррекции начало 18, цель 10. Найдите два следующих значения. Назовите четыре звена контура и объясните знак связи. Четыре критерия.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
18→14→12. Звенья: регулируемый показатель, датчик, управляющее звено, исполнитель. Связь отрицательная, потому что отклонение уменьшается с 8 до 4 и 2. По баллу за два значения, звенья и объяснение: 4.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| 2. Общие свойства организма: саморегуляция; поддержание постоянства внутренней среды | Восстанавливает контур отрицательной обратной связи и проверяет знак реакции | Назвать звенья регулирующего контура, отличить отрицательную обратную связь от положительной и рассчитать последовательность в условной модели. |
| Исследовательская работа по программе | Сравнивает новые данные, обсуждает ограничения | Самостоятельный вывод с доказательством и оговоркой |
Источники и права на изображения
Тексты, задания, учебные данные и схемы разработаны для портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, не копии микрофотографий; сторонние изображения не используются. Фактические сведения сверены по указанным источникам 19.10.2026. Материалы полностью даны, переход по внешним ссылкам ученику не требуется.