«Они всё равно ничего не понимают»: как и зачем заниматься физикой с дошкольниками

В последнее время стали популярны «научные шоу», «эксперименты в коробочках» и просто мастер-классы из ютуба и тиктока, объясняющие элементарные законы физики. Но может ли все это по-настоящему рассказать детям о науке, или это просто развлечение? Наш блогер Сергей Пархоменко отвечает на эти и другие вопросы.

Когда я делал посты про наш домашний кружок для сына и его друзей, мне писали в комментариях, что физические эксперименты для дошкольников — чистое баловство. Мол, лучше бы занялись прописями и счётом — больше пользы было бы.

На самом деле, дети активно исследуют физику буквально с пелёнок. Они хватают, бросают, рвут и ломают не потому, что любят хаос — они таким образом активно исследуют свойства предметов и мира вокруг. Это настоящая экспериментальная физика, когда маленький исследователь настойчиво постигает закономерности в окружающих физических процессах и ищет их причины.

«Физика для малышей» может не только развлекать, но и действительно формировать представления о физических законах и причинно-следственных связях.

При этом, что меня поразило, это может оставаться в памяти на всю жизнь. Когда мой сын Никита учился в седьмом классе, неожиданно для меня выяснилось, что он прекрасно помнит все эксперименты, которые с ним проводили 8 лет назад, когда он ещё не ходил в школу: он пересказывал какую-то тему из учебника и привёл пример: «Ну, это как когда мы проводили опыт с яйцом и бутылкой», — так, как будто это было вчера.

Как заниматься с детьми физикой так, чтобы это приносило максимум пользы для их образования в будущем?

1. Не спешите всё объяснять

Как мы привыкли в школе? Сначала теория, потом практика. Но современная педагогика показывает, что обучение бывает более продуктивным, если двигаться прямо в противоположном направлении: сначала опыт, а потом обобщения и выводы.

К примеру, в теме «Плавучесть» мы играем с детьми в «Плавает или тонет». У нас целая корзина разных предметов: там детали из разных видов пластика, металла, деревяшки нескольких видов, кусочки разных овощей и фруктов, сухие макароны и так далее. Нужно выбрать какой-то предмет и предположить, останется он на поверхности или пойдёт ко дну. Если перед нами пробка или утёнок для ванной, то угадать легко. Гайка или металлическая машинка — тоже. А вот с картошкой или пластиковой шайбой всё не так просто! От чего же это зависит?

А теперь возьмём ёмкость с растительным маслом и посмотрим, что будет плавать и тонуть здесь. Нашлись предметы, которые в воде плавали, а в масле тонут! А если налить масло в воду? Ого, масло оказывается сверху! Обсуждать тему плавучести и плотности теперь можно намного предметнее. И, конечно же, проверять свои идеи в дальнейших экспериментах.

2. Не обязательно нужна лаборатория с оборудованием

Когда смотришь на ютьюбе зрелищные опыты со взрывами, жидким азотом, лабораторными установками, кажется, повторить это дома невозможно. На самом деле, для домашней экспериментальной лаборатории можно использовать самые простые вещи: 80% из них есть дома прямо сейчас, а оставшиеся легко купить в ближайшем супермаркете. В экспериментах я использую свечки, трубочки для коктейлей, пластиковые бутылки, пластилин и проволоку. Часто в ход идут и продукты.

В магазинах я, порой, встречаю экспериментальные наборы за 1000 рублей. Хотя накануне мы делали точно такой же эксперимент дома и потратили на это рублей 50 (и отвинтили шланг для душа).

3. Исследуйте одно явление в разных экспериментах

Вот бумажные спирали крутятся над свечкой от восходящего горячего воздуха. А вот мы попробовали держать такую же спираль над включенной электроплитой. А теперь можно наполнить полиэтиленовый пакет горячим воздухом, и он на наших глазах поднимается вверх! И тут ребёнок уже начинает догадываться, что эти вещи как-то связаны, у них есть что-то общее.

Классно, если получается построить буквально всё обучение не через абстрактные объяснения, а через цепочку экспериментов, которые позволяют буквально «ощупать» физическое явление с разных сторон. К примеру, мы видим, что горячий воздух поднимается вверх. Почему это происходит? Давай возьмём воздушный шарик, нагреем его и измерим размер. Как, он увеличился? То есть горячий воздух расширяется и занимает больше места!

Сделав цепочку из нескольких экспериментов, связанных с одним физическим явлением, ребёнок часто сам может обобщить свои наблюдения и прийти к выводам. Иногда дети сами подсказывают, что можно сделать, чтобы проверить новые гипотезы: «Если при нагревании шарик увеличился, то что будет при охлаждении? Давайте положим его в морозилку!»

4. Давайте всё «потрогать» и сделать своими руками

На обычных уроках эксперименты часто показывает преподаватель около доски. При таком подходе дошкольники быстро теряют интерес к опыту. Но как только они получают возможность что-то делать самостоятельно, то превращаются в самых вовлечённых и заинтересованных людей на свете!

Родители тоже часто говорят «Давай я сам покажу, а то ты всё разольёшь!». Конечно, что-то может быть разлито, рассыпано или сломано. Но важно помнить, что ценность занятия прямо пропорциональна тому, насколько ребёнок в нём участвует.

Читайте также:

5 документальных фильмов о физике для средней школы

Вот у нас небольшой баллон с гелием, и я показываю, как им пользоваться: полиэтиленовый пакет с гелием летит к потолку, дети смотрят. А вот ребёнок берёт ещё один пакет, надевает его на носик. Я помогаю плотнее прижать его, объясняю, как дозировать подачу газа. Малыш слышит, как по мере открытия крана зашипел газ. Он ощущает, как что-то невидимое зашевелило пакет в его руке. Видит, как пакет стал расправляться, чувствует, как он стал «всплывать» и тянет вверх. Чувствует усилие, с которым он стремиться взлететь. Это оставляет намного более яркий и качественный след в мозгу, чем просто пассивное наблюдение.

Естественно, от участия детей в экспериментах много хлопот: они разливают, рассыпают, рвут, путают и всё в этом духе. Это неизбежно: смысл экспериментов именно в том, чтобы они действовали достаточно свободно. Просто нужно быть заранее к этому готовым. Если что-то может быть пролито — я заранее принесу ведро и тряпку, если стол может быть залит парафином — положу фанеру или плёнку. Но всё сделанное собственными руками намного интереснее и производит намного большее впечатление!

5. Каждому ребёнку — собственный эксперимент

Детям ещё интереснее проводить занятия вместе, в группе, когда можно обмениваться эмоциями и впечатлениями. Но когда дети начинают «делить», чья сейчас очередь, и наперегонки тянуться к инвентарю, это разрушает процесс. Не говоря уже о том, что если они пытаются схватить что-то острое или горячее, это может быть опасно.

По возможности нужно заранее предусмотреть, чтобы у каждого был свой комплект инвентаря, с которым можно сделать эксперимент: отдельные трубочки, стаканы, ножницы, свечи и прочее. Да, это требует подготовки, но результат того всегда стоит! Когда мы делали «Диск на воздушной подушке», мне пришлось предусмотрительно купить десяток упаковок клея-карандаша и найти все старые диски с драйверами от электроники. Но у каждого получилась своя установка, которую можно было запускать как хочется!

Для некоторых экспериментов так сделать не получается. Например, мы добывали огонь с помощью шуруповёрта, а он у меня только один. Тут можно сразу договориться, что все пробуем по одному разу по очереди, или о том, что делаем разные этапы. Это же касается и потенциально опасных экспериментов, где можно получить травму при полностью самостоятельной работе.

6. Безопасность прежде всего

Тут всё просто: всегда старайтесь предусмотреть худший вариант развития событий и учите детей технике безопасности. Я уверен, что детей надо учить правильно обращаться со спичками, а не запрещать их использовать.

Если у вас эксперименты с огнём, уберите легковоспламеняющиеся вещи, заколите распущенные волосы, подготовьте ведро с водой, автомобильный огнетушитель или войлочное одеяло. Для многих опытов не лишними будут защитные очки и перчатки.

Заодно объясните детям все меры безопасности и их важность. Совместные эксперименты — отличный повод, чтобы прививать детям представления о том, что некоторые вещи при неправильном использовании могут быть опасными. Например, из-за нарушения элементарных правил каждый год тысячи людей попадают в травмпункты после запуска пиротехники.

Или когда мы первый раз используем столовый уксус или спирт для запуска ракеты, я объясню, что незнакомые жидкости нельзя пробовать и трогать руками, а ещё они не должны попадать в глаза. И, конечно, все жидкости перед занятием разбавлю до безопасной концентрации.

Если нам для опытов с преломлением света нужна лазерная указка, я сначала покажу, как с ней обращаться, чтобы не попасть лучом в глаз. Дети охотно воспринимают эту информацию, ведь это имеет прямое отношение к интересному для них делу. В будущем это сделает их осторожнее в разных жизненных ситуациях.

7. Обсуждаем и делаем выводы

Часто взрослый, проведя с детьми эксперимент, сразу же с упоением начинает объяснять, что и почему произошло. Конечно, всем нравится чувствовать себя компетентными, когда их внимательно слушают. А ещё сложился определённый стереотип: если ты преподаватель, то должен что-то объяснять, иначе в чём смысл всего, что тут происходит вообще и твоего участия в частности?

Наверное, главная вещь, которую я усвоил, пока работал бизнес-тренером (да, я не только детской педагогикой занимался): важны не те выводы, которые озвучишь ты, а те выводы, которые сделают участники из игр, обсуждений, бизнес-симуляций и всего остального. В работе с детьми это уж точно не менее значимо.

Первое, чему важно научить маленьких исследователей — строить и проверять гипотезы. Обратите внимание: важна не правильность выводов. Важно научить детей размышлять и делать выводы. И чем больше гипотез, тем лучше.

Читайте также:

А противогаз покупать? Как выжить родителям в мире юных экспериментаторов

К примеру, яйцо плавает в обычной воде, но стоит воду как следует посолить — яйцо всплывает. Мой сын Никита говорит: «Наверное, яйцо как-то магнитится с солёной водой». Достаём магнит, проверяем магнитные свойства яйца и солёной воды — ничего не происходит. «Может быть, какая-то химическая реакция, вон, какие-то пузырьки на яйце?» Плотно упаковываем яйцо в слой стрейч-плёнки — всё равно срабатывает. В итоге мы доходим до того, что взвешиваем стакан солёной воды и такой же стакан обычной воды — и выясняется, что у них разный вес!

Конечно, в занятиях физикой важно, чтобы ребенок усвоил какие-то физические законы, закономерности. Но не менее важен критический, активный стиль мышления, который формируется в ходе таких занятий.

За что бы ребёнок ни брался, что бы ни изучал, вопросы вроде «а откуда это берётся?», «почему это так?», «это всегда так работает?» будут помогать ему системно увязывать всю новую информацию и активно дополнять её до полной картины.

Подробнее о том, как заниматься физикой с детьми, я рассказываю здесь.