Даня. Уже прошло три недели сентября, а у нас не было еще ни одного урока "Загадки физики".
Учитель. Но вы и не просили об этом.
Даня. Но Вы же учитель! В расписании появился новый урок "Информатика"... Вы же должны были поставить эти уроки в расписание. Мы и подумали, что "Информатика" — вместо них.
Учитель. Нет. Не вместо них. Если хотите, мы можем продолжить "Загадки физики" прямо сейчас.
Вероника. Лучше "Загадки химии"!
Даня. Я летом читал про Менделеева. Он во сне увидел таблицу — как будто алфавит для химии.
Миша. А я летом делал опыты по химии — мне для этого специальный наборчик для опытов купили. Я занимался растворением. Это очень интересно! Давайте и мы будем опыты с растворением на уроках проводить!
Илья. Можно такую задачу придумать:
В стакан с водой бросили кусочек сухой краски...
Миша. ...или соли.
Илья. ...или сахара. Что будет дальше?
Миша. ...Что будет дальше и почему?
Учитель. Назовем эту задачу задачей Миши и Ильи.
Вероника. Это — задача по химии? Или по физике?
Илья. Это не совсем задача по химии. Это...задача по физической химии!
Учитель. Отлично! Вот пусть по вторникам так и урок называется "Загадки физической химии".
Комментарии учителя.
Даня выдвигает учебную инициативу, помня, что и уроки по физике во втором классе были начаты по просьбе детей, поддержанных учителем. Вероника усиливает инициативу Дани, расширяя круг возможных учебных предметов ("химия"). Даня и Миша поддерживают Веронику, опираясь (как Миша год назад) на свою "летнюбю учебную практику", т.е. на учебные действия, развернутые на летних каникулах по собственной воле. Даня читал о Менделееве, Миша осваивал подаренный родителями наборчик, из опытов с которым Мишу более всего заинтересовало именно растворение. Миша выдвигает конкретную учебную инициативу — проводить на уроках опыты по растворению (как и во втором классе — опыты по бросанию камня под углом к горизонту). Во втором классе учебную задачу Миша сформулировал сам — исследовать траектории полета. В третьем классе ему помогает в этом Илья — учебная инициатива оформлена в учебную задачу "Миши и Ильи". Вероника ставит вопрос о предметном содерждании этой задачи (химия или физика?), тем самым начиная "прощупывать" содержание обоих учебных предметов. Это проницательно, так как и для Д.И. Менделеева было проблемой отнесение загадки растворения к определенной предметной области. Дискуссия о том, можно ли свести объяснение растворения к физическим явлениям, или это есть "физико-химический" процесс, весьма напрягала понимание растворения учеными конца 19 — начала 20 веков. Отзвук этой дискуссии мы находим в современных определениях растворения.
Илья называет будущую предметность уроков "Загадками физической химии". Название принимается, и новый учебный предмет вписывается в расписание учебных занятий. М. Ломоносов определял этот предмет так: «Физическая химия — наука, которая должна на основании положений и опытов физических объяснить причину того, что происходит через химические операции в сложных телах». Современная физическая химия включает в качестве важнейшего раздела учение о строении вещества, свойствах молекул, ионов, радикалов, природе химической связи.В этот раздел входит учение о строении атомов и молекул и учение об агрегатных состояниях вещества. Учение о строении атома, относящееся в большей степени к физике, в курсах физической химии необходимо, в частности, для выяснения вопросов образования молекул из атомов.
Саша Ф. Я могу решить задачу Миши и Ильи! Если в стакан с водой бросить кусок соли, то он растворится.
Илья. Это только первая часть задачи — про "Что?". Но есть и вторая часть задачи — про "Почему?"
Учитель. про "Что?" тоже непонятно. Что означает это магическое слово "растворилось"?
Комментарии учителя.
Для Саши Ф. задача возникает не как учебная, связанная с радикальным переопределением исходных представлений о строении вещества (или, возможно, с их еще более глубоким укоренением в ходе дискуссии), а как "учебно-практическая". Учебно-практическую задачу растворения Саша решает на эмпирическом уровне, эмпирически обобщая все явления попадания веществ в воду и называя это явлени словом-термином. Со словом-термином теперь возможна этимологическая игра, прямо ведущая (чего не учитывал В.В. Давыдов) от эмпирического обобщения к началу фомирования диалогического понятия. К Эмпирику-Физику прибавляется Поэт, а затем и Теоретик. Как и для учеников Лакатоса в начале диалога, для Саши задача уже решена. Эмпирическое обобщение произведено, эмпирическое понятие создано, слово-термин "растворение" найдено. Илья указывает на этот эмпиризм попытки Саши Ф. — есть ответ на вопрос "Как?", но нет ответа на вопрос "Почему?". Учитель высказывает претензии и по поводу самого эмпирического обобщения — слово-термин есть, а определения нет.
Саша Ф. (Рисует схему на доске и поясняет). Соль растворилась — это значит — кусочек соли все время становился все меньше, меньше, и потом совсем исчез. А вода становилась все соленее и соленее, все белее и белее. То, что получилось — это раствор соли.
Миша. Непонятно, как этот кусок соли уменьшается. Я думаю так. Кусок соли делится на части. Эти части равномерно разбегаются по всему стакану. (Рисует другую схему на доске и поясняет).
Даня. Это похоже на равномерное движение — как в физике, в Первом законе Ньютона.
Миша. Да, Но каждый кусочек опять делится на еще более мелкие кусочки.(Дополняет свою схему).
Комментарий учителя.
Саша дает определение: растворениме — это постепенное исчезновение вещи в воде, в ходе которого вода приобретает свойства этой вещи и превращается в раствор этой вещи. Мишу не удовлетворяет определение Саши, так как оно не проясняет внутреннюю невидимую природу процесса. Миша предлагает свою гипотезу деления вещи на части с равномерным распределением частей, что заставляет Даню вспомнить идею равномерного прямолинейного движения (2 класс).
Илья. Как бы взрывается.
Миша. Да. Но так будет не бесконечно, а пока не получатся МИКРОЧАСТИЦЫ. А микрочастицы уже не делятся.
Илья. Как-то все сухо получается... Ведь жидкий раствор должен получиться. Я думаю. что предпоследний Мишин кусочек взрывается, и из него как бы выплевывается соленая жидкость — и так по всему стакану. (Рисует на доске поясняющую схему).
Костя. Я возражаю Мише. У Миши получается, как будто сухой песок занимает место воды. Если теория Миши правильная, то вся вода в стакане выльется, а ее место займет сухой соляной песок. (Иллюстрирует свою мысль схемой).
Миша. Я понимаю Илью. Скорее всего, последняя микрочастица, которая уже дальше не делится — несоленая и прозрачная. Эта микрочастица — неделимый, несоленый, прозрачный и твердый кристалл. Но я совершенно не согласен с Костей! Никакая вода не выливается!
Костя. Почему? Разве ты не видел, как выливается вода, когда ты в ванну залазишь, если ванну мама наполнила до краев?
Даня. Это называется закон Архимеда. Я читал, что выливается ровно столько воды, какой объем тела у тебя.
Комментарий учителя.
Обнаруживаются парадоксы модели Миши. По Мише, каждый кусок вещи должен делиться на более мелкие доли, но этот процесс не бесконечен и обрывается на так называемой "микрочастице". Илья демонстрирует свою неготовность мыслить корпускулярно. Теория Миши кажется Илье "сухой" (если бы речь шла о температуре, Илья мог бы заметить, что в движении частиц он не видит ничего "теплого") и придумывает, что микрочастица выплевывает из себя непрерывную жидкость, и именно эта жидкость и является атомом ("микроволной") раствора. "Микроволны" соленой жидкости, в отличие от "корпускул", сохраняют все свойства целого (как гомеомерии Анаксагора) — они жидкие, теплые, соленые. "Корпускулы", как атомы Демокрита, никаких качеств. кроме пространственно-временных, не имеют. Мыслить по Демокриту — значит преодолевать эгоцентризм видения, когда микромир видится как подобие макромира, а атомы выступают как сладкие, влажные, горячие, расширяющиеся (а из-за этого расширяются и тела) и пр. Пытаясь понять Илью, Миша уточняет свою модель атомов-корпускул. Для него корпускула выступает именно как неделимая (твердая), лишенная вкуса (несоленая), цвета (прозрачная) частичка.
Очень важен спор с костей. который в диалогах 3-го класса выступает в качестве простака, не желающего понять даже самых простых постулатов. Чуть позже Костя перейдет к тотальной критике атомизма как такового.
В споре Кости и Миши выясняется, что "сухая" теория Миши не устраивает Костю, потому что "если теория Миши правильная" (очень интересный оборот речи — достижение 2-го класса ШДК), то вся жидкость выльется. Костя развивает возражения Ильи — сухие атомы — это одно, а стихия воды — совсем иное. Объясняя растворение движением атомов, мы заменяем то, что видим (жидкость) тем, чего не видим (сухие атомы-песчинки). Совокупность маленьких твердых атомов не является жидкостью.
Миша. Нет, я, конечно, понимаю про это! Все, конечно, видели ведро, полное воды, да? Если в это ведро руку положить, то часть воды выльется. (Показывает жестами). часть воды, но не вся вода, Костя! И если руку ты положишь на дно, и не будешь рукой шевелить, то вода больше не выльется! Так и с солью. Когда бросишь кусок соли в стакан, полный воды. немного воды выльется, кусок соли опустится на дно, и больше вода выливаться. конечно, не будет!
Костя. Почему это?
Миша. Да потому, Костя, ну как ты не понимаешь — мы ведь больше в стакан ничего не добавляли и из стакана ничего не забирали!!!
Костя. Ну и что? Когда кусок соли разделяется — соли становится все больше и больше. И этот солевой порошок вытесняет из стакана всю воду и полностью заполняет стакан. (Еще раз показывает на своей схеме, как это происходит).
Стасик. Я тоже летом растворял соль и сахар в воде — опыты такие делал. И я видел — вода из стакана никогда не выливается.
Костя. Я прекрасно знаю, что не выливается! И сам видел, как соль или сахар растворяется! Я говорю, что теория Миши неправильная! Если кусочек разделяется на кусочки — как у Миши, то будет никакой не раствор, а все больше и больше сухих кусочков — песочек такой сухой, который вытеснит всю воду. Значит, Миша неправильно придумал про разделяющиеся сухие кусочки.
Стасик. А я не согласен, что микрочастица — то есть последний кусочек соли — несоленая.
Учитель. Почему?
Стасик. Каждый кусочек соли — большой или маленький — это вся соль. И этот кусочек, даже самый-самый маленький, микроскопический, тоже соленый.
Костя. Самое главное, что теория Миши — и вправду "сухая", как говорит Илья. У Миши получается. что сухой песок солевой вытесняет воду из стакана. Жидкости соленой так не получится! поэтому мне нравится, что Илья говорит про солевую жидкость, которая выливается из предпоследнего кусочка. когда он "взрывается" или "плюется".
Комментарии учителя.
Миша отвечает на вопрос Кости очень изобретательно. Миша считает, что жидкостность не исчезает — ее представляет вода, а в промежутках между частицами воды (возможно, жидкими) размещаются атомы соли — неделимые, несоленые, прозрачные и твердые. В ходе разделения на все более мелкие части чувственные качества частицы теряются и отдаются воде, как Ахилл у Гомера в ходе боя становится все более и более героем, лишаясь всех остальных чувственно воспринимаемых качеств (они существуют лишь во мнении), так и кусочек соли в ходе растворения все более атомизируется, превращаясь в эйдос атома — без цвета, без дальнейшего деления, без вкуса, сохраняя свое единственное свойство — твердость (не-делимость).
Но Костя возражает Мише с позиций классического дошкольного эгоцентризма (оформляемого в начальной школе диалога культур именно как позиция) — модель Миши неверна, так как при разделении куска соли на части соли становится все больше и больше, значит, если налить воды полный стакан, то соль, увеличиваясь в объеме, начнет воду вытеснять.
Читавший летом не только о Менделееве, но и об Архимеде Даня поддерживает Костю. Миша слышит и Костю, и Даню, противопоставляет их позиции, соглашаясь с Даней и продолжая спорить с Костей.
Миша предлагает мысленный эксперимент с рукой, опущенной в воду, казалось бы, опровергающий доводы Кости. Но Костя не соглашается с самим допущением сохранения общего объема раствора. Костя думает, что изменение формы соляного куска приведет к несохранению объема, подобно тому, как дошкольники Жана Пиаже, которых перевоспитывал П.Я. Гальперин, вначале думали, что если из пластилинового шарика сделать длинную колбаску, то самого пластилина станет больше, или если перелить воду в более высокую колбочку, то самой воды станет больше.
Миша возражает Косте примерно так, как учил преодолевающего эгоцентризм ребенка возражать самому себе П.Я. Гальперин,а вслед за ним В.В. Давыдов — так как в стакан ничего не добавляют и из него ничего не вынимают — объем воды в стакане сохраняется. Тем самым Миша показывает. что вполне преодолел дошкольный эгоцентризм. Но мы-то видим (как и в опытах Пиаже и Гальперина — в интерпретации ШДК), что у "эгоцентрика" Кости есть логические резервы развития своей позиции: размещение частиц соли в промежутках между молекулами воды может привести к уменьшению объема раствора; "взрыв" каждого атома соли может привести к выплескиванию части воды из стакана и пр.
Но Костя идет именно по дошкольно-эгоцентрическому пути, утверждая, что деление вещи на части приводит ко все большему увеличению объема кучи образовавшихся осколков деления. Костя думает, что этих осколков станет так много, что они вытеснят всю воду из стакана — и мы получим стакан солевого песка. Конечный фрагмент материи, делящийся на бесконечно малые части, становится способным заполнить собой весь космос. До такой амплификации своей эгоцентрической позиции в ходе учебных диалогов Костя, впрочем, не доходит.
Стасик предлагает вернуться к опыту и вспоминает. что в его опытах с растворением вода не выливалась. Стасик дружит с Мишей и живет рядом, хотя его летний интерес к физической химии может быть вызван и другими причинами. Стасик утверждает, что молекула соли сохраняет все свойства соли, в том числе и вкус.
Саша Ч. Я думаю, нам стоит на следующем уроке порастворять в воде разные вещества. Соль и сахар — это не очень хорошо, потому что лучше взять что-нибудь яркое, цветное. Сухую гуашь, например.
Учитель. Кто принесет сухую гуашь?
Даня. Я!
Учитель. Вот и отлично. А я беру на себя баночку и воду.
Звонок
- Войдите, чтобы оставлять комментарии