Официальный сайт – dppo.edu.ru Основные подходы к формированию естественно-научной грамотности на уроках биологии.
« Мир вознаграждает людей уже не за то, что они знают, а за то как они могут использовать то, что они знают.» А. Шляйхер
Действительно современный мир трактует нам новые установки, мало знать, надо имеющиеся знания применять в новой нестандартной ситуации. Современный мир требует умения получать жизненно важные знания из огромного потока информации, то есть, требует необходимость формирования функциональной грамотности и именно формирование функциональной грамотности должно лежать в основе современного образования.
Функциональная грамотность учащихся – это определенный уровень образованности учащихся на уровне общего среднего образования, выражающий степень овладения учащимися ключевыми компетенциями, позволяющий эффективно действовать в учебной деятельности и за ее пределами. Сформированность функциональной грамотности у учащихся предполагает способность эффективно функционировать в обществе, способность к самоопределению, самосовершенствованию и самореализации.
Формирование функциональной грамотности учащихся в современной образовательной системе может быть решено в контексте каждой образовательной области, а также каждого учебного предмета. В функциональную грамотность входят: читательская грамотность, математическая грамотность и естественнонаучная грамотность.
Естественнонаучная грамотность– способность человека осваивать и использовать естественнонаучные знания для распознания и постановки вопросов, для освоения новых знаний, для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов, основанных на научных доказательствах, в связи с естественнонаучной проблематикой; понимать основные особенности естествознания как формы человеческого познания; демонстрировать осведомленность в том, что естественные науки и технология оказывают влияние на материальную, интеллектуальную и культурную сферы общества; проявлять активную гражданскую позицию при рассмотрении проблем, связанных с естествознанием.
Выделяют три уровня ЕНГ:
1. Объяснение явлений на основе их моделей, анализ результатов проведенных исследований, сравнение данных, научная аргументация своей позиции, оценка различных точек зрения
2. Использование естественнонаучных знаний для объяснения отдельных явлений; выявление вопросов, на которые могла бы ответить наука, определение элементов научного исследования
3. Воспроизведение простых знаний (терминов, фактов, правил), умение приводить примеры явлений и формулировать выводы при помощи основных естественнонаучных понятий
Для развития естественнонаучной грамотности школьников необходимо включать в содержание любой темы школьного курса биологии задания на развитие общеучебных умений и навыков
- На формирование знания учебного материала
- На формирование понимания изучаемого материала
- На формирование умений и навыков
- На развитие внимания
- На развитие мировоззрения
Без диагностики и анализа ее результатов невозможно доказать эффективность как всего учебного процесса (содержания, методов, способов, организационных форм), так и уровня сформированности ЕНГ у учащихся по выделенным выше составляющим компонентам ЕНГ. Основное внимание, , необходимо уделять анализу сформированности следующих умений:
– выделять из предложенных вопросов те, на которые естественные науки могут дать ответ;
– делать научно обоснованные выводы на основе предложенной в задании или тексте информации, соотносить собственный жизненный опыт с предложенным научным.
Для формирования ЕНГ необходимо использовать различные задания:
1. Интерпретировать и анализировать данные графика.
На графике представлен увеличение числа особей популяции за единицу времени.
Проанализировав график, можно сделать вывод:
1) чем больше особей в популяции, тем выше скорость ее роста;
2) чем меньше особей в популяции, тем выше скорость ее роста;
3) рост числа особей в популяции постоянен;
4) максимальная скорость роста наблюдается при численности особей — от 400 до 600.
Если проанализировать все варианты ответов, то 2) — вообще не верный, а наиболее подходящий — 4)
2.Работа с текстом биологического содержания
Используя содержание текста «Древние птицы Новой Зеландии» и знания школьного курса биологии, выполните задания и ответьте на вопрос.
1) Составьте наиболее вероятную пищевую цепь, которая сложилась на территории Новой Зеландии до появления на острове современного человека.
2) Вычислите примерное значение наибольшей массы добычи, которую могла переносить самка орла Хааста. Запишите арифметическое выражение и численный ответ (в килограммах).
3) Какой критерий использовали учёные при установлении родства орла Хааста с другими пернатыми хищниками?
Новая Зеландия отделилась от Гондваны раньше Австралии, ещё в меловом периоде, и её уникальная фауна самая древняя в мире. На этом горном архипелаге, покрытом лесами, с вулканами и гейзерами, до появления человека совсем не было млекопитающих, не считая двух видов летучих мышей. Поэтому экологическую нишу травоядных копытных занимали мирные нелетающие птицы моа, родственники киви, напоминающие страусов с мощными ногами. Существовало не менее 20 видов моа, и только некоторые из них дожили до XIX века.
Мелкие моа были размером с индюка, а рост некоторых крупных достигал 3,5 м при массе 300–400 кг! Моа быстро не бегали: до появления человека бегать им было не от кого. Наземных хищников не имелось вовсе, только пернатые, а вершину пищевой пирамиды занимал орёл Хааста.
По ископаемым останкам скелетов учёные вычислили размеры и примерный вес этих птиц. Оказалось, что это самый крупный и тяжёлый из современных орлов, больше беркута и белохвоста, масса которых не превышает 7 кг. Размах крыльев орла Хааста достигал 2,1–2,4 м; масса самцов — 10 кг, а самок — 14,5 кг! Изучив пропорции его тела, учёные решили, что орёл Хааста совершенно непохож на парящих орлов — обитателей открытых просторов. У орла Хааста широкие и относительно недлинные крылья, как у лесных хищников, например у гарпий. Добыча же ему нужна была достаточно крупная, и среди кандидатов на роль жертвы учёные называют нелетающих пастушков, а также не очень больших моа, которых тяжёлый орёл, возможно, сбивал с ног, почти падая на них из крон деревьев, а потом убивал своими огромными когтями. Поскольку пернатые хищники способны поднять в воздух добычу, лишь на четверть превышающую их вес, вряд ли орёл питался 200-килограммовыми моа, однако вполне мог подкормиться их трупами и птенцами.
Совсем недавно учёные сравнили ДНК митохондрий 16 современных видов орлов с ДНК орла Хааста из ископаемых костей, возраст которых — 2 тыс. лет. По результатам этого теста ближайшим родственником нашего гиганта оказался орёл-карлик и другие мелкие лесные ястребиные орлы из того же рода, а отделение этого вида от общего предка произошло не так давно — 0,7–1,8 млн лет назад.
3. Статистические данные, представленные в табличной форме
Пользуясь таблицей «Расстояние, которое может пройти человек по пустыне» и знаниями из области биологии, ответьте на следующие вопросы.
1) Сколько километров может пройти человек по пустыне, если температура воздуха составляет 26°C, а запас воды у путника — 10 л?
2) Часто в пустыне путники находят водоёмы с солёной водой. Почему потребление такой воды опасно для жизни человека?
4. Использование научных методов для изучения биологических объектов, явлений
Учёные изучали взаимодействие колоний бактерий () и плесневого гриба пеницилла (). На питательную среду в двух чашках Петри посеяли культуру бактерий . В одну из чашек, куда посеяли бактерий, также заселили пеницилл. Вторая чашка — контрольная. В результате, в контрольной чашке развились обширные колонии , в то время как в другой чашке колония бактерий угнетена, а основную площадь питательной среды занимает пеицилл.
Какой вывод можно сделать из этого исследования? Объясните в результате чего в чашке с пенициллом не развивается колония бактерий?
5.Распознавать и описывать на схеме: систему биологических знаний
С глубокой древности человека интересовали особенности состава и строения крови. Каковы особенности «сока» находящегося внутри тела человека? Ответы порой бывали самые парадоксальные, но то, что «здоровая» кровь – это основа жизни, не вызывало сомнения. Поэтому в средние века было распространено кровопускание, как панацея от любой болезни. Считалось, что если выпустить из человека «больную» кровь, то он поправится. Также лекари рекомендовали пить «свежую» кровь при таких болезнях как подагра, мигрень, малокровие и чахотка и т.д. А какие только свойства не приписывали крови. Например, считалось, что количество крови определяет характер человека, или цвет крови – принадлежность к определенному сословию (у аристократов «голубая кровь») и т.д. В наше время состав и функции крови хорошо изучены. Так, человеческая кровь представляет собой красную непрозрачную жидкость. Если принять меры, предупреждающие свертывание крови, то при отстаивании, а еще лучше при центрифугировании она отчетливо разделяется на два слоя. Верхний слой – слегка желтоватая жидкость – плазма – и нижний – осадок темно-красного цвета. На границе между осадком и плазмой имеется тонкая светлая пленка. Осадок вместе с пленкой образован форменными элементами (клетками крови) – эритроцитами, лейкоцитами и кровяными пластинками – тромбоцитами, которые содержат тромбопластин. Плазма содержит белки, углеводы, соли кальция (Са+2), фибриноген (растворимый белок, без которого невозможно свертывание крови). Все клетки крови живут определенное время, после чего разрушаются. В кроветворных органах (костном мозге, лимфатических узлах, селезенке) происходит
непрерывное образование новых клеток крови. И хотя врачи научились определять по состоянию крови тип заболевания, лечить многие болезни, связанные с кровью, тем не менее, остается много опасных заболеваний крови. Одно из них
генетическая болезнь, связанная с нарушением свертываемости крови. Из-за нехватки одного из факторов, участвующих в свертывании, тромб, препятствующий кровопотери, образуется очень медленно или не образуется вообще . Эта наследственная аномалия проявляется лишь у мужчин, в то время как женщины являются только носительницами гена, но не подвержены болезни. У гемофиликов, даже небольшие раны, могут приводить к смертельным кровопотерям.
Сын русского царя Николая II, царевич Алексей, страдал тяжелой формой гемофилии. Укажите причину возникновения гемофилии у царевича
А. Унаследовал ген гемофилии от отца. Б. Унаследовал ген гемофилии от матери.
В. Заразился гемофилией от сестры Анастасии.
Переведите схему процесса свертывания крови в текст с указанием местонахождения всех компонентов, участвующих в свертывании крови
6.Использовать приобретенные знания для соблюдения мер профилактики заболеваний
Витамины – биологически активные вещества, необходимые для жизнедеятельности организма. Отсутствие или недостаток витаминов вызывает серьезные заболевания. Ничтожно малое их количество оказывает сильное действие на обмен веществ.
Витамин С содержится в шпинате, черной смородине, клюкве, капусте, во многих плодах и в зеленых частях растений, особенно в побегах.
Что происходит, когда организм в течении длительного времени не получает витамин С?
Витамин D содержится во многих продуктам. При недостатке в пищи у детей развивается рахит.
Какие симптомы наблюдаются при заболевании рахитом?
Обведите «Да» или «Нет» в каждой строке
В наш пищевой рацион витамины должны входить в достаточном количестве. Их сохранение в продуктах питания зависит от кулинарной обработки пищи, условий и продолжительности ее хранения.
Как сохранить витамины в пище?
Здоровье человека и загрязнение окружающей среды В последнее столетие человечество в полной мере осознало, что многие болезни непосредственно связаны с загрязнением атмосферы и водных ресурсов, недоброкачественными продуктами. Зависимость здоровья населения от разных факторовСотни тысяч автомобилей, курсирующих в больших городах, выбрасывают в воздух тонны углеводородов и других веществ, которые разлагаются под действием ультрафиолетовых лучей и образуют ядовитые туманы. Отдельной проблемой является загрязнение поверхностных и многих подземных источников воды. Смыв с сельскохозяйственных полей азотных удобрений значительно повышает содержание в воде относительно безвредных нитратов, которые, однако, могут превращаться в опасные нитриты. Попав в кровь, нитриты соединяются с гемоглобином и, тем самым, резко уменьшают способность крови выполнять свою главную функцию.
1.Какие утверждения соответствуют тексту?
1) Нитраты в крови соединяются с гемоглобином и влияют на снабжение органов и тканей кислородом.
2) В наибольшей степени здоровье человека зависит от наследственности.
3) Замена автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на электромобили снизит загрязнение окружающей среды.
4) Благодаря хлорированию водопроводная вода очищается от всех химических примесей.
5) Ядовитые туманы особенно опасны в безветренную погоду.
БЕГ В ЖАРКУЮ ПОГОДУ
При беге на длинные дистанции температура тела повышается и тело потеет.Если бегуны пьют недостаточно много, чтобы заменить воду, которую они теряют с потом, они могут испытывать обезвоживание. Потеря воды в объеме 2% от массы тела и выше расценивается как состояние обезвоживания. Этот процент отмечен на шкале измерения потери воды ниже.Если температура тела повышается до 40°C и более, бегуны могут испытывать опасное для жизни состояние, которое называется тепловым ударом. Эта температура отмечена на термометре для измерения температуры тела, показанном ниже.
Етриванова Евгения Викторовна
Основные подходы к оценке естественно – научной грамотности учащихся основной школы.
исследования естественнонаучной грамотности
Мое выступление посвящено проблеме формирования естественнонаучной грамотности обучающихся. В начале хочу остановиться на том, что понимают под естественнонаучной грамотностью.
Естественнонаучная грамотность – это один из аспектов функциональной грамотности.
Функциональная грамотность – способность человека вступать в отношение с внешней средой и максимально быстро адаптироваться и функционировать в ней.
Этот термин отражает общеучебную компетенцию, что на современном этапе обеспечивается за счет внедрения Федерального образовательного стандарта (далее ФГОС) всех ступеней образования.
Лишь функционально грамотная личность способна использовать все постоянно приобретаемые в течение жизни знания, умения и навыки для решения максимально широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений.
Слайд 2. (Функциональная грамотность. PISA)
Понятие естественнонаучной грамотности пришло из международного сравнительного исследования PISA. В рамках этого исследования оценивается функциональная грамотность, включающая читательскую, математическую, естественно-научную.
Оценка функциональной грамотности в PISA базируется на . В нашей стране компетентностный подход реализуется в системе высшего образования и постепенно завоевывает позиции в школьном образовании. Эффективность обучения при таком подходе определяется не только полнотой и систематичностью знаний, но и способностью обучающихся оперировать имеющимся запасом предметных знаний и умений в новых ситуациях, в том числе и при решении проблем, возникающих в окружающей действительности.
Компетентность не противопоставляется знаниям и умениям, она включает их в себя, но не путем простого суммирования, а посредством свободного использования наиболее эффективного для данной конкретной ситуации набора из имеющихся в арсенале учащегося знаний-умений.
Поэтому Компетентность рассматривается как интеграция знаний, умений, отношений и ценностей, возникающих как эффект формирования знаний и умений. Проявляется компетентность в действии. Такое понимание компетентности было сформулировано в Образовательной организации экономического сотрудничества и развития.
Слайд 3. (Естественнонаучная грамотность. PISA)
Под естественно-научной грамотностью (ЕНГ) понимают «способность человека занимать активную гражданскую позицию по общественно значимым вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями. Естественнонаучно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющим отношение к естественным наукам и технологиям».
Обратите внимание, в этом определении виден тот самый синтез ценностей и отношений («занимать активную гражданскую позицию», «стремиться участвовать»), естественно-научных знаний и умений.
Человек, обладающий естественнонаучной грамотностью, должен проявлять следующие
Научно объяснять явления;
Понимать особенности естественнонаучного исследования;
Научно интерпретировать данные и использовать доказательства для получения выводов.
Слайд 4. (Естественнонаучная грамотность. Задания)
Для формирования/оценки естественнонаучной грамотности используются тематические блоки, которые включают описание реальной ситуации, и задания, связанные с этой ситуацией.
Задания, как правило, основаны на проблемном материале, включающем текст, графики, таблицы и связанные с ними вопросы.
Каждое из заданий характеризуется
- на оценивание которой направлено задание (как правило, умение, составляющее данную компетентность
- Тип естественнонаучного знания, затрагиваемый в задании (т.е. те знания из биологии, физики, химии или физической географии, которые необходимы для выполнения задания
- т.е. характеристика жизненной ситуации, использующейся в задании
- Познавательный уровень (или степень трудности) задания
Слайд 5. (Компетенции – познавательные действия)
Определяющей характеристикой заданий являются , на проверку которых они направлены.
Для каждой из компетентностей предлагается набор познавательных действий, являющихся структурными элементами данных компетенций. Как правило, в процессе выполнения заданий формируется или оценивается одно или несколько из этих познавательных действий.
На слайде представлены познавательные действия,
Применить соответствующие естественнонаучные знания для объяснения явления.
Распознавать, использовать и создавать объяснительные модели и представления.
Делать и научно обосновывать прогнозы о протекании процесса или явления.
Объяснять принцип действия технического устройства или технологии.
– Распознавать и формулировать цель данного исследования.
– Предлагать и оценивать способ научного исследования данного вопроса.
– Выдвигать объяснительные гипотезы и предлагать способы их проверки.
– Описывать и оценивать способы, которые используют ученые, чтобы обеспечить надежность данных и достоверность объяснений.
3. Относящиеся к компетенции «Научно интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов
– Анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы.
– Преобразовывать одну форму представления данных в другую.
– Распознавать допущения, доказательства и рассуждения в научных текстах.
– Оценивать с научной точки зрения аргументы и доказательства из различных источников.
Компетентностно-ориентированные задания, как правило, содержат информацию, описывающую реальную жизненную ситуацию, но для ее понимания необходимо обладать определенным запасом естественнонаучных знаний и уметь пользоваться терминологией естественных наук. Все это возможно в том случае, если контекст учитывает тематику вопросов, изучаемых по биологии, физике и химии в данном классе.
Знаниевая (или тематическая) составляющая представляется двумя блоками:
«Физические системы» (физика, химия),
«Живые системы» (биология)
«Науки о Земле и Вселенной» (география, геология, астрономия));
», в котором можно выделить две составляющие:
– знание о различных методах научного познания (наблюдение, измерение, опыт, моделирование, гипотеза)
– и приемы проведения исследований и обработки данных (выбор оборудования, способы увеличения точности измерений и т.д.).
На слайде представлен перечень элементов этого блока для основной школы.
Естественнонаучная грамотность. Разделы
, знание научного содержания, относится к следующим областям:
- Живые системы (40% знаний)
- Физические системы (33% знаний)
- Земля и космические системы (27% знаний)
Слайд 8. (Контексты. Пример для 8 класса
Достаточно сложной процедурой является отбор , т.е. поиск тех реальных жизненных ситуаций, которые можно описать, объяснить или исследовать с использованием имеющегося у учащихся запаса естественнонаучных знаний.
Как правило, удобно выделить блоки контекстов, которые можно наполнять конкретными ситуациями с учетом программ по предметам.
можно назвать тематическую область, к которой относится описанная в задании проблемная ситуация.
Например, в PISA эти ситуации группируются по следующим контекстам:
опасности и риски
связь науки и технологий
В открытом банке заданий по оценке естественно-научной грамотности (размещенном на сайте ФГНУ «ФИПИ») используются следующие блоки:
– «Процессы и явления в неживой природе»,
– «Процессы и явления в живой природе»,
– «Современные технологии»,
– «Техника и технологии в быту»,
– «Опасности и риски»,
– «Экологические проблемы»,
– «Использование природных ресурсов».
На слайде приведены примеры для 8 класса контекстов для каждого из этих блоков.
Слайд 9. (Познавательные уровни)
Для заданий по естественнонаучной грамотности в PISA определяются уровни познавательных действий, которые должен выполнить ученик для выполнения данного задания.
Выделяются следующие познавательные уровни:
- – выполнять одношаговую процедуру, например, распознавать факты, термины, принципы или понятия, или найти единственную точку, содержащую информацию, на графике или в таблице.
- – использовать и применять понятийное знание для описания или объяснения явлений, выбирать соответствующие процедуры, предполагающие два шага или более, интерпретировать или использовать простые наборы данных в виде таблиц или графиков.
- – анализировать сложную информацию или данные, обобщать или оценивать доказательства, обосновывать, формулировать выводы, учитывая разные источники информации, разрабатывать план или последовательность шагов, ведущих к решению проблемы.
Модель заданий по естественнонаучной грамотности в формате PISA:
В наиболее общем виде модель задания по оценке ЕНГ можно представить в виде следующей схемы:
В этой модели в явном виде не фигурирует такой параметр, как «познавательные уровни». Однако неявно он присутствует в каждой из остальных характеристик. Ведь трудность задания может зависеть от сложности описания самой реальной ситуации, необходимого объема содержательного знания и того, на каком уровне должна быть продемонстрирована та или иная компетентность.
Например, если предлагается дать научное объяснение какого-то явления, то, во-первых, само явление может быть проще или сложнее, а во-вторых, объяснять его можно поверхностно, на качественном уровне или, например, с использованием математического аппарата.
Приведем описание четырех характеристик на примере задания для 8 класса.
Здесь предлагается ситуация, в которой существует выбор для проведения как различных естественно-научных исследований, так и проблем, которые можно решить другими методами (ссылка на законы, правила, особенности взаимодействия с другими людьми и т.д.).
Необходимо выбрать все вопросы, которые могут быть исследованы при помощи естественнонаучных методов.
Двое друзей собираются участвовать в соревнованиях квадрокоптеров, в которых оцениваются как скорость, так и маневренность дронов.
Ребята настроены на победу и сформулировали проблемы, которые необходимо решить до соревнований. На какие из указанных ниже вопросов ребята смогут ответить, используя естественно-научные методы? Выберите все верные ответы.
1. В какой цвет покрасить корпус квадрокоптера для того, чтобы он лучше смотрелся на видеозаписи?
2. Какова должна быть емкость аккумуляторной батареи квадрокоптера для пролета всей дистанции гонок?
3. Можно ли увеличить размеры пропеллеров, если изменить мощность электродвигателя?
4. Могут ли школьники участвовать в гонках Всероссийской лиги дрон-рейсинга?
5. Можно ли использовать видеоаппаратуру, дающую задержку изображения до 20 милисекунд, если предполагается разгонять квадрокоптер до 100 км/ч?
В этом задании:
Проверяемая компетентность – «Понимание особенностей естественнонаучного исследования
Проверяемое познавательное действие – Различать вопросы, которые возможно исследовать методами естественных наук.
Контекст относится к блоку «Техника и технологии в быту», а для выполнения задания нужно обладать , понимать, что представляет собой гипотеза в естественно-научном исследовании.
По сути – это модель, после изучения которой можно разработать и другие задания с использованием самых различных контекстов по проверке умения различать естественно-научные гипотезы.
(Умение научно объяснять явления)
На слайде приведен пример задания на Проверяемую компетентность – «Научно объяснять явления
Задание с множественным выбором ответов.
(Умение проводить учебное исследование ( Понимание
особенностей естественнонаучного исследование)
Приведен пример задания на Проверяемую компетентность – «Понимание особенностей естественнонаучного исследование» и требует умения предлагать или оценивать способ научного исследования данного вопроса.
(Умение интерпретировать научную информацию и использовать научные доказательства для получения выводов)
Приведены примеры заданий на Проверяемую компетентность – «Умение интерпретировать научную информацию и использовать научные доказательства для получения выводовПроверяемую компетентность – Умение научно объяснять явления
Задание требует умения анализировать данные (цветную температурную карту лунной поверхности с легендой к карте) и делать выводы на этой основе.
(Причины низких результатов (по мнению экспертов PISA)
- Значительное число заданий на биологическом материале относится к применению методов естественнонаучного исследования.
- Задания с экологическим содержанием, вызывают затруднения у обучающихся.
- Проблемы с выполнением заданий, в которых предлагается сформулировать выводы, и представить в форме графиков, таблиц, схем.
- Учащиеся затрудняются с обоснованным высказыванием в письменной речи.
- Содержание заданий PISA практически не выходит за пределы примерных программ по биологии, химии, но в исследовании PISA речь идет об активном применении знаний.
Международные сравнительные исследования (TIMSS) в области образования подтверждают, что российские учащиеся сильны в области предметных знаний, но у них возникают трудности в применении предметных знаний в ситуациях, приближенных к жизненным реальностям (PISA).
. (Что делать?)
1. Одной из необходимых мер, которая позволит изменить ситуацию в лучшую сторону, является развитие и применение методик, стимулирующих познавательную активность учащихся в области естественнонаучной грамотности (из анализа результатов PISA).
Разбираем и решаем открытые задания исследования (PISA)
2. Разбираем и решаем открытые задания исследования (PISA)
Внедряем в урочную систему задания (УМК), направленные на формирование естественнонаучной грамотности.
Цель данного пособия – привлечь внимание учителей и учащихся к новому и интересному виду практических заданий в формате PISA , помочь им применить уже полученные знания в курсе физики, развить логическое мышление, дать занимательный материал для урочной и внеурочной деятельности.
Задания в формате PISA позволяют учителю решить одновременно несколько задач:
оценить уровень развития читательской компетенции учащихся, т.е насколько ученик в состоянии разобраться в тексте и извлечь из него необходимую информацию;
оценить уровень предметных знаний и умений;
оценить уровень развития общеучебных умений и навыков;
оценить способность самостоятельно приобретать знания и выбирать способы деятельности, необходимые для успешной адаптации в современном мире, т.е. результативно действовать в нестандартных ситуациях;
формировать познавательный интерес через развитие исследовательской компетенции
Полученные при решении заданий умения позволят учащимся научиться видеть проблему, которую можно решить с помощью естественнонаучных методов, и получить выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека.
Для удобства использования пособия задания систематизированы в соответствии с программой курса физики основной школы, ко всем заданиям приведены ответы.
Глава I . Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности учащихся основной школы
Естественнонаучная грамотностьопределяется как основная цель школьного естественнонаучного образования и отражает способностьчеловекаприменятьестественнонаучныезнанияиумениявреальныхжизненныхситуациях,втомчислевслучаяхобсужденияобщественнозначимых вопросов, связанных с практическими применениями достиженийестественных наук.
Существенную роль в оценке качества российского образования играютмеждународные сравнительные исследования, результаты которых позволяютвыявитьособенностиподготовкироссийскихшкольниковпосравнениюсошкольникамидругихстранвчастиовладенияважнымиипризнаннымина международномуровне компетенциями. Результаты15-летнихроссийскихшкольниковвмеждународномисследовании PISA-2015 свидетельствуют о среднем невысоком уровнеестественнонаучной грамотности учащихся. Но даже больше, чем невысокое место России в рейтингестран,настораживаеттотфакт,чтоэтирезультатынедемонстрируютникакогопрогрессанапротяжениивсехцикловисследованияPISA,начинаяс2000года,вотличие,например,отматематическойичитательскойграмотности.
1.1 Общая характеристика естественнонаучной грамотности и заданий по ее оцениванию
Оценивание естественнонаучной грамотности учащихся в исследовании PISA основывается на следующем определении этого понятия:
Естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями. Естественнонаучно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющим отношение к естественным наукам и технологиям, что требует от него следующихкомпетенций: научно объяснятьявления; понимать особенности естественнонаучногоисследования; научно интерпретировать данные и использовать доказательства для получения выводов.
Изприведенного вышеопределениявытекаюттребованиякзаданиямпооцениванию естественнонаучной грамотности. Они должны быть направлены на проверку перечисленных выше компетентностей и при этом основываться на реальных жизненныхситуациях.Именнотакиезадания,объединенныевтематическиеблоки,составляют измерительный инструментарий PISA. Типичный блок заданийвключает в себя описание реальной ситуации, представленное, как правило, в проблемном ключе, и ряд вопросов-заданий, связанных с этой ситуацией. Приэтомкаждоеиззаданийклассифицируетсяпоследующим категориям :
познавательный уровень (или степень трудности) задания.
1.2 Компетенции и умения, характеризующие естественнонаучную грамотность
Каждая из трех компетенций, характеризующих естественнонаучную грамотность, включает в себя набор конкретных умений, на проверку которых может быть непосредственно направлен вопрос задания. Эти умения можно рассматривать как базовый набор действий, которые способен выполнять научно грамотный человек. Ниже я приведу детализацию тех компетенций, которые оцениваются в исследованииPISA.
Компетенция: научное объяснение явлений – распознавание, выдвижение и оценка объяснений для природных и техногенных явлений, что включает способности:
Вспомнить и применить соответствующие естественнонаучныезнания;
Распознавать, использовать и создавать объяснительные модели и представления;
Сделать и подтвердить соответствующиепрогнозы;
Объяснить потенциальные применения естественнонаучного знания для общества.
Компетенция: понимание особенностей естественнонаучного исследования – описание и оценка научных исследований, предложение научных способов решения вопросов, что включает способности:
Распознавать вопрос, исследуемый в данной естественнонаучнойработе;
Различать вопросы, которые возможно естественнонаучноисследовать;
Предложить способ научного исследования данноговопроса;
Оценить с научной точки зрения предлагаемые способы изучения данноговопроса;
Описать и оценить способы, которые используют учёные, чтобы обеспечить надёжность данных и достоверностьобъяснений.
Компетенция: интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов – анализ и оценка научной информации, утверждений и аргументов и получение выводов, что включает способности:
Преобразовать одну форму представления данных вдругую;
Анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы;
Распознавать допущения, доказательства и рассуждения в научных текстах;
Отличать аргументы, которые основаны на научных доказательствах, от аргументов, основанных на другихсоображениях;
Оценивать научные аргументы и доказательства из различных источников (например, газета, интернет,журналы)
1.3 Типы научного знания для заданий по формированию естественнонаучной грамотности
Каждая из компетенций, оцениваемых в задании, может демонстрироваться на материале научного знания трех следующих типов:
Содержательное знание – знание научного содержания, относящегося к к физическимсистемам (физика и химия), живым системам (биология) и наукам о Земле и Вселенной(география,геология, астрономия).
Процедурное знание – знание разнообразных методов, используемых для получения научного знания, а также стандартных исследовательскихпроцедур.
Эпистемологическое знание – знание о том, как наши научные представлениястановятся следствием нашего понимания возможностей научных методов исследования,их обоснования,атакжесмыслатакихпонятий, кактеория,гипотезаинаблюдение.
Полный текст материала Пособие “Формирование естественно-научной грамотности учащихся на уроках физики” смотрите в скачиваемом файле.На странице приведен фрагмент.
Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя стало известно автору, войдите на сайт как пользователь и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.
В данной статье рассматриваются основополагающие вопросы естественнонаучной составляющей в международном исследовании PISA.