Исследование практики обучения физике в аспекте использования задач типа pisa

С. Е. Храмцова

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРАКТИКИ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В АСПЕКТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАДАЧ ТИПА PISA

Согласно итогам исследования PISA (Programme for International Student Assessment, PISA) 2000 – 2009 гг. лучшее среднее образование в странах юго-восточной Азии: Китае, Корее, Сингапуре, Японии. В Европе в десятке лидеров Финляндия и Нидерланды. В 2009 г. в исследовании принимали участие 65 стран. Российская Федерация на 41-м месте и уступает лидеру (Китаю) почти 100 баллов. Россия в рейтинге PISA 2009 г. уступила Турции и Объединенным Арабским Эмиратам (ОАЭ).

Указанные факты свидетельствуют о том, что российские школьники испытывают большие затруднения в аспекте использования приобретенных знаний применительно к практическим ситуациям. В связи с этим Правительством РФ от 30 декабря 2012 г. № 2620-р принято распоряжение об утверждении плана мероприятий ("дорожной карты") «Изменения в отраслях социальной сферы, направленные на повышение эффективности образования и науки», в котором одним из результатов планируется улучшение своих достижений в международном сопоставительном исследовании (PISA) учащихся школ Российской Федерации, что позволит Российской Федерации войти в число 15 лучших стран по результатам исследования к 2018 г. К этому же году у 80% учащихся будет сформирована естественнонаучная грамотность.

Как же получить такой результат? Ответ один: необходимо в практику обучения вводить задания типа PISA. Но чем такие задания отличаются от традиционных заданий, предлагаемых нашим школьникам в процессе обучения? И готовы ли учителя к введению новых элементов в содержание и технологии обучения?

Задачи типа PISA,на первый взгляд могут показаться гораздо более простыми, чем задания ЕГЭ, с которыми школьники с успехом справляются. На самом деле сложность заданий типа PISA для наших школьников в том, что в них обозначена проблема, но нет указания на то, какие научные знания нужно использовать для ее решения. Бытовые явления школьники не могут идентифицировать с изученными научными понятиями, законами и теоретическими выводами. Им гораздо легче решить сложную задачу по готовой формуле, чем объяснить простое явление, в котором нужно «увидеть» управляющую этим явлением (изученную!) закономерность.

Специфика задач PISA заключается во многом в том, что условия и вопросы заданы, как самостоятельные, и на первый взгляд не связаны друг с другом. Связать условия и вопросы – задача ученика. Для подобного «связывания» необходимо привлечение личного опыта, дополнительной информации, необходима работа с контекстом. Отсюда и дизайн задач PISA – они чаще всего представляют собой описание ситуации (кейс), взятые из реальной жизненной практики. Ни условия задачи, ни форма вопроса не привязаны жестко к предметной ситуации. Напротив, перевод жизненной ситуации в предметную и составляет трудность задач. Каждая задача – ситуация, случай, требующие решения. Вопрос и условия задачи соотносятся с личным опытом, дополнительной информацией из других разделов, следовательно, задачи PISA являются интегрированными.

Составляя задачи в формате PISA необходимо учитывать их следующие признаки:

– условия представлены в зашумленном виде, есть условия, которые не требуются для ответа на вопрос;

– много лишних деталей, а часть необходимой информации может отсутствовать, она обнаруживается, например в вопросе;

– необходимая информация представлена в разных форматах (текст, графики, таблицы, справочники, собственные знания;

– необходимая информация задана в логике отнесения ее не к конкретному предмету (учебному или научному), а к конкретной жизненной ситуации;

– форма требуемого ответа не задана или задана в зашумленной форме. Ответ, согласно вопросу, должен соответствовать требованиям, которые также не были сформлированы четко.

При конструировании учебных задач тестов PISA закладываются:

1. Надпредметная компетенция (в Российском образовании она схожа с общеучебными умениями и навыками, а теперь – с универсальными учебными действиями).

2. Предметная компетенция (она связанна с изучаемым предметом, у нас – с физикой).

3. Коммуникативная письменная компетенция (это – диалог с текстом, дизайн теста).

Структура задачи:

Введение. В нем должна быть противоречивая, вызывающая вопросы и эмоции информация (словарные формулировки, таблицы, графики, электронные ссылки и т. д.)

Вопросы (1–7): в каждом вопросе должна содержаться дополнительная информация; вопросы формулируются не в предметной, а в оценочной форме; вопрос и информация не соответствуют; вводятся информационные шумы и дефициты (не нужная дополнительная информация или ее дефицит); задачи типаPISA могут быть позиционными, когда нужно указать отношение к авторской позиции и свое отношение к задаче; иногда возможен «спор» групп сверстников по рассматриваемому вопросу, и учащийся должен включиться в диалог этих спорщиков, выбрать ту позицию, которая может сформулировать его собственную точку зрения, аргументировать ее.

Тезисы публичного выступления.

Подведение итогов (1–7); самооценка.

Задачи PISA позволяют сформировать: умения давать развернутый ответ на поставленный вопрос, давать ответ в свободной форме; умение переходить от одного вида текста к другому; умение привлекать дополнительную информацию; умение использовать научно-практические знания для решения жизненных ситуаций.

Ниже показан уровень представлений учителей физики Кировской области о задачах типа PISA и методике их использования в процессе обучения физике. Для этого (09 февраля 2013) был проведен тест по двум вариантам (см. содержание табл. 1) по материалам (TIMSS-1995,PISA-2009)среди учителей Кировской области, которые проходили курсовую подготовку в Институте развития образования Кировской области.

Достижения учителей Кировской области в решении задач типа PISA мы сравнили с результатами школьников 9-х классов ряда школ г. Кирова (ср. шк. № 16, 21, 27, 37), а затем сравнили с аналогичными успехами школьников страны по данным международных исследований.

Данные сравнения результатов (процент верных ответов) приведены в табл. 2

Таблица 2

Интерпретация результатов.

1. Из шести диагностируемых элементов знаний в пяти случаях лучше результаты в Кировских школах (более чем на 10%), а у учителей Кировской области выше результаты учеников (более чем на 20%), кроме одного 2 задания во 2 варианте (ниже на 3%). Это обстоятельство позволяет осторожно утверждать, что в данных школах лучше формируются умения физического объяснения представленных фактов реальности. К сожалению, в полном объеме остаются многочисленные проблемы в освоении экспериментирования и моделирования в обучении физике как в базовой, так и в профильной школах.

2. Несколько неуверенные ответы на вопрос 2 варианта 2, как у школьников, так и у учителей (разброс ответов, особенно разделение ответов c и d) вызваны, на наш взгляд, несколькими обстоятельствами: при малом масштабе изображение не совсем ясно, вся ли ртуть термометра находится в воде (рис. d), не ясно положение источника тепла, не совсем ясна необходимость учета явления конвекции.

Таблица 1

После проведения теста, учителям было предложено ответить на вопросы анкеты «Использование заданий в формате PISA в обучении физике» (отвечали 23 учителя).Анализ ответов учителей представлены в скобках после вопросов.

1. Знали ли Вы раньше о заданиях в формате PISA?

A. Да. Б. Нет. В. Четких представлений об этих заданиях нет. Г. Свой вариант ответа.

(Да-22%; Нет-39%; Четких представлений об этих заданиях нет-39%)

2. Выделяли ли Вы в учебнике (сборниках задач) задачи подобные заданиям в форматеPISA в обучении физике?

A. Да. Б. Нет. В. Не очень ясно. Г. В этом нет необходимости.

(Да-19%; Нет-67%; Не очень ясно-10%; В этом нет необходимости-4%)

3. Как Вы считаете, если у Ваших учеников интерес к подобным заданиям?

А. Есть постоянный интерес. Б. Нет интереса. В. Трудно определить, есть ли интерес. Г. Свой вариант ответа.

(Есть постоянный интерес-19%; Нет интереса-5%; Трудно определить, есть ли интерес-71%; Свой вариант ответа-19%)

4. Как Вы думаете, на какую бы оценку выполнили подобные задания, Ваши ученики?

("3"-27%; "3-4"-23%; "4"-23; Не смогли оценить-18%; Справились бы-27%)

5. Назовите 3-4 затруднения, которые возникли у Вас при выполнении задания?

(Не отвечали на вопрос-45%; Нет практики в решении таких задач-15%; Не полная информация в заданиях-15%; Не достаточно методологических знаний-15%; Необычность, нестандартность. оригинальность-55; Нет затруднений-5%)

6. Можно ли использовать эти задания в вашей школе?

(Да-78%; Не ответили-22%)

7. Каких знаний не хватает при решении подобных задач (методических, физических)?

(Методических-32%; Физических-23%; Методологических-9%; Не ответили-23%; Знаний дотаточно-9%; Методических и физических-4%)

Задания проведенной работы не вызывают у школьников и у учителей отторжения, наоборот, воспринимаются с интересом. К сожалению, в практике работ школ таких заданий мало или нет вовсе. Социальная мотивация на ЕГЭ «вымывает» познавательную мотивацию, хотя следует признать, что для определенного среза школьников является «движителем» работы и совершенствования умения применять знания на практике.

Мы разработали тест в формате PISA для 9-х классов по теме «Механические колебания и волны. Звук» (С.Н.Храмцова статья: "Использование компетентностно-ориентированных задач в формате PISA на уроках физики в 9-м классе с целью формирования ключевых компетенций",http://festival.1september.ru 2009/2010). На изучение этой темы в планировании выделяется 11 часов. Это задание мы применили на уроке контроля и учёта знаний и умений. В задачах авторского теста закладываются ориентиры на формирование надпредметной, предметной и письменной коммуникативных компетенций. Первый опыт разработки заданий в формате PISA показывает, что это не простая методическая деятельность, которую необходимо осваивать учителю физики в ближайшей перспективе. Задания в формате PISA вписываются в требования учебных программ, помогают осваивать существующий стандарт и будут еще сильнее востребованы в стандарте нового поколения по различным образовательным областям при формировании метапредметных результатов.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/396360-issledovanie-praktiki-obuchenija-fizike-v-asp