Методическая разработка "Формирование естественнонаучной грамотности на уроках биологии"

Формирование естественнонаучной грамотности

на уроках биологии

Учитель биологии МБОУ «Гимназия №3 г. Дубны

Московской области»

Удалова Ирина Владимировна

Цель: трансляция опыта по формированию естественнонаучной грамотности (ЕНГ)

Задачи:

• Проанализировать понятия «естественнонаучная грамотность», «компетенции», выявить причины невысоких результатов сравнительных международных исследований.

• Выявить связь ЕНГ и требования ФГОС ООО к результатам освоения основных образовательных программ.

• Рассмотреть формирование ЕНГ на примерах заданий разного уровня сложностей, направленных на развитие компетенций.

Введение

Одна из важнейших задач современной школы – формирование функционально грамотных людей.

Способность человека вступать в отношения с внешней средой, быстро адаптироваться и функционировать в ней закладывается уже в начальной школе, где идет интенсивное обучение различным видам речевой деятельности – письму и чтению, говорению и слушанию.

В отличие от элементарной грамотности как способности личности читать, понимать, составлять простые короткие тексты и осуществлять простейшие арифметические действия, функциональная грамотность — уровень знаний, умений и навыков, обеспечивающий нормальное функционирование личности в системе социальных отношений, который считается минимально необходимым для осуществления жизнедеятельности личности в конкретной культурной среде. О существовании функциональной грамотности мы узнаем, только столкнувшись с ее отсутствием. Поэтому приходится говорить не столько о функциональной грамотности, сколько о функциональной безграмотности, что является одним из определяющих факторов, тормозящих развитие общественных отношений. Поэтому проблема функциональной грамотности рассматривается обычно не как научная и смысловая проблема, а как проблема деятельностная, как проблема поиска механизмов и способов ускоренной ликвидации безграмотности. Своеобразием начального этапа в системе целостного среднего образования является то, что именно на этой ступени важно обеспечить условия для освоения основных умений учебной деятельности, потребности и желания учиться. Именно эта деятельность в комплексе других деятельностей (игровой, спортивной, художественной, трудовой), выполняемых ребенком, играет ведущую роль в его психическом развитии.

Нова ли эта проблема для российской школы?

Российские и международные исследования показывают, что российские школьники обладают значительным объемом знаний, однако они не умеют грамотно пользоваться этими знаниями.

Римский философ Луций Анней Сенека, воспитатель Нерона, говорил так: «Мы учимся, увы, для школы, а не для жизни».

Поэтомузадача учителя – как минимум удержать предметные результаты и усилить работу по формированию естественнонаучной грамотности посредством компетенций.

«Функционально грамотный человек — это человек, который способен 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» 

А.А. Леонтьев

Стратегическая цель: войти в 10 лучших стран по качеству общего образования

Указ Президента РФ от 21 июля 2020 г. N 474 "О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года"

1. Определить следующие национальные цели развития Российской Федерации (далее - национальные цели) на период до 2030 года:

а) сохранение населения, здоровье и благополучие людей;

б) возможности для самореализации и развития талантов;

в) комфортная и безопасная среда для жизни;

г) достойный, эффективный труд и успешное предпринимательство;

д) цифровая трансформация.

2. Установить следующие целевые показатели, характеризующие достижение национальных целей к 2030 году:

б) в рамках национальной цели "Возможности для самореализации и развития талантов": вхождение Российской Федерации в число десяти ведущих стран мира по качеству общего образования.

Задача учителя – как минимум удержать предметные результаты (удержать позиции в TIMSS!) и усилить работу по формированию естественнонаучной грамотности (поднять результаты в PISA!)

Компетенции

Естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с естественными науками, и его готовность интересоваться естественнонаучными идеями.

Научно объяснять явления

Понимать основные особенности естественнонаучного исследования

Интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов

Компетенции ЕНГ в связке формируются при изучении всех предметов естественнонаучного цикла!

На примере 5, 6, 7 классов (уроки 1 триместра)

22022-2023 учебный год

Естественнонаучная грамотность и требования ФГОС ООО к результатам освоения основных образовательных программ

По сути, все компетенции ЕНГ полностью пересекаются с требованиями ФГОС ООО к предметным, метапредметным и личностным результатам. Мы можем найти мотивационный момент в требованиях к личностным результатам (понимание ценности научного познания) и перечисление всех компетенций естественнонаучной грамотности в требованиях к предметным и метапредметным результатам (распознавание, описание и объяснение явлений и процессов, освоение методов научного познания, работа с информацией научного содержания)

Какой вывод для учителя? Так как требования к ЕНГ являются составляющей требований ФГОС, то формирование естественнонаучной грамотности является обязательным массовым результатом освоения образовательных программ!

Все компетенции ЕНГ полностью пересекаются с требованиями ФГОС ООО к предметным, метапредметным и личностным результатам.

Компетенция: «Научное объяснение явлений»

В основе развития компетенции «Научное объяснение явлений» лежат знания о научных методах исследования, о приборах и инструментах, используемых в наблюдениях и экспериментальных работах.

Умение: применять соответствующие естественнонаучные знания для объяснения явлений;

Умение: распознавать, использовать и создавать объяснительные модели и представления;

Умение: делать и научно обосновывать прогнозы о протекании процесса или явления;

Умение: объяснять принцип действия технического устройства или технологии.

Развитие компетенции: «Научное объяснение явлений»

Тема: Фотосинтез (5, 6 класс)

Биологические явления - это природные явления биологического происхождения. В более широком смысле - это вообще все процессы, происходящие с живыми организмами.

К.А. Тимирязев писал: «Дайте самому лучшему повару сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно – он решит, что вы над ним смеетесь… Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрестанно совершается в зеленых листьях растений».

Задание №1. Назовите процесс, изображенный на рисунке:

Используя рисунок переведите содержание в словесный текст: (свет, органические вещества, углекислый газ, хлорофилл, кислород, вода)

Ответ:Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды за счет энергии солнечного сета, поглощаемой хлорофиллом, в результате чего образуются органические вещества и кислород.

Задание №2. Пользуясь рисунком ответьте на вопросы:

- Назовите клеточные структуры, окрасившиеся в синий цвет (хлоропласты)

- Укажите, какой пигмент входит с состав хлоропластов (хлорофилл)

- Объясните роль хлорофилла в клетке (зеленый пигмент - активное вещество)

Компетенция: «Понимание особенностей естественнонаучного исследования»

В основе развития компетенции «Понимание особенностей естественнонаучного исследования» лежат знания о структуре естественнонаучного исследования.

Умение: распознавать и формулировать цель данного исследования;

Умение: предлагать или оценивать способ научного исследования данного вопроса;

Умение: выдвигать объяснительные гипотезы и предлагать способы их проверки;

Умение: описывать и оценивать способы, которые используют ученые, чтобы обеспечить надежность данных и достоверность объяснений.

Развитие компетенции: «Понимание особенностей естественнонаучного исследования»

Тема: Корень, его строение и значение (6 класс)

Шестиклассники изучали явление геотропизма. Для наблюдения за растением горшок с ним аккуратно повернули на бок. Рассмотрите рисунок, опишите изменения, которые произошли с органами растения за 4 дня. Какую гипотезу (предположение) проверяли школьники в этом эксперименте?

Геотропизм (от гео… и греч. tropos — поворот, направление), способность органов растений принимать определённое положение под влиянием земного притяжения.

Ответ:На направление роста корней влияет сила тяжести.

При попытке провести такой эксперимент дома, Валерия столкнулась с невозможностью рассмотреть изменения, которые произошли с корнями. Какое условие проведения опыта необходимо было предусмотреть заранее, чтобы наблюдать за изменениями в ходе опыта.

Ответ:Условием проведения эксперимента должна быть прозрачная емкость.

Компетенция: «Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов»

Напрямую связана с читательской грамотностью

Умение: преобразовывать одну форму представления данных в другую;

Умение: анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы;

Умение: распознавать допущения, доказательства и рассуждения в научных текстах;

Умение: отличать аргументы, которые основаны на научных доказательствах, от аргументов, основанных на других соображениях;

Умение: оценивать научные аргументы и доказательства из различных источников, например, газеты, интернет, журналы.

Развитие компетенции: «Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов»

Тема: Бактерии (5 класс)

Для выполнения задания необходимо проанализировать каждое утверждение.

Проанализируйте график скорости размножения молочнокислых бактерий.

Какие два из нижеприведенных описаний наиболее точно характеризуют данную зависимость?

Скорость размножения бактерий:

1) Всегда прямо пропорциональна изменению температуры среды.

2) Зависит от ресурсов среды, в которой находятся бактерии.

3) Зависит от генетической программы организмов.

4) В интервале от 22 до 34°С.

5) Уменьшается при температуре выше 36°С в связи с денатурацией части белков в клетке.

Ответ:4, 5.

Развитие компетенции: «Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов»

Тема: Тип плоские черви (7 класс)

Прочитайте текст «Цикл жизни печеночного сосальщика» и составьте схему в виде рисунка. Обозначьте на рисунке основные стадии жизненного цикла червя.

Может ли человек заразиться печеночным сосальщиком, съев печень коровы? Какие меры профилактики стоит соблюдать? Ответ обоснуйте.

Печеночный сосальщик – гермафродит. Он образует яйца, которые поступают в кишечник хозяина, а оттуда выводятся наружу. Яйца развиваются только в воде. Здесь из яйца выходит свободноплавающая личинка с ресничками, которая проникает в тело промежуточного хозяина – малого прудовика. Там личинка растет и размножается, образуя новое поколение личинок. Они выходят из тела прудовика в воду и расселяются по водоему. Затем личинки прикрепляются к листьям водных растений, покрываются оболочками и превращаются в цисты. При питье воды и поедании травы, скот заражается цистами печеночного сосальщика. В кишечнике цисты лопаются. Из них выходят молодые сосальщики, которые проникают в печень.

Возможный ответ:

1 – основной (окончательный) хозяин – организм, в котором паразит размножается половым способом / взрослый червь (половозрелая особь - марита);

2 – яйца;

3 – свободноплавающая личинка с ресничками (мирацидий);

4 – новое поколение личинок (спороциста) в теле малого прудовика.

Малый прудовик – промежуточный хозяин – организм, в котором не происходит полового размножения червя.

Спороциста – стадия жизненного цикла сосальщиков, способная к партеногенезу.

Партеногенез – развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки;

5 – хвостатая личинка (церкария);

6 – циста (адолескария).

Ответ: Нет. Человек заражается, если проглотит цисты сосальщика.

Профилактика состоит в фильтрации или кипячении воды, соблюдении правил гигиены, недопустимости мытья фруктов и овощей в воде из прудов, рек.

В качестве основного хозяина может выступать человек.

Рефлексия

• Было интересно, со всем справился

• Было интересно, но возникали затруднения

• Было неинтересно, с заданиями не справился

Используемый материал при написании работы

Интересные ссылки:

• Материалы по естественнонаучной грамотности:

http://www.centeroko.ru/pisa18/pisa2018_sl.html

• Открытый банк заданий ФИПИ по естественнонаучной грамотности:

http://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoygramotnosti

• РЭШ. Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности:

https://resh.edu.ru/

• Сдам ГИА. Решу ВПР:

https://vpr.sdamgia.ru/

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/608244-metodicheskaja-razrabotka-formirovanie-estest