Приёмы и методы формирования функциональной грамотности при изучении физики

Пути формирования естественнонаучной грамотности в рамках предмета физика

Приёмы и методы формирования функциональной грамотности при изучении физики

Учитель физики МАОУ Домодедовской СОШ № 2 имени М.Д.Глазова

Шекунова Наталья Владимировна

Под естественнонаучной грамотностью понимается:

• овладение учащимися основными естественнонаучными знаниями и умениями, их использование для приобретения новых знаний, для формулирования вопросов в связи с рассматриваемыми проблемами и выводов с последующей аргументацией;

• понимание особенностей науки как результата деятельности;

• осознания влияния естественных наук и техники на развитие общества;

• готовность быть вовлеченным в осознанную деятельность, связанную с естественнонаучными идеями и проблемами

Естественнонаучная грамотность - это прежде всего набор определенных компетентностей.

приобретение опыта применения научных методов познания; приобретение опыта использования различных методов изучения веществ; приобретение опыта использования методов.

Понимание основных особенностей естественнонаучного исследования

умение объяснять или описывать естественнонаучные явления на основе имеющихся научных знаний, а также умение прогнозировать изменения.

умение проводить наблюдения, выполнять экспериментальные задания, строить гипотезы, осуществлять проектную деятельность, разрабатывать модели и схемы для решения учебных и познавательных задач

умение использовать научные доказательства и имеющиеся данные для получения выводов, их анализа и оценки достоверности

умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы.

Основное требование к заданиям по оцениванию и формированию естественнонаучной грамотности

Эти задания нацелены на проверку умений, характеризующих естественнонаучную грамотность, но при этом должны основываться на ситуациях, которые можно назвать жизненными, реальными и интересными для школьников

Группы заданий на определение функциональной грамотности

• Как узнать?

• Попробуй объяснить

• Сделай вывод

Сюжет «Мячи» 7 класс

Ребята собрались пойти поиграть в баскетбол. Илья принес мяч. Ваня подержал его в руках и сказал, что мяч надо подкачать. «Зачем? – спросил Илья. – У него и так хороший отскок». Ваня сказал, что для мячей, которыми играют профессиональные игроки, существуют свои стандарты отскока. Например, если мяч свободно падает с высоты 180 см, то отскок от твердой поверхности у него должен быть не меньше 120 см и не больше 140 см.

Задание 1 Может ли баскетбольный или футбольный мяч отскочить от твердой поверхности на такую же высоту, с какой он свободно падает? Напишите в ответе « Может » или « Не может » и объясните свое решение

Ваня предложил Илье, определить, соответствует ли этим стандартам тот мяч, который он принес. Ребята забыли про игру, а вместо этого провели исследование, схема которого показана на рисунке 1.

Для этого исследования они использовали смартфон с видеокамерой, позволяющей вести замедленную съемку со скоростью 120 кадров в секунду, а на стене закрепили рулетку с ценой деления 1 см.

Задание 2 Можно ли в таком исследовании определить следующие характеристики?

Отметьте в таблице ниже те характеристики, которые можно определить в этом исследовании.

В результате своего исследования ребята обнаружили, что мяч при падении с высоты 180 см отскакивал примерно на 90 см. Тогда Илья спросил Ваню: «Но почему ты думаешь, что если мы накачаем мяч сильнее, то отскок у него будет выше?» Вместо ответа Ваня показал другу график, который он нашел в одной научной статье, где специально исследовался отскок мячей.

Задание 3 Какой ответ на свой вопрос должен получить Илья из этого графика?

“ Видимо, – сказал Илья, – высота отскока зависит от упругости мяча”. “Смотря что ты называешь упругостью”, – ответил Ваня и показал фотографию еще одного испытания, которому подвергают мячи, на этот раз теннисные. В этом испытании мяч сдавливают так, чтобы он сжался на 1 см, и фиксируют, при какой нагрузке, измеряемой в ньютонах, это происходит.

Задание 4 Какая физическая величина, характеризующая мяч, определяется в этом испытании?

Выберите один ответ:

A. Масса мяча

B. Жесткость мяча

C. Плотность мяча

D. Температура мяча

Уровни естественнонаучной грамотности

Учащиеся, достигшие 1 уровня, имеют:

• ограниченные знания, которые могут применять только в знакомых ситуациях. Они могут давать очевидные объяснения, которые явно следуют из имеющихся данных.

Учащиеся, достигшие 2 уровня, могут:

• давать возможные объяснения в знакомых ситуациях на основе адекватных научных знаний;
• делать выводы на основе простых исследований;
• устанавливать прямые связи и буквально интерпретировать результаты исследований или технологические решения.

Учащиеся, достигшие 3 уровня, могут:

• выявить ясно сформулированные научные проблемы в некоторых ситуациях;
• отобрать факты и знания, необходимые для объяснения явлений;
• применять простые модели или исследовательские стратегии;
• интерпретировать и напрямую использовать естественнонаучные понятия из различных разделов естествознания;
• формулировать короткие высказывания, используя факты;
• принимать решения на основе естественнонаучных знаний.

Учащиеся, достигшие 4 уровня, могут:

• эффективно анализировать различные ситуации и проблемы, в которых явно проявляются отдельные явления, и от них требуется сделать вывод о роли науки или технологии;
• выбрать или обобщить объяснения, основанные на знаниях различных разделов естествознания и технологии, и связать эти объяснения напрямую с отдельными аспектами жизненных ситуаций;
• оценивать свои действия и сообщать о своих решениях, используя при этом естественнонаучные знания и обоснования.

Учащиеся, достигшие 5 уровня, могут:

• выявлять естественно-научные аспекты во многих сложных жизненных ситуациях, применять естественнонаучные знания и знания о науке в этих ситуациях;
• сравнивать, отбирать и оценивать соответствующие научные обоснования и доказательства для принятия решений в жизненных ситуациях;
• устанавливать связи между отдельными знаниями и критически анализировать ситуации;
• выстраивать обоснованные объяснения и давать аргументацию на основе критического анализа. У них хорошо сформированы исследовательские умения.

Учащиеся, достигшие 6 уровня, могут:

• определять, объяснять и применять естественно-научные знания и знания о науке в различных сложных жизненных ситуациях;
• связывать информацию и объяснения из различных источников и использовать их для обоснования различных решений. Они явно и постоянно демонстрируют высокий уровень сформированности интеллектуальных умени, а также демонстрируют готовность использовать свои знания для обоснования решений, принимаемых в незнакомых научных и технических ситуациях. Они могут использовать свои знания для аргументации рекомендаций или решений, принятых в контексте личных, социально-экономических и глобальных ситуаций.

Задания, направленные на формирование 1 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Плотность», 7 класс

Определите объем льдинки, если её масса 108 г, а плотность равна 0,9 г/см³ .

Тема «Тепловые явления», 8 класс

Свинец плавится при постоянной температуре. Подводимая к нему энергия преобразуется

1) в энергию движения его частиц;

2) в кинетическую энергию куска свинца;

3) в энергию взаимодействия его частиц;

4) в потенциальную энергию куска свинца.

Тема «Движение», 9 класс

В процессе проведения опыта с одинаковой высоты над столом отпускали три алюминиевых тела: диск, шарик и тело каплевидной формы. Все тела имели массу по 230 г. При помощи электронного секундомера фиксировали время падения тел на стол. Какое предположение проверялось в этом опыте?

• как меняется скорость тела в процессе его падения.
• Как зависит скорость падения тела от высоты, с которой начинает падение.
• Как зависит сопротивление воздуха от площади поперечного сечения тела.
• Как зависит сопротивление воздуха от формы падающего тела.

Задания, направленные на формирование 2 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Плотность», 7 класс

1. Определите объем льдинки, если её масса 108 г.

• Ученик опускал кубик льда и яйцо поочередно в сосуды А, Б и В, в которых находились три жидкости: вода, спирт и раствор соли в воде. Воспользуйтесь справочными таблицами плотности различных веществ и определите, в каких сосудах находятся спирт и вода.

• В сосуде А – спирт, в сосуде Б – вода.

• В сосуде А – спирт, в сосуде Б – раствор соли в воде.
• В сосуде В – спирт, в сосуде А – вода.
• В сосуде В – спирт, в сосуде Б – раствор соли в воде.

Задания, направленные на формирование 3 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Плотность», 7 класс

1. Найдите массу 0,5 л молока

2. На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда. Укажите, какой брусок пробковый, а какой из льда.

Тема «Тепловые явления», 8 класс

1. После закипания воды чайники поставили на стол. В каком из чайников вода остынет быстрее?

1) А; 2) Б; 3) В; 4) Во всех одновременно

Задания, направленные на формирование 4 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Плотность», 7 класс

Кусочек сахара имеет размеры 1×2,5×0,8 см. Масса равна 3,2 г. Определите плотность сахара.

Тема «Тепловые явления», 8 класс

Зачем нужны двойные стекла в окнах?

• через них летом в дом меньше входит солнечное излучение, а зимой меньше выходит тепловое;
• слой воздуха между стеклами имеет значительно меньшую теплопроводность, чем тонкое твердое стекло. Это уменьшает теплоотдачу из дома зимой;
• при их наличии тепловое излучение свободно входит в дом, но не может выходить. Это дает дополнительное тепло дому зимой;
• для того, чтобы дом был прочным.

Задания, направленные на формирование 5 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Плотность», 7 класс

Чугунный шар при объёме 125 см³ имеет массу 800 г. Сплошной или полый это шар?

Тема «Тепловые явления», 8 класс

При измерении очень высоких или очень низких температур невозможно пользоваться жидкостными термометрами. В этом случае применяют электрические термометры. Элемент для измерения температуры в них должен быть сделан из металла, обладающего очень высоким сопротивлением. Какое из приведённых в таблице веществ наиболее пригодно для измерения температур в интервале от 1300 до 2000 ?

Задания, направленные на формирование 6 уровня естественнонаучной грамотности

Тема «Сила трения», 7 класс

18 августа 1851 года император Николай I совершал первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра. Начальник строительства генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного пути покрасить белой масляной краской. Это было красиво и подчёркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдёт по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Пароход (так тогда называли паровоз) беспомощно буксовал на месте. Жандармы, подобрав полы шинели, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы.

а) Что помешало движению императорского поезда?

б) В чём причины трения?

в) Зачем жандармы посыпали песком рельсы?

Методы познавательной деятельности

• объяснительно-иллюстративный,
• репродуктивный,
• проблемное изложение знаний, частично-поисковый, исследовательский.

Целью данных методов является знакомство обучающихся с готовыми знаниями и образцами деятельности, усвоение знаний, обучение творческой и поисковой деятельностям

кластер/граф

графически организованная информация, где выделяются основные смысловые единицы, фиксирующиеся в виде схемы с обозначением связей (стрелок) между ними

Синквейн

короткое нерифмованное стихотворение из 5 строк, которое позволяет раскрыть понятие, тему, определение.

Резонанс

Максимальный, разный

Совпадает, возрастает, рушит

Резкое возрастание амплитуды колебаний

Совпадение

Синквейн (солнце)

Солнце

Большое, яркое

Светит, греет, радует

Солнце очень горячее тело

Шар

Солнце

Раскаленное, газообразное

Излучает, нагревает, обжигает

Солнечное излучение несет энергию

Звезда

Фишбоун

структуризация понятий и определений, дат и открытий/ученых, по пройденной теме

Фишбоун

Пропущенные слова, несоответствия в тексте

Найдите ошибки в тексте

«Мозговой штурм»

вопросы, для того, чтобы на них ответить, надо обладать знаниями и уметь применять их

- Как быстро можно охладить горячий чай в стакане?

- Как защитить воду в бассейне от купальщиков, если она попадает в город и используется в качестве питьевой воды горожанами?

Кейс-метод

Механик автоколонны по перевозке нефти Сидоров Пётр Кузьмич не подписал путёвку в рейс Синицину Дмитрию Викторовичу, так как на его бензовозе цепь утратила несколько звеньев и была недостаточно длинной. Однако Синицин самовольно покинул автогараж и уехал в рейс, так как не хотел, чтобы пропал рабочий день. На посту ДПС бензовоз был остановлен и отправлен на принудительную стоянку за несоблюдение правил перевозки опасных грузов. По решению суда Синицин был лишён водительских прав сроком на 1 год.

Вопросы к кейсу:

1. Зачем к бензовозам прицепляют цепь до земли?

2. Прав ли был механик автоколонны?

3. Не слишком ли суровое наказание понёс Синицин? Какой лучший выход можно было найти в данной ситуации?

4. Всё ли вам известно, чтоб верно разобраться в поставленных вопросах. Сформулируйте для себя задание по данному кейсу, которое вы выполните к следующему уроку ( на следующем этапе урока).

Кейс видеофрагмент

демонстрируется видеофрагмент старта космического корабля)

Вопросы к кейсу:

• Какое событие представлено в видеокейсе? Известно ли вам физическое явление, которое лежит в основе данного события?
• Какие особенности события вы заметили при просмотре видеокейса?
• Сформулируйте для себя задание на дом (на урок), опираясь на данный кейс

Кейс-метод

Узнать плотность риса или любой другой крупы

Вырастить кристалл (задание делается в соответствии с материалами, предложенными учителем, под присмотром взрослых, с соблюдением техники безопасности)

Методы и приемы , описанные выше, перекликаются друг с другом, дополняют и способствуют стимулированию у обучающихся работы критического и креативного мышлений. Мотивируют их на изучение предмета, концентрируя внимание, формируя самостоятельность, ответственность, коммуникативность, а соответственно и функционально грамотную личность .

Будьте здоровы и счастливы!