Формирование естественнонаучной грамотности.
Согласно структуре измерительных материалов PISA, ведущим компонентом в 2024 году будет естественнонаучная грамотность. Кроме того, сформированность ЕНГ проверяется в различных работах по оценке качества образования: ВПР, НИКО, ОГЭ, ЕГЭ, диагностические работы.
Поэтому основной задачей, стоящей сегодня перед нами, является формирование естественнонаучной грамотности на уроках окружающего мира (в начальной школе), биологии, географии, физики, химии (в основной школе), а также во внеурочной деятельности (например, в проектной деятельности)
Что же подразумевается под естественнонаучной грамотностью?
Естественнонаучная грамотность– способность
• использовать естественнонаучные знания,
• выявлять проблемы,
• делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, и для принятия соответствующих решений.
Естественнонаучно грамотный человек должен обладать следующими компетентностями:
• научно объяснять явления,
• оценивать и планировать научные исследования,
• научно интерпретировать данные и доказательства
Оценка качества образования сейчас осуществляется, опираясь на задания в исследовании PISA.Какие же задания используются для определения уровня грамотности в этом исследовании?
Это не типичные учебные задачи по физике, химии или математике, характерные для российской школы, а близкие к реальным проблемные ситуации, связанные с разнообразными аспектами окружающей жизни и требующие для своего решения не только знания основных учебных предметов, но и сформированности общеучебных и интеллектуальных умений.
Содержание каждого задания формируется не по предметному принципу, а относится к одному из следующих контекстов (тематических областей):
При этом выделяются как сам контекст, так и ситуации.
В настоящее время используются три возможных характеристики ситуации: глобальная, местная (национальная) и личностная. Любой рассматриваемый контекст относят к одной из этих ситуаций.
Например, выбор производителя молока по характеристикам продукта – к личностной ситуации, а анализ проблем изменения климата на Земле – к глобальной ситуации.
От учащихся требуется продемонстрировать компетенции (знания, умения)в определенном контексте.
Задания имеют межпредметную основу.
Приоритеты в заданиях:
с точки зрения содержания – экологические вопросы;
с точки зрения компетенций – методы научного исследования
Какими должны быть учебные задания, формирующие естественнонаучную грамотность?
Задания должны содержать как текстовую информацию, так и информации в виде таблиц, диаграмм, графиков, рисунков, схем («несплошные» тексты);
Задания должны быть основаны на материале из разных предметных областей (для выполнения надо интегрировать разные знания и использовать общеучебные умения);
В заданиях может быть не ясно, к какой области знаний надо обратиться, чтобы определить способ действий или информацию для постановки и решения проблемы;
Задания могут требовать привлечения дополнительной информации или, напротив, содержать избыточную информацию и «лишние данные»;
Задания должны быть комплексными и структурированными, состоящими из нескольких взаимосвязанных вопросов.
Каким должен быть методический инструментарий, формирующий естественнонаучную грамотность?
Типы вопросов, которые могут звучать в таких заданиях:
«Что будет, если…?», «Попробуй объяснить», «Объясни»
Задания на применение методов познания (по краткому описанию хода эксперимента определить цель эксперимента, сформулировать гипотезу, предложить возможные способы проверки гипотезы)
«Какова цель?», «Как узнать?»
«Сделай вывод»
Задания на отработку общенаучных (общелогических) методов: умение давать определения, подводить под определение, обобщать, выявлять черты сходства и различия, проводить группировку, классификацию, выделять главное, устанавливать причинно – следственные связи, устанавливать аналогии.
«Осуществи сравнение», «Объедини в группу», «Заполни схему»
Задания на интерпретацию данных: умение преобразовывать одну форму представления информации в другую (словесную в рисунок, таблицу в график и т.д.).
«С помощью таблицы определите», «Проанализируйте график»
Примеры заданий.
Окружающий мир. (задания на общелогические умения)
Задание 1 (умение сравнивать). Рассмотри две картинкии сравни лося и лисицу. Приведи один общий и один отличительный признак этих животных.
Задание 2 (умение обобщать). Ниже представлена классификационная схема атмосферных осадков с примерами.
Используя термины и понятия из приведённого списка, заполните ячейки, обозначенные буквами:
Задание 3 (умение определять цель). На уроке окружающего мира учитель продемонстрировал следующий опыт: в стакане с водой он растворил поваренную соль, затем, нагревая раствор на стеклянной пластинке, показал, что после испарения воды на пластинке остались кристаллы соли.
Какова была цель проведённого опыта?
ВПР по окружающему миру 4 класс
Задание.В жаркий солнечный день Андрей решил провести опыт с нагреванием воды. Он взял две ёмкости: высокий металлический кувшин и широкую металлическую миску, налил в них одинаковое количество холодной воды одинаковой температуры, закрыл крышками, вынес на улицу и поставил обе ёмкости рядом друг с другом на солнце.
1 (умение выделить главное). Сравни условия нагревания воды в ёмкостях в описанном опыте. Подчеркни в каждой строке одно из выделенных слов.
Исходная температура воды в ёмкостях: одинаковая / различная
Количество воды в ёмкостях: одинаковое / различное
Форма ёмкостей: одинаковая / различная
2 (умение делать прогнозы о протекании процесса – высокий уровень). Какие измерения и сравнения в ходе этого опыта должен сделать Андрей, чтобы выяснить, влияет ли форма ёмкости на скорость нагревания воды?
3. Предположим, что Андрей захотел выяснить, влияет ли материал, из которого сделана ёмкость, на скорость нагревания воды в ней. С помощью какого опыта он мог бы это сделать? Опиши этот опыт.
Примеры заданий из УМК «Физика».7 класс. Тема: «Броуновское движение. Диффузия» (задания на объяснение явлений и фактов)
Задание 1.Табачный дым содержит много вредных веществ. Наиболее опасные из них – смола, никотин и угарный газ. Доказано, что вдыхание табачного дыма (пассивное курение) ведет к развитию многих заболеваний. Как вредные вещества табачного дыма попадают в организм пассивных курильщиков? Ответ обоснуйте.
Ученик дал ответ: «Это связано с физическим явлением – диффузией». И верно обосновал: «Частицы опасных веществ табачного дыма перемешиваются среди молекул воздуха. Человек вдыхает воздух с опасными веществами табачного дыма»
Задание 2.Часто на ярлыках одежды и текстильных изделий, имеющих яркую расцветку, можно увидеть значок
1) Как вы думаете, что он обозначает?
2) Что может произойти, если не следовать указанию на ярлыке? Докажите (учащийся должен привести пример из своего жизненного опыта).
3) Почему не следует замачивать и стирать вместе цветное и белое белье?
Ученик дал ответ:
1) Этот знак обозначает, что стирать белье можно только при температуре воды 40 °С.
2) Большинству цветных тканей не подходит стирка при высоких температурных режимах, так как вещь может потерять свой цвет или деформироваться. (Приведено разумное субъективное доказательство).
3) Цветное белье содержит красители. Молекулы красителей при совместной стирке цветного и белого белья проникают в ткань белого белья и остаются там. Это доказывает явление диффузии. Для того чтобы сохранить надлежащий вид белых вещей, которые не содержат краситель, эти вещи надо стирать отдельно от цветных вещей
Задание 3.Как бы Вы объяснили явление диффузии своему младшему брату (сестре, другу), воспользовавшись рисунком с игроками на футбольном поле (рис. 3.1)? Придумайте, запишите и изобразите свой способ объяснения явления диффузии.
Ученик дал ответ: «Явление диффузии основано на взаимном перемешивании беспорядочно движущихся частиц соприкасающихся веществ. Футбольные игроки одной команды на поле взаимодействуют с другой командой. Любой игрок может двигаться в любом направлении по игровому полю. Игроки могут сталкиваться между собой».
Межпредметная область. (задания на основы научногопознания)
Прочитайте текст и выполните задания. Сергей прочитал в энциклопедии, что перекись водорода, которой обрабатывают мелкие ранки, образуется в организме человека в процессе дыхания и активно участвует в обмене веществ. В больших количествах перекись ядовита. Поэтому во всех живых организмах есть специальные вещества, которые разрушают её избыток.
Сергей провёл следующие два опыта.
Задание 1. Какой вывод можно сделать на основании опыта №1?
Задание 2. Для проверки какого утверждения был проведён опыт №2?
Задание 3 (на основании понимания механизма процесса обосновать дальнейшее развитие событий). На тарелки натёрли сырую и отваренную морковь. Обе порции обработали перекисью водорода. В каком случае перекись «закипит»? Ответ поясните.
Примеры заданий из УМК «Химия»: контекстные задачи
Пример задания ЕГЭ
Проанализируйте график скорости размножения молочнокислых бактерий в зависимости от температуры среды
Задания на ЕНГ включают в УМК естественнонаучных предметов, в ВПР.
Примеры таких заданий можно найти в печатных изданиях серия «Функциональная грамотность: тренажеры» (3 книги), а также на сайтах:
Сайт Центра оценки качества образования ИСРО РАО
Портал ФГБНУ «ИСРО РАО» (материалы Федерального мониторинга функциональной грамотности)
Демонстрационные вариантыметапредметных региональных диагностик, проводимых в московских школах
21 274
1 445 
