Формирование естественнонаучной грамотности на уроках физики

Формирование естественнонаучной грамотности на уроках физики

Аннотация. В данной статье раскрывается понятие функциональной грамотности. Особое внимание уделено естественнонаучной грамотности, ее развитию на уроках физики, приведены примеры заданий на ее формирование у обучающихся.

Ключевые слова: функциональная грамотность, естественнонаучная грамотность, компетентность, учебная деятельность, метапредметный результат, качество образования.

Динамично изменяющийся мир требует от обучающихся новые навыки и умения.  Поэтому, работа современной школы нацелена на формирование у выпускника не только прочных знаний, но и умений самостоятельно добывать, анализировать, структурировать и эффективно использовать полученную информацию. Ядром данного процесса выступает функциональная грамотность (ФГ).

В современной литературе можно найти много определений функциональной грамотности. Функционально грамотным человеком можно считать человека, который способен «использовать приобретаемые в течение жизни знания, умения и навыки для решения максимально широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений»  

Функциональную грамотность можно рассматривать в образовании как переход от утверждения «образование на всю жизнь» к «образование через всю жизнь». Различают несколько форм ФГ: общая грамотность; коммуникативная; информационная; компьютерная. К основным направлениям ФГ можно отнести: математическую грамотность, читательскую грамотность, естественнонаучную  грамотность, глобальные компетенции, финансовую грамотность, креативное и критическое мышление.

Остановим внимание на  естественнонаучной (ЕН) функциональной грамотности.  Под естественнонаучной грамотностью понимается способность использовать естественнонаучные знания, выявлять проблемы, делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений. Умение объяснять или описывать природные явления, анализировать и оценивать, делать выводы, являются основными компетенциями естественнонаучной грамотности.

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 путём простого суммирования, а посредством свободного использования наиболее эффективного для данной конкретной ситуации набора из имеющихся в арсенале учащегося знаний-умений.

Нельзя не согласиться с высказыванием российского академика В.А. Болотова: «На протяжении веков человечество создавало систему обучения, настроенную, прежде всего, на решение именно типичных заданий, учила действовать по шаблону, поскольку шаблон предполагает некий стандарт, принятый всеми... Но и пытаться выстроить обучение только на таких задачах также было бы большой ошибкой, ибо прежде, чем научить творчеству, нужно развить репродуктивное мышление. А значит, всё дело в умелом сочетании того и другого».

На практике отмечается, что невысокие результаты обучающихся связаны с недостаточным овладением некоторыми метапредметными умениями. Решить эту проблему можно переходом от решения задач по алгоритму, шаблону к проведению исследований, к поиску смыслов и альтернативных решений.  На центральное место ставится стимулирование учебной деятельности самих обучающегося; создание мотивирующей образовательной среды; обучение через исследование, и вместе с педагогом оценивание выполнения поставленной задачи. Оценка результатов показывает слабые и сильные стороны работы, указывает направления и цели дальнейшей работы.

При составлении заданий на формирование ЕН грамотности нужно учесть: в каждом из заданий описываются жизненная ситуация, как правило, близкая понятная обучающемуся; контекст заданий близок к проблемным ситуациям, возникающим в повседневной жизни; ситуация требует осознанного выбора модели поведения; вопросы изложены простым, ясным языком и, как правило, немногословны; требуется перевод с обыденного языка на язык предметной области (физики); использование рисунков, таблиц и т.п.

Пример контекстности задания на ЕН грамотность (см.рис. 1). Ставим вопрос перед обучающимися: «Проанализируйте рекомендации инструкции и дайте пояснение».

 Рис.1 – Пример задания на формирование ЕН грамотности

Приведу несколько примеров заданий на формирование ЕН грамотности обучающихся по физике, которые использую на уроках.

Задание 1 (7 класс, тема «Диффузия»). Когда готовят малосольные огурцы, их заливают рассолом (вода с солью). Через несколько дней огурцы готовы к употреблению. Если же залить огурцы таким же рассолом, но другой температуры, то огурцы могут стать малосольными уже через несколько часов. Дайте ответ на вопросы: Что нужно сделать с рассолом: нагреть или остудить, чтобы огурцы засолились быстрее?  Когда огурцы заливают рассолом, они через некоторое время становятся солёными. В то же время рассол приобретает огуречный вкус. Почему?

Задание 2 (8 класс, тема «Теплопроводность»)

1. Известно, что тела бывают в трёх агрегатных состояниях, отличающихся расстоянием между частицами в веществе. В твёрдых телах оно наименьшее, а в газах –наибольшее. Чтобы тело нагрелось, нужно, чтобы механическая энергия движения молекул перешла в тепловую: чем быстрее двигаются молекулы, тем выше температура вещества. Поскольку в газах частицы дальше, то и нагреваться газы будут медленнее, а твёрдые тела – быстрее. Скорость нагревания вещества равна скорости потери им тепла. Многие твёрдые тела быстро принимают и так же быстро отдают тепло – у них хорошая теплопроводность. Газы же нагреваются и остывают медленно, поэтому говорят, что они обладают плохой теплопроводностью. Это свойство газов активно используется в быту: например, при изготовлении прихваток между слоями оставляют воздух, чтобы при контакте с горячей поверхностью тепло медленнее передавалось.

 Изучите текст, дайте ответ на вопрос: Почему для изготовления чайников, кастрюль и т.п. используют не пластмассы, а сплавы металлов?

Задания могут быть включены на любом этапе урока, и на начальном этапе изучения предмета «Физика» наиболее важную роль при оценивании заданий естественнонаучной грамотности является рефлексия. Чтобы получить наиболее точную оценку уровня понимания, я использую всем знакомые приемы рефлексии:

эмоциональная рефлексия, лесенка успеха, синквейн, дерево успеха, восхождение

на пик знаний.

Какие еще примеры и задания можно использовать для развития естественнонаучной грамотности? На мой взгляд, это широкий спектр заданий, включающих в себя научный текст, проведение небольшого эксперимента и построение причинно-следственной связи, выраженной умозаключением или выводом формулы.

Например:

- задания из открытого банка Института стратегии развития образования,

- тексты из открытого банка заданий ОГЭ по физике,

- познавательные видеоролики «GetAClass - Физика в опытах и экспериментах»,

- экспериментальные задания из сборника самостоятельных и контрольных работ 7-11 класс,

- дополнительный материал в учебнике под рубрикой «Это любопытно…»

- энциклопедический материал.

В заключение хочу отметить, что формирование функциональной грамотности - это кропотливый труд, но необходимый, т.к.с появлением новых технологий, новых профессий, сфер экономики и с социально-психологическими изменениями самого человека, на первое место вышло обеспечение глобальной конкурентоспособности российского образования и воспитание гармонично развитой социально ответственной личности. 

Таким образом, коммуникация, сотрудничество, критическое мышление, креативность – вот главные качества, которыми должны овладеть обучающиеся современности. Чему учить? А главное - как учить результативно? Это вопросы, которые решают педагоги ежедневно. Ведь функциональная грамотность – основа жизненной и профессиональной успешности выпускников.

Библиографический список

1.http://skiv.instrao.ru/bank-zadaniy/ - открытый банк заданий

2.Леонтьев, А.А. Педагогика здравого смысла. Избранные работы по философии образования и педагогической психологии / А.А. Леонтьев; Сост., предисл., комментарии Д.А. Леонтьева. – Москва: Смысл, 2016. –  528 c.

3.Елманова, И. В. Значение формирования естественнонаучной грамотности у обучающихся / И.В. Елманова // Вестник научных конференций . – 2015. – № 1. – С. 68-70.

4.Демидова, М.Ю. Подходы к разработке заданий по оценке естественнонаучной грамотности обучающихся /  М.Ю. Демидова, Д.Ю. Добротин, В.С. Рохлов // Педагогические измерения. – 2020. – № 2. – С. 8-19.

5. Болотов, В.А. Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе / В.А. Болотов, В.В. Сериков // Педагогика. — 2003. — № 10. — С. 8–14.