Недостаточно владеть премудростью,
Нужно также уметь пользоваться ею.
Цицерон.
Наше время – это время перемен. Меняется все – обычаи и традиции, ценности и приоритеты. Меняются и требования, предъявляемые к выпускникам современной школы. Сейчас недостаточно научить ученика выполнять определенные алгоритмы, решать типовые задания, действовать в соответствии с заранее построенной моделью.
Перед современным учителем стоят иные задачи:
· Организовать деятельность учащихся по развитию качеств, относящихся к функциональной грамотности, формированию практико-ориентированных знаний и умений.
· Научить школьников думать, обосновывать и доказывать свои решения, не прибегать к механическому заучиванию материала.
Эти задачи исходят из веяний настоящего времени, требований международного исследования PISA. Одними из направлений исследования является «естественнонаучная грамотность». Исследование PISA направленно на проверку тех знаний, умений и навыков учащихся, которые международная общественность считает необходимыми для формирования так называемого «человеческого капитала», важного для дальнейшей жизни, овладение общими понятиями, идеями и умениями. Этот «капитал» включает знания, умения, межпредметную компетентность (способность использовать знания, полученные в рамках изучения различных учебных предметов или других внешних источников информации, для решения поставленной задачи).
Естественнонаучные знания и умения, овладения которыми оценивалось исследованиями PISA, в школе формируются при изучении предметов естественнонаучного цикла: физики (с элементами астрономии), биологии, химии, географии.
Определение содержания проверки естественнонаучной подготовки в данном исследовании основано на понятии «естественнонаучной грамотности». Принято следующее определение этого понятия: «естественнонаучная грамотность – это способность учащихся использовать естественнонаучные знания для отбора в реальных жизненных ситуациях тех проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научных методов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах, необходимых для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений».
Для определения уровня сформированности естественнонаучной грамотности учитываются следующие умения учащихся:
· использовать естественнонаучные знания в жизненных ситуациях;
· выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание;
· выявлять особенности естественнонаучного исследования;
· делать выводы на основе полученных данных;
· формулировать ответ в понятной для всех форме.
· уметь описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные явления;
· уметь интерпретировать научную аргументацию и выводы, с которыми они могут встретиться в средствах массовой информации;
· понимать методы научных исследований;
· выявлять вопросы и проблемы, которые могут быть решены с помощью научных методов.
Перечисленные выше умения уточняют понятие «естественнонаучной грамотности».
Уровни естественнонаучной грамотности
Уровни грамотности.
| Нижний |
| Средний |
| Высокий |
Высокий уровень грамотности.
Высокий уровень естественнонаучной грамотности имеют учащиеся, которые, как правило, могут выполнить задания, в которых требуется объяснить явления на основе их моделей, проанализировать результаты ранее проведенных исследований, сравнить данные, привести научную аргументацию для подтверждения своей позиции или оценке различных точек зрения.
Средний уровень грамотности.
Средний уровень сформированности естественно научной грамотности имеют ученики, которые могут использовать естественнонаучные знания для объяснения отдельных явлений; выявлять вопросы, на которые могла ответить наука; определить элементы научного исследования; представить информацию, подтверждающую сформулированные в задании выводы.
Нижний уровень грамотности.
Нижний уровень естественнонаучной грамотности сформирован у учащихся, которые могут воспроизводить простые знания (термины, факты, простые правила), приводить примеры явлений и использовать основные естественнонаучные понятия для формулирования выводов или
подтверждения правильности уже сформулированных выводов
. 
Вопрос 1: СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ
Людям, которые разводят и изучают пчел, очень важно понимать, что такое синдром гибели пчелиных семей, однако этот синдром может оказывать влияние не только на пчел. Люди, изучающие птиц, также заметили его влияние. Подсолнух служит источником пищи и для пчел, и для некоторых видов птиц. Пчелы питаются нектаром подсолнуха, а птицы - его семенами.
Учитывая эту связь, объясните, почему исчезновение пчел может привести к сокращению популяции птиц.
СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ: ОЦЕНКА ОТВЕТА НА ВОПРОС 1 Ответ принимается полностью
Код 1: Объяснение, в котором утверждается или подразумевается, что цветы не смогут образовывать семена без опыления.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.
Воздействие имидаклоприда
Ученые считают, что существует несколько причин гибели пчелиных семей. Одна из возможных причин - инсектицид под названием имидаклоприд, из-за которого пчелы могут потерять способность ориентироваться вне улья.
Воздействие имидаклоприда
Какой из приведенных ниже выводов соответствует результатам, показанным на графике?
A. Семьи, подвергшиеся воздействию большего количества имидаклоприда, обычно гибнут быстрее.
B. Семьи, подвергшиеся воздействию имидаклоприда, гибнут в течение 10 недель после воздействия.
C. Воздействие имидаклоприда в количестве, меньшем 20 мкг/кг, не вредит семьям.
D. Семьи, подвергшиеся воздействию имидаклоприда, не проживают дольше 14 недель. СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ: ОЦЕНКА ОТВЕТА НА ВОПРОС 3
Ответ принимается полностью
Код 1: А. Семьи, подвергшиеся воздействию большего количества имидаклоприда, обычно гибнут быстрее.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.
Вопрос 4: СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ
Посмотрите на результаты 20-ти недель эксперимента для ульев, которые ученые не подвергали воздействию имидаклоприда (0 мкг/кг). Что эти результаты говорят о причинах гибели исследуемых семей
СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ: ОЦЕНКА ОТВЕТА НА ВОПРОС 4 Ответ принимается полностью
Код 1: В ответе указывается, что должна существовать какая-то другая естественная причина для гибели пчелиных семей для исследуемых семей или что ульи в контрольной группе не были должным образом защищены от воздействия.
Ответ не принимается Код 9: Ответ отсутствует
Вирус, поражающий и убивающий пчел.
•Муха-паразит, которая откладывает яйца в телах пчел.
Какой из приведенных ниже результатов исследования поддерживает предположение, что пчелы погибают из-за вируса?
A. В ульях были обнаружены яйца другого организма.
B. В клетках пчел были обнаружены инсектициды.
C. В клетках пчел была обнаружена ДНК, не принадлежащая пчелам.
D. В ульях были обнаружены мертвые пчелы.
СИНДРОМ ГИБЕЛИ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ: ОЦЕНКА ОТВЕТА НА ВОПРОС 5 Ответ принимается полностью
Код 1: С. В клетках пчел была обнаружена ДНК, не принадлежащая пчелам.
Ответ не принимается Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.
НеННеее
| I А. Задания по биологии Задание № 1. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Розы, срезанные в бутоне, поставили в вазу с водой. Через некоторое время бутоны роз раскрылись. Вопрос: Почему? |
| Задание № 2. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) В сентябре 1940 г. в Британском музее произошел пожар. При его тушении вода попала на семена шелковой акации, которые были собраны в 1793 г. Семена, пролежавшие 147 лет, проросли. Вопрос: Что является причиной сохранения в течение многих лет всхожести семян. |
| Задание № 3. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Каждую осень на улицах городов можно увидеть костры, в которых горит опавшая листва. Вопрос: Можно ли осенью сжигать опавшие листья? Ответ обоснуйте. |
| Задание № 4. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Весной садовод обнаружил два поврежденных дерева. У одного мыши повредили кору частично, у другого зайцы обгрызли ствол «кольцом». Вопрос: Какое дерево может погибнуть? Что необходимо сделать, чтобы спасти его? |
| (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Древнегреческий философ Аристотель говорил: «Ничто так сильно не разрушает человека, как продолжительное безделье». Вопрос: Докажите или опровергните это утверждение. |
| Задание № 7. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) У человека со слабым нетренированным сердцем кислорода, доставляемого к мышцам во время бега, хватает на окисление лишь половины образующейся молочной кислоты. |
| I. Естественно-научную грамотность нужно развивать на уроках биологии, химии, географии, физики, астрономии используя различные задания, на каждом уроке. Задания на формирование компетенции: научное объяснение явлений |
| Задание № 8. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Задание. Объясните с научной точки зрения, почему семенное размножение получило преимущества в ходе эволюции. |
| Задание № 19. (применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) В последнее время все чаще появляются сообщения о возможном существовании жизни на Марсе. Если какие - то формы жизни там встречаются, то какими признаками они должны обладать? Если жизнь на других планетах только зарождается, может ли она быть представлена исключительно вирусами - самой простой из известных форм жизни? Задание: Поясните свою точку зрения. |
| Задание №10. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Во втором подвиге Геракла описывается его встреча с лернейской гидрой: «Как вихрь, свистела в воздухе палица; слетали головы гидры, но гидра все - таки была жива. Тут Геракл заметил, что у гидры на месте каждой сбитой головы...». Что заметил Г еракл? Как он решил эту проблему? Задание: 1. Дайте биологическое обоснование этому эпизоду мифа. Задание: 2.Приведите примеры сходных сюжетов из народных сказок. |
| Задание №11. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Среди декоративных растений, выращиваемых человеком, преобладают насекомоопыляемые, но легко размножающиеся вегетативным путем. Вопрос: Как вы думаете, с чем связан такой выбор человека? |
| Задание № 12. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Вопрос: Почему не рекомендуется разговаривать во время еды? |
| Задание № 13. (умение - применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений) Строение тонкой кишки хорошо приспособлено к всасывающей функции. Внутренняя поверхность кишки человека достигает 0,65-0,70 м. Вопрос: Опишите особенности строения тонкого кишечника, увеличивающие площадь его поверхности. Какие преимущества это дает? О каком этапе процесса пищеварения идет речь? |
| II. Задания на формирование компетенции: понимание особенностей естественнонаучного исследования. II А. Задания по биологии Задание № 24. (умение - выявление вопросов, которые могут быть решены с помощью методов научных исследований) У учёных-химиков есть методы, с помощью которых они могут определить, из чего состоят растения. Оказалось, что на втором месте после воды в составе растений содержится больше всего углерода. Вопрос: Откуда попадает углерод в растение? Выберите один ответ. A. Из почвы. Б. Из воды. B. Из воздуха. Г. Из солнечного света. |
| Задание №25. (умение - распознавание цели данного исследования, оценка результатов экспериментов) В книге голландского естествоиспытателя Ян Батист ван-Гельмонта (ещё в начале XVII века) был описан еще один известный опыт, который Ксения решила повторить сама. В этом ей помог папа, потому что в опыте надо было использовать электрическую плитку и спирт. Их опыт состоял из следующих шагов. 1) Растение герани (пеларгонии) поставили в тёмный шкаф и продержали там несколько дней (3-4). 2) Растение выставили на свет, закрепив на одном из листьев с двух сторон полоску плотной бумаги. 3) Через сутки срезали лист с полоской бумаги, сняли полоску и опустили лист в кипяток на 2-3 минуты; после этого весь лист, в том числе и там, где была полоска, остался зелёным. 4) Лист опустили на несколько минут в горячий спирт, в результате чего лист обесцветился, а спирт приобрел зеленоватый оттенок. 5) Лист промыли в воде, а затем в стеклянной чашечке залили слабым раствором йода. 6) Когда лист вынули, он имел такой вид: Вопрос 1: В чем состоит цель этого опыта? Выберите один ответ. A. Показать, что хлорофилл, содержащийся в листе, растворяется в спирте. Б. Показать, что лист в кипятке сохраняет зелёную окраску. B. Показать, что в листьях на свету образуется крахмал. Г. Показать, что под закреплённой бумажкой лист теряет хлорофилл. Вопрос 2. Каким был бы результат опыта, если бы лист срезали сразу после 4 дней в тёмном шкафу и, так же обработав в воде и спирте, положили в раствор йода? |
|
| Задание № 26. (умение - распознавание цели данного исследования) Представьте: вы озябли. Чтобы согреться, вы начали делать гимнастику. Сердце стало работать сильнее, вам стало теплее. Задание: Составьте вопросы, которые помогли бы вам научно обосновать те процессы, которые происходят в вашем организме. |
| Задание № 27. (умение - выдвижение объяснительных гипотез) Задание. На примере любого комнатного растения или любого домашнего животного докажите, что это целостная система. |
| Задание № 28. (умение - выдвижение объяснительных гипотез) Лишайники на стволах деревьев не редкость. Они используют дерево просто как место поселения, т.е. это «квартиранты». А вот в больших городах на деревьях лишайников не встретишь. Задание: Предположите свои гипотезы, объясняющие данное явление. |
| . (умение - выдвижение объяснительных гипотез) Великий русский ученый М.В. Ломоносов утверждал, что «умеренное потребление пищи - мать здоровья». Вопрос: Верно ли это утверждение? Ответ обоснуйте. |
| Задание №30. (умение - овладение научным подходом к решению различных задач) Существуют факты, свидетельствующие о единстве происхождения всех живых организмов. Задание: Приведите их. |
| Задание №31. (умение - овладение научным подходом к решению различных задач) Вы знаете, что клетка - структурная и функциональная единица живого организма. Вопрос: Можно ли считать отдельные органоиды (митохондрии, пластиды и т.д.) структурными и функциональными единицами жизни? |
| III. Задания на формирование компетенции: интерпретация данных для получения выводов. |
| III А. Задания по биологии Задание № 40. (умение - построение логических рассуждений) Для поимки своей добычи хищным птицам приходится изрядно потрудиться. Однажды было подсчитано, что примерно из 3 тысяч атак, предпринятых разными хищными птицами, закончились удачно только 200 атак. Пернатые хищники поймали добычу (мелких птиц) и смогли подкрепиться. Некоторые хищные птицы могут вообще не есть в течение пяти недель из-за отсутствия пищи. Вопрос: Чем могут отличаться от других те животные, которых удаётся поймать хищным птицам? |
| Задание № 41. (умение - построение логических рассуждений, умозаключений) У органов растения идет спор. Стебель говорит: «Я такой важный, такой крепкий, удерживаю такую большую тяжесть и выношу листья, цветки, плоды к свету, к теплу, к солнцу». Лист утверждает: «А мы тоже бываем очень большими. Например, у монстеры только листовая пластинка достигает более метра длиной. Кроме того, я синтезирую органические вещества для всех органов, да и другие роли выполняю». «А мы, - говорит корень, - даже у маленьких растений бываем очень большими. Вон у свеклы, где тебя, стебель, и не сыщешь, я достигаю двух метров в длину и «хожу под воду». «Нет ничего лучше и полезнее меня, - говорит цветок, - ведь только из меня образуется плод, а он так нужен всем!». А плод говорит: «А я..., а я...». Словом тоже стал утверждать свое превосходство. Вопрос: А как вы думаете: кто из них для растений самый главный? |
| Задание 42 (умение - построение логических рассуждений, умозаключений) Будьте судьей в споре: 1 ученик: «Раковина является хорошим защитным приспособлением для моллюска, а поэтому, несмотря на древность своего происхождения, они являются одним из самых многочисленных типов беспозвоночных животных». 2 ученик: «Несмотря на наличие раковин, как защитных приспособлений, численность моллюсков в водоемах заметно снижается. 19 видов этих животных занесены в «Красную книгу». 3 ученик: «Я считаю, что причиной сокращения числа моллюсков является употребление в пищу многими животными и человеком». 4 ученик: «Я думаю, что такое защитное приспособление как прочная раковина оказывается несовершенным перед ядовитыми химическими веществами, попадающими в водоем». Вопрос: Кто прав в споре? Ответ обоснуйте. |
Спасибо за внимание.