Современные исследования в области образования показывают, что у обучающихся возникают трудности в применении полученных знаний в ситуациях незнакомых, приближенных к жизненным. Данная проблема возникла по причине направленности процесса обучения на овладение предметными знаниями и умениями, необходимыми для решения стандартных задач, входящих в учебники, демоверсии или банки заданий ГИА.
В условиях социально-экономической модернизации обществу необходим человек, способный решать жизненные задачи в различных сферах жизни и деятельности в новых изменяющихся условиях, умеющий работать на результат, способный к определенным, социально значимым достижениям, т.е. функционально грамотный.
1. Введение
Функциональная грамотность, являясь метапредметным понятием, формируется при изучении различных школьных дисциплин и имеет разнообразные формы проявления: языковую, математическую, естественно-научную, цифровую, финансовую, культурную и гражданскую.
Одной из главных задач педагогической деятельности на уроках химии является формирование естественно-научной грамотности обучающихся.
Под естественно-научной грамотностью понимают активную гражданскую позицию, связанную с развитием естественных наук и применением их достижений. Только естественно-научно грамотный человек способен целесообразно и эффективно применяет свои знания в конкретных жизненных ситуациях, активно участвовать и приводить аргументы в обсуждении проблем.
Для формирования естественно-научной грамотности необходимо наличие познавательной базы, включающей в себя единство предметных и метапредметных знаний, умений и навыков, определенных правил, законов, инструкций; образовательного пространства, т.е. источников информации о сущности функциональных проблем и способов их решения.
Особо важным является уход на уроках от традиционных форм обучения, определение и апробация эффективных методов обучения, наиболее актуальных для формирования естественно-научной грамотности. При этом необходимо направлять исследовательскую деятельность на решение близких жизненных проблем, требующих сопереживания и личного участия в их разрешении.
2. Активные формы и методы обучения в формировании естественно-научной грамотности
Для формирования естественно-научной грамотности на уроках химии в своей практике применяю уже очень давно такие активные методы познавательной деятельности, как: химический эксперимент, метод проектов, проблемный, ситуативные игры. Использование данных методов развивает критическое мышление обучающихся, дает возможность практиковаться на реальных задачах в выработке решений, приобретать навыки для дальнейшей эффективной работы.
Метод проблемного обучения тесно связан с поисковой, исследовательской деятельностью. Необходимо для повышения интереса обучающихся к постановке самой проблемы на определенных этапах урока подходить интегрированно. Проблемные жизненные ситуации при изучении химии должны быть доступны по своей трудности.
Дальнейшее развитие идей проблемного обучения несет в себе метод проектного обучения. Важной особенностью данного метода является наличие значимой социальной или личной проблемы ученика, требующей интегрированных знаний, исследования в поисках решений, сопричастности.
Так, в проекте «Загрязнение водоемов. Тихорецкий пруд» поднимается одна из важных проблем нашего города - состояние городского пруда. Основные этапы деятельности: сбор информации о причинах загрязнения водоема, анализ его состояния, планирование конкретных действий по сохранению водоема, привлечение средств массовой информации. Решение проблем обучающимися может быть представлено не только в виде конкретных предложений, но и призывов к более нравственным поступкам, например, бережному отношению к природе.
Эффективность применения вышеописанных методов проявляется в исследовательских работах обучающихся и обобщении опыта самого преподавателя. (Приложение 1)
Большие потенциальные возможности в формирования естественно-научной грамотности обучающихся приобретают ситуативные игры сюжетно-ролевой структуры, содержащие практический достоверный актуальный материал.
Именно, сюжетно-ролевые игры формируют у подростков ответственное отношение к жизни. Моделируя ту или иную жизненную ситуацию, ученики анализируют не только ее причины и возможные следствия, но и принимают правильные решения.
Например, при изучении темы «Аммиак» можно предложить для обсуждения следующую проблемную ситуацию:
В нашем городе находится мясокомбинат по производству детских мясных консервов. Весной вблизи лежащей березовой рощи жилого массива пожелтели и высохли листья на деревьях. По данным санэпидемстанции выбросов загрязняющих веществ в атмосфере не обнаружено.
Какова ваша точка зрения по данному вопросу?
В процессе дискуссии были сформулированы различные точки зрения. Например, необходимо:
- выяснить специализацию завода (наличие холодильных установок может являться причиной выброса аммиака);
- учесть погодные условия и наличие вблизи железной дороги;
- сопровождение доказательств фотоснимками или видеоматериалом во избежании фактов клеветы.
Предложенные решения данной проблемы тоже были различны:
- прав тот у кого больше прав (заводы нужны, они звенья в большой цепочке нашего жизнеобеспечения - с этим спорить абсурдно);
- все решает большинство (создание городского форума, сбор определенного количества подписей)
- следуй голосу совести.
Для меня, как учителя, очень важно, чтобы такие ситуативные игры приводили обучающихся к убеждению, что важной составляющей культуры человека являются не только знания, но и нравственная позиция.
3. Практико-ориентированные задания в формировании естественно-научной грамотности
Особо хотелось остановиться на апробированном и очень эффективном приеме формирования естественно-научной грамотности на уроках химии - решении практико-ориентированных заданий, где:
- каждое задание описывает реальную жизненную ситуацию, как правило, близкую и понятную обучающемуся;
- каждое задание решается с помощью имеющихся естественно-научных знаний;
- контекст заданий близок к ситуациям из повседневной жизни;
- задания могут быть различного уровня сложности. (Приложение 2)
Естественно-научное знание включает в себя знание содержания программы предмета и знание процедур, включающее в себя методы научного познания (наблюдение, измерение, опыт, моделирование и т.д.) и приемы проведения исследований и обработки данных.
Достаточно сложным является отбор контекстов, т.е. поиск реальных жизненных ситуаций, для описания и объяснения которых необходимо применение имеющихся естественно-научных знаний.
В процессе выполнения таких заданий формируются и оцениваются познавательные действия относящиеся к таким компетенциям, как:
- научное объяснение явления (применение естественно-научных знаний для анализа проблемной ситуации, определение причинно-следственных связей при объяснении, прогнозирование и аргументация применения естественно-научного знания для общества);
- понимание особенностей естественнонаучного исследования (определение вопросов и гипотез для исследования, выбор способа проведения исследования, вывод по результатам исследования);
- интерпретация данных и использование научных доказательств (определение недостающей информации для решения проблемы, нахождение необходимых данных в источниках информации, преобразование информации из одной формы в другую, интерпретация данных и умение делать соответствующие выводы).
При этом практико-ориентированные задания могут содержать следующие познавательны уровни:
- Низкий. Выполнение одношаговой процедуры на распознавание фактов, терминов, понятий, определение информации на графике или в таблице.
- Средний. Описание и объяснение явлений с помощью имеющихся естественно-научных знаний с использованием данных в виде таблиц или графиков.
- Высокий. Анализ более сложной информации, обоснованность доказательств с учетом разных источников информации, разработка последовательности шагов, ведущих к решению проблемы, обобщение и формулировка вывода.
Началом разработки самих заданий, как правило, является подборка различных проблемных ситуаций из реальной жизни. Как правило, повышать интерес могут ситуации наиболее близкими к личному миру обучающихся, связанные с профессиональной деятельностью, повседневной жизнью, проблемами окружающей среды.
Практико-ориентированные задания могут носить и комплексный характер, т.е. включать в себя все познавательные уровни и компетенции естественно-научной грамотности.
Выполняя такие задание, обучающие используют как известные им факты, так и менее изученные метапредметные представления, где требуется объяснить, предположить, оценить, интерпретировать данные и сделать соответствующие выводы.
Комплексное задание «Чай»
Любимый всеми напиток получают из чайного растения. Его молодые листочки идут на изготовление чая. Чай содержит более 300 веществ.
|
Группы веществ |
Вещество |
Свойства и функции веществ |
|
Растворимые в горячей воде |
Дубильные вещества (танины) |
Являются наиболее ценными веществами чая, придают особенный вяжущий вкус напитку, обладают антибактериальными свойствами, укрепляют кровеносные сосуды. |
|
Алкалоиды(кофеин) |
В малых дозах оказывает влияние на нервную систему, в незначительных дозах тонизирующее и стимулирующее действие, а в больших дозах приводит к нервному истощению, к нарушению сердечного ритма и повышению давления. |
|
|
Витамины, аминокислоты, пигменты и др |
Имеют полезные свойства для организма, а также придают чаю аромат, цвет, вкус. |
|
|
Нерастворимые в воде |
Ферменты |
Активны при температуре меньше 50 градусов, выполняя роль катализаторов химических процессов в чайных листьях. |
|
Углеводы (крахмал и целлюлоза) |
Являются строительным материалом для клеток чайного растения. |
1.5 В былые времена в России чай заваривали кипятком из самовара. При этом заварочный чайник накрывали полотенцем и еще некоторое время на самоваре подогревали паром.
Для чего заварочный чайник некоторое время грели паром?
Отметьте один верный вариант ответа. Чтобы
- ускорить химические процессы в чайных листьях
- ускорить переход веществ, содержащихся в чайных листьях, в настой чая
- разрушить клетки в листьях чая
- ускорить переход жидкости в газообразное состояние.
2.5 Все виды чая можно сделать из листьев одного чайного куста. Получение определенного сорта чая зависит от реакции ферментации, в результате которой происходит окисление танинов в другие полезные для организма вещества. Чем дольше процесс ферментации, тем насыщенней будет чай.
Используя информацию таблицы, приведенную выше, определите наиболее безопасный сорт чая, которые более безопасны для людей с проблемами сердечно-сосудистой системы.
Свой ответ объясните.
Сорта чая:_________________
Объяснение: _______________
3.5 Оставшаяся с вечера заварка чая на утро значительно изменяется. Она становится мутной и более темной, теряет характерный вкус и аромат, на поверхности появляется темная пленка.
Каковы возможные причины произошедших изменений с заваркой чая?
Запишите свой ответ________________________________________
4.5 Алена из-за недостатка времени заваривает чай из пакетиков. Однажды, опустив по ошибке пакетик в чашку с водой комнатной температуры, она заметила окрашивание воды, только менее интенсивное. В горячей воде цвет раствора был более ярким. Алену заинтересовал этот случай, она нашла в Интернете сведения о свойствах чая в пакетиках.
|
|
Lipton |
Greenfield |
Rich |
|
Содержание кофеина |
- |
+ |
+ |
|
Содержание танина |
+ |
+ |
+ |
|
Содержание витамина С |
+ |
+ |
+ |
|
Содержание дополнительных красителей |
+ |
+ |
- |
Какой марки мог быть пакетик чая, который использовала Алена?
Выберите одну или несколько марок чая и ответ свой обоснуйте
- Lipton
- Greenfield
- Rich
Объяснение____________________________
5.5 В мире много людей, испытывающих бессонницу при употреблении чая на ночь. При этом считается, что бессонницу вызывает кофеин. Для исследования влияния кофеина была сформирована группа из 50 человек, испытывающих бессонницу после вечернего чая. Во время исследования людям давали либо обычный чай с содержанием кофеина, либо чай, из которого химическим путем был удален кофеин.
Какой план действий исследования позволит получить ответ на поставленный вопрос?
Отметьте один верный вариант ответа
а) всем людям на ночь давали обычный чай
б) все пили на ночь обычный чай, кроме одного, случайно выбранного человека
в) одной половине людей из группы на ночь давали обычный чай, а другой половине - чай без кофеина
г) всем людям в группе через день давали обычный чай и чай без кофеина.
Так выше описанное комплексное задание «Чай» реализует все компетенции естественно-научной грамотности и включает отдельные задания как низкого уровня (5.5) и среднего уровня (1.5, 3.5), так и высокого уровня (2.5, 4.5)
Данное задание способствует установлению межпредметных связей и формированию умений применять научные знания, необходимые для объяснения рассмотренных явлений, и может быть использовано на уроках химии при изучении растворимости веществ, процесса окисления, биологически-активных веществ и их воздействием на организм человека и т.п.
Так задание 1.5 относится к компетенции «научное объяснение явлений» и предполагает умение применить соответствующие естественно-научные знания для объяснения явления при выборе одного ответа из приведенного списка. Выполнение такого задания требует внимательного ознакомления с содержанием задания, анализа информации о составе и условиях растворения веществ, входящих в состав чая.
Задании 2.5 относится к компетенции «интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов» требует для выбора сорта чая использования знаний не только по химии, но и биологии, умения анализировать, интерпретировать данные графиков и делать соответствующие выводы в виде краткого ответа и его объяснения.
Задании 3.5 относится к компетенции «научное объяснение явления» и требует умения применить метапредметные знания в новой ситуации и делать на основе представлений о процессах соответствующие выводы в виде развернутого ответа.
Задание 4.5 относится к компетенции «интерпретация данных для получения выводов» и требует анализа текста задания с учетом информации таблицы 2, интерпретации данных, умения делать соответствующие выводы о роли красителей в описанной ситуации в виде свободного ответа.
Задание 5.5 относится к компетенции «применение естественно-научных методов исследования» и требует умения предлагать или оценивать способ научного исследования, основываясь на своем жизненном опыте и здравом смысле, при выборе одного ответа из списка.
Практико-ориентированные задачи целесообразно систематически применять на различных этапах урока: актуализации знаний, изучения нового материала, развития умений и навыков, естественнонаучного практикума.
Использование на уроках химии таких задач актуально и с целью диагностики достижения планируемых результатов по формированию функциональной грамотности, выявлению реальных возможностей учащихся.
4. Диагностические исследования уровня сформированности естественно-научной грамотности
В 2019 году МБОУ СОШ №1 г Тихорецка приняла активное участие в международном исследовании «PISA для школ».
Целью исследования являлась мотивация обучающихся, их убеждения и стратегия обучения функциональной грамотности.
Результаты исследования помогли нашей школе сравнить и оценить качество обучения, как в регионе, так и в мире. Средний результат по школе составил 478, что соответствует среднему значению по России и ниже, чем в регионе (480). (Приложение 3)
Данные результаты послужили началом проведения диагностики исходного уровня самореализации обучающихся 8 классов в учебно-познавательной деятельности (анкета «Методика изучения мотивации обучения старших подростков» М.Р.Гинзбург):
- высокий уровень самореализации - 4%;
- средний уровень - 58%;
- низкий уровень - 38%.
Возникла необходимость в создании условий повышения уровня самореализации учащихся на уроках химии и во внеурочной деятельности. Решение проблемы заключалось в обновлении методов, средств и форм организации обучения, применении новых технологий, способствующих формированию функциональной грамотности.
В диагностике уровня сформированности естественнонаучной грамотности на уроках химии, как составляющей функциональной грамотности, приняли участие обучающиеся 8-9 классов.
Работа с 2020 по 2023 годы включала в себя следующие этапы:
1 этап ( 2020-2021 годы) - исследовательский: выявление проблемы, создание теоретической базы, знакомство с новыми методами, приемами, технологиями, проведение начальной диагностики.
2 этап ( 2020-2021 годы) - формирующий: реализация технологии проектного обучения программы на уроках химии, выбор заданий, требующих творческого подхода, апробация практико-ориентированных заданий, наиболее способствующих достижению цели, расширение исследовательской деятельности за счет внеурочных занятий. Повышение компетентностей самого учителя….. сроки обучение преподавателя в школе современного учителя.
3 этап (2022-2023 годы) - аналитический: анализ результатов.
С 01.04.2023 по 20.04.2023 года в целях диагностики уровня сформированности функциональной грамотности использовался открытый банк заданий РЭШ (Российская электронная школа) https://fg.resh.edu.ru/.
Результаты диагностики уровня сформированности естественнонаучной грамотности
|
Класс |
Уровни сформированности |
|||
|
|
Низкий |
Средний |
Повышенный |
Высокий |
|
9 классы |
Кол-во % |
Кол-во % |
Кол-во % |
Кол-во % |
|
0 |
36 (75 %) |
12 (25 %) |
0 |
|
Анализ данных мониторинга указывает на то, что большая часть обучающихся владеет естественнонаучной грамотностью на среднем и повышенном уровне. Справившихся с заданиями по оценке естественнонаучной грамотности 100%.
Содержание заданий по диагностике сформированности уровня функциональной грамотности максимально было приближено к реальной жизни. Однако, некоторые обучающиеся при выполнении таких заданий столкнулись с трудностями метапредметного характера, так как решение социальных, личных, научных задач жизненных ситуаций требовало знаний и умений, выходящих за границы предмета химии.
5. Заключение
В целях повышения уровня функциональной грамотности обучающихся необходимо проведение системной работы по усовершенствованию направлений педагогической деятельности по всем предметам школьного цикла.
Необходимо систематически использовать на уроках практико-ориентированные задания с применением понятий из различных предметов естественно-научного цикла, с использованием электронных банков заданий, разработанных на федеральном уровне и размещенных на информационных ресурсах образовательных платформ.
Практико-ориентированные задания по формированию и оценке функциональной грамотности целесообразно применять:
- на различных этапах урока по предмету;
- во внеурочной деятельности;
- в проектной и исследовательской деятельности обучающихся при моделировании проблемных ситуаций, требующих анализа и применения контекстной информации.
Учителям в своей деятельности по развитию функциональной грамотности обучающихся необходимо систематически изучать содержание исследования PISA, направленного на формирование всех направлений функциональной грамотности в урочной и внеурочной деятельности в 2023-2024 годах.
Список использованной литературы. Ссылки на источники
- 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.
- Разумовский В.Г., Пентин А.Ю. и др. Естественно-научная грамотность: контрольные материала и экспериментальные умения. / Народное образование, 2017 - №4-5, с. 159-167.
- Пентин А. Ю., Ковалева Г.С. и др. Состояние естественно-научного образования в российской школе по результатам международных исследований TIMSS и PISA // Вопросы образования. 2018. - № 1, с.79-105.
- Универсальные кодификаторы для процедур оценки качества образования https://fipi.ru/metodicheskaya-kopilka/univers-kodifikatory-oko
- Материалы по естественно-научной грамотности - URL: http://www.centeroko.ru/pisa18/pisa2018_sl.html (дата обращения: 29.09.2021).
- Открытый банк заданий ФИПИ по естественнонаучной грамотности: http://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoygramotnosti - URL: (дата обращения: 29.09.2021).