Автор: Борзенкова Наталья Александровна
Должность: учитель географии и биологии
Учебное заведение: МБОУ СОШ № 3 г. Бугуруслана
Населённый пункт: Оренбургской области
Наименование материала: Обобщение опыта работы
Тема: Формирование естественнонаучной грамотности на уроках географии и биологии
Раздел: среднее образование
Обобщение опыта по теме
«ФОРМИРОВАНИЕ
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ
НАУРОКАХ ГЕОГРАФИИ И БИОЛОГИИ»
Учитель МБОУ СОШ № 3
г.Бугуруслана
Борзенкова Н.А.
2021 г.
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.
Развивать способность говорить «нет», когда все говорят «да», если понимаешь,
что большинство не обязательно право.
Все эти умения необходимо развивать на уроках, в том числе и на уроках географии и
биологии.
Формирование функциональной грамотности учащихся – одна из основных задач
современного образования. Уровень сформированности функциональной грамотности
– показатель качества образования в масштабах от школьного до государственного.
Обсуждение вопросов формирования функциональной грамотности лидирует в
тематике методических мероприятий разного уровня.
Результат участия российских школьников в исследованиях PISA говорят о том, что
российское образование не направлено на применение знаний в реальной жизни.
Учащиеся учатся, получают знания, но не умеют их применять.
По результатам исследований PISA в 2015 Российские учащиеся успешно выполняли
задания на воспроизведение знаний в простых ситуациях и затруднялись применить
их в ситуациях, близких к реальной жизни. Подобные результаты для российских
учащихся были получены и в другом международном исследовании (TIMSS). Оценка
уровня естественнонаучной грамотности выпускников средней школы России, т.е. их
умений применять полученные знания в контексте повседневной жизни, показала, что
этот уровень значительно ниже средних международных результатов. Результаты
исследования также подтвердили, что российские учащиеся имеют низкий уровень
сформированности общеучебных умений, основным из которых является умение
работать с информацией, представленной в текстах, таблицах, диаграммах или
рисунках.
Одним из видов функциональной грамотности, которую будут оценивать в рамках
внешней оценки учебных достижений учащихся, это естественнонаучная грамотность
(физика, химия, биология, география).
Данная проблема вызвала у меня большой интерес.
Передо мной встал вопрос, как же работать педагогу над повышением
естественнонаучной грамотности? Конечно, сейчас много различных версий заданий
формата PISA, TIMSS, но они объемные. А как это все вместить в урок, за 40 минут, 2
раза в неделю?
Изучив литературу, пришла к выводу, что выход есть, на занятиях можно
использовать ситуационные задачи и ставить перед учащимися проблемы, с которыми
они могут столкнуться в повседневной жизни, непосредственно связанные с темой
данного урока.
Я стала изучать опыт других учителей по формированию естественнонаучной
грамотности на уроках, включать задания на разных этапах урока на географии и
биологии.
Вот уже на протяжении полутора лет на уроках географии и биологии включаю
задания на развитие естественнонаучной грамотности. За это время сложилась система
работы по данному направлению. Формирование естественнонаучной грамотности
начинается с 5 класса. Конечно, задания, которые даются ученикам 5 или 6 классов,
намного проще и не претендует на звание «комплексные», но уже в этом возрасте
ребята учатся распознавать вопросы, идеи или проблемы, которые могут быть
исследованы научными методами, выделять информацию, необходимую для
нахождения доказательств или подтверждения выводов при проведении научного
исследовании, демонстрировать знание и понимание естественнонаучных понятий,
делать выводы (заключение) или оценивать уже сделанный вывод с учетом
предложенной ситуации, демонстрировать коммуникативные умения:
аргументировано, четко и ясно формулировать выводы, доказательства.
Степень сложности заданий возрастает с каждым классом и в старших классах
учащимся не сложно показывать умения, приобретённые за годы обучения, то есть
выйти на более высокий уровень.
В 5 классе на одном из первых уроков в начале года начинаю вводить задания на
формирование естественнонаучной грамотности, демонстрирую алгоритмы решения.
Ребята очень охотно выполняют задания, которые имеют непосредственную связь с
жизнью, анализируют рисунки, таблицы, графики, диаграммы, ищут пути решения,
предлагая абсолютно разные варианты. Когда умение выполнять задания такого
характера сформировано, включаю их на уроках обобщающего повторения после
больших тем или в конце и начале года. Ребята активно включаются в работу, и
вспоминают пройденный материал.
Следует отметить, что не все ребята сразу начинают активно искать пути решения
проблем, затрудняются в выборе средств и методов, зачастую это учащиеся со слабой
мотивацией к обучению. Для таких учащихся предлагаю задания с низким уровнем
сложности, постепенно усложняя их.
В 8-9 классах задания на формирование естественнонаучной грамотности более
серьезные и требуют уже более научного подхода. Главной компетентной областью
оценки в них является научное объяснение явлений, учащиеся делают и обосновывают
прогнозы о протекании процессов или явлений.
Использование заданий на формирование естественнонаучной грамотности на
уроках географии и биологии очень эффективно, в дальнейшем позволит учащимся .
обосновывать и доказывать свои решения и применять знания в реальной жизни.
Результатом является то, что у каждого ученика развивается стремление к
самостоятельному поиску, формируется умение работать с картами, рисунками,
таблицами, графиками, диаграммами при выполнении заданий.
Эффективность педагогического опыта состоит в том, что приобретённые в школе
умения в дальнейшем могут быть использованы в практической деятельности и
повседневной жизни для решения практических задач, связанных с жизненными
ситуациями.
Изучив многолетний опыт моих коллег, теоретический материал по проблеме
формирования естественнонаучной грамотности, опираясь на требования времени я
разработала методические рекомендации для учителей «Сборник задач по
формированию естественнонаучной грамотности для учителей географии и
биологии».
Работая над созданием методических материалов я поставила перед собой ряд задач:
Проанализировать понятия «естественнонаучная грамотность учащихся»,
«компетентность», выявить причины невысоких результатов сравнительных
международных исследований.
1.
Сформулировать систему требований к решению проблем школьного
естественнонаучного образования.
2.
Разработать содержание заданий, направленных на формирование у учащихся
умения выходить за пределы учебных ситуаций, развитие общеучебных умений,
знаний и навыков.
В сборнике представлен теоретический блок, в котором отражаются следующие
вопросы:
1. Сравнительная оценка естественнонаучной грамотности учащихся в рамках
международного исследования.
2. Общие подходы к понятию естественнонаучной грамотности.
3. Уровни естественнонаучной грамотности.
4. Компетентность в решении проблем.
5. Модели упражнений и заданий, направленных на развитие естественнонаучной
грамотности учащихся.
Второй блок методических материалов- практический - упражнения и задания,
направленные на развитие естественнонаучной грамотности на уроках географии и
биологии.
В сборнике представлены следующие модели учебных заданий:
Модель № 1 «На формирование знания учебного материала».
Модель № 2 «На формирование понимания изучаемого материала».
Модель № 3 «На формирование умений и навыков».
Модель № 4«На развитие внимания».
Модель № 5«На развитие мировоззрения».
Для построения задний я использовала основные подходы к конструированию заданий
для оценивания естественнонаучной грамотности учитывают умения, которые
необходимо проверить, что дано в задании и что нужно определить:
1. Распознавать вопросы, идеи или проблемы, которые могут быть исследованы
научными методами
2. Выделять информацию, необходимую для нахождения доказательств или
подтверждения выводов при проведении научного исследования
3. Демонстрировать знание и понимание естественнонаучных понятий
4. Делать выводы (заключение) или оценивать уже сделанный вывод с учетом
предложенной ситуации
5. Демонстрировать коммуникативные умения: аргументировано, четко и ясно
формулировать выводы, доказательства
Кратко приведу примеры заданий по каждой модели, представленных в сборнике:
Модель № 1 «На формирование знания учебного материала».
Задание (география)
Задания выполняются после прочтения предложенного ниже текста
«В переводе с монгольского «Гоби» -значит покрытая камнями равнина. А китайцы
называли эту пустыню – бескрайнее море. Гоби – крупнейшая пустыня Азии, пятая в
мире по площади территории. Она охватывает север Китая и юг Монголии. Гоби –
одна из наиболее заметных пустынь в истории – она была частью великих империй, по
её территории пролегала караванная дорога, связывающая Восточную Азию и
Средиземноморье – Великий шёлковый путь».
Какой метод географического исследования представлен в данном тексте?
О какой пустыне мира идёт речь в тексте?
На территории каких современных государств расположена эта пустыня?
Что такое Великий шёлковый путь?
Задание можно использовать на разных этапах урока начиная с 5 класса (5,6,7
классах при изучении методов географии, материков Земли)
Уровень сложности задания: низкий, такие задания можно давать учащимся с
низкой мотивацией к обучению.
Задание (биология)
Это задание включаю в уроки биологии в 7 классе то теме «Насекомые»
Мошки
Когда Паша помогал маме полоть клубнику на даче, его сильно покусали мошки. К
вечеру его руки и ноги покраснели и даже распухли. На следующий день всё прошло,
но Паша не на шутку разозлился на этих мошек. Он даже сказал родителям: «Неужели
нельзя придумать какое-нибудь средство, чтобы истребить всех мошек на Земле? Ведь
от них один только вред и никакой пользы». Мама согласилась с Пашей, а вот папа
почему-то засомневался и сказал, что если уничтожить всех мошек и комаров, то
могут исчезнуть и некоторые растения.
1) Почему уничтожение всех мошек может привести к исчезновению некоторых
растений? Запишите своё объяснение.
Паша захотел понять, какую ещё полезную роль могут играть в природе мошки. В
одной статье он прочитал: «На нашей планете насчитывается более 2000 видов мошек
– лошадиная, тундровая и многие другие. Они селятся там, где есть влага, так как
самки мошек откладывают яйца в воду. Если самка не напьётся крови, то она не
отложит яйца. Личинки мошек в водоёме в основном питаются различными
органическими остатками, находящимися в иле и в воде. А сами личинки являются
пищей для других животных».
2) Постройте пищевую цепь с участием личинок мошек, используя все изображения
животных, приведённые ниже.
Впишите названия животных в нужные окошки. В первое окошко уже вписаны
органические остатки ила.
Из этой же статьи: «Взрослые мошки (в основном самцы) питаются нектаром цветков
растений и сами тоже являются участниками разных пищевых цепей». Животные,
участники одной из возможных цепей, показаны ниже на рисунках.
3)Постройте пищевую цепь с участием взрослых мошек, используя все изображения,
приведённые ниже. Впишите названия животных в нужные окошки.
Нападения этих кровососущих насекомых на человека и зверей бывают массовыми.
Было подсчитано, что в течение 5 минут на человека могут напасть и облепить его
тело до 6000 мошек.
4) Как следует вести борьбу с мошками? Выберите один ответ.
1. Уничтожать всех мошек сверхсильными ядохимикатами нового поколения.
2. Умеренно использовать ядохимикаты для защиты человека и домашних животных.
3. Обрабатывать воду ядами для гибели водных личинок, чтобы не выводились
взрослые мошки.
4. Обрабатывать растения и почву ядами, чтобы гибли взрослые мошки и не давали
потомства.
Уровень сложности задания: высокий, задание с развёрнутым ответом, где учащиеся
дают научное объяснение явлений, учатся делать и научно обосновывать прогнозы о
протекании процесса или явления.
Модель № 2 «На формирование понимания изучаемого материала».
Задание (география)
Задание включаю в уроки географии в 8 или в 9 классе при изучении тем, связанных с
природопользованием
Прочитайте текст и ответьте на вопросы.
Природопользование
Природопользование представляет собой систему взаимоотношений человека с
природой. Составными частями природопользования являются: изучение, освоение,
преобразование и охрана природной среды.
Природопользование может быть рациональным и нерациональным. Рациональное
природопользование является разумным и не допускает снижения продуктивности
природной среды. Нерациональное - это потребительское отношение к природе, то
есть стремление получить от нее как можно больше любыми способами, что приводит
к
истощению
природных
ресурсов
и
загрязнению
природной
среды.
При
нерациональном природопользовании возникают две проблемы: ресурсная, связанная
с истощением природных ресурсов и экологическая, связанная с ухудшением
(загрязнением) среды жизни. Экологические проблемы связаны как с ростом
численности населения и беспрецедентным увеличением масштабов производства, так
и
несовершенством
технологических
процессов,
а
часто
и
с
экологической
безграмотностью.
Поэтому необходимо не только изучать пути вовлечения природных ресурсов в
хозяйственную деятельность человека, но и находить пути и разрабатывать
мероприятия по восстановлению, преобразованию и охране естественных ресурсов и
природной среды.
Задание 1
Какие виды деятельности относятся к рациональному природопользованию?
Обведите «да» или «нет» для каждого утверждения
А) Создание заповедных территорий
Б) Повторное применение отходов
В) Вырубка лесов
Г) Образование культурных ландшафтов
Задание 2 к тексту Природопользование
Как вторичное использование сырья решает проблему истощения ресурсов и
загрязнения окружающей среды?
Напишите ответ.
Задание (биология)
Экстремальные профессии
Многие из вас хорошо плавают, а может быть и ныряют. А кто-то хотел бы этому
научиться. Некоторые ребята, путешествуя с родителями, уже имели возможность
погрузиться на глубину с профессиональным дайвером и наблюдать прекрасные
картины подводного мира.
Но есть люди, для которых подводные погружения – это профессия. Они постоянно
подвергают себя воздействию экстремальных факторов – иногда на грани жизни и
смерти. Речь идет о водолазах и ловцах жемчуга. Настоящие ловцы жемчуга с детства
тренировались и овладевали мастерством, у них были свои профессиональные
секреты. Опытные ныряльщики могут находиться под водой 2 минуты, а рекордсмены
– до 6- 7 минут и опускаться на глубину 15-30 метров. Организм ловца жемчуга
адаптирован к условиям постоянных погружений на большую глубину.
1. Какие изменения в результате тренировок наблюдаются в организме ловцов
жемчуга?
Отметьте все верные ответы.
2. Перед тем, как нырнуть на глубину, ещё на берегу, ловец жемчуга осуществляет
гипервентиляцию лёгких. Объясните, как он это делает и зачем. Запишите свой ответ.
Уровень задания: сложный. В этом задании проверяется умение применять
соответствующие естественнонаучные знания для объяснения явления.
Задание включаю в уроки биологии в 8 классе «Дыхательная система».
Модель № 3 «На формирование умений и навыков».
Задание (география)
Задание включаю в урок географии 9 класса по теме «Население России»
Задание 1
1)Изучите динамику численности населения России по статистическим данным.
Год
Население,
млн человек
1917
91,0
1926
92,7
1939
108,4
1950
102,9
1959
117,2
1970
129,9
1979
137,4
1989
147,0
2002
145,2
2003
145,0
2004
144,2
2) Используя данные таблицы, учебник и дополнительные источники ответьте на
вопросы.
1.
Как изменялась численность населения России?
2.
Почему в современное время происходит снижение численности населения
России? Каковы причины, повлиявшие на сокращение численности?
3.
На каком месте по численности населения находится Россия среди других стран
мира?
Задание 2
1) Изучите естественное движение населения России.
Год
Рождаемост
ь
Смертность
Естественный
прирост
1970
14,6
8,7
5,9
1975
15,7
9,8
5,9
1980
15,9
11,0
4,9
1985
16,6
11,3
5,3
1990
13,4
11,2
2,2
1995
9,3
15,0
- 5,7
1996
8,9
14,2
- 5,3
1997
8,6
13,8
- 5,2
1998
8,8
13,6
- 4,8
1999
8,3
14,7
- 6,4
2000
8,7
15,4
- 6,7
2001
9,1
15,6
- 6,5
2002
9,8
16,3
- 6,5
2003
10,2
16,4
- 6,2
2) Используя данные таблицы, учебник и дополнительные источники ответьте на
вопросы:
1.
Какова динамика рождаемости, смертности и естественного прироста населения
России?
2.
Каковы причины отрицательного естественного прироста населения России.
Уровень сложности задания: средний. Проверяется умение учащихся анализировать
статистический материал, объяснять демографические явления, обобщать, делать
выводы.
Задание 2 (биология)
На уроке биологии в 7 классе при изучении темы «Разнообразие кишечнополостных»
даю учащимся такое задание:
Класс Сцифоидные
«Класс Сцифоидные – морские кишечнополостные, имеющие форму медуз. Строение
их более сложно, чем у гидроидных. В нервной системе появляются скопления
нервных клеток в виде узелков – ганглиев. За ртом следует глотка, желудочная
полость, разделенная на камеры. От желудочка радиально отходят каналы,
объединяемые кольцевым каналом, расположенным по краю тела. Совокупность
каналов образует гастроваскулярную систему.
Половые клетки образуются в половых железах – гонадах, расположенных в
энтодерме. Гаметы удаляются через рот, из оплодотворенных яиц развивается
планула. Далее развитие идет с чередованием поколений.
Щупальца медуз снабжены большим количеством стрекательных клеток. Ожоги
многих медуз чувствительны для крупных животных и человека».
1. Выделите из текста новые полезные для себя знания.
2. По тексту составьте вопросы, которые начинались бы словами: «Почему», «Как»,
«Каким образом…».
Уровень сложности задания: низкий.
Модель № 4«На развитие внимания».
Задание (география)
Задание можно включать в уроки географии как в 7, так и в 8 классе при изучении
тем, связаных со строением земной коры.
Прочитайте сообщение информационного агентства и ответьте на вопросы:
12 сентября 2007 г. у берегов Индонезии в точке с координатами З
0
с.ш.. 98° в.д.
произошло землетрясение силой 8,4 балла по шкале Рихтера, за которым последовала
серия повторных подземных толчков. В результате стихии погибли, по меньшей мере,
17 человек. Трехметровая волна обрушилась на рыбацкий поселок на острове
Суматра, волна разрушила сотни жилых домов, пострадали около 90 человек.
Вопрос 1. Как называется волна, разрушившая поселок?
Вопрос 2. Карту, какого из материков необходимо выбрать для того, чтобы подробнее
изучить место стихийного бедствия?
1) Африки
2) Евразии
3) Северной Америки
4) Южной Америки
Вопрос 3. На дне, какого океана произошло землетрясение?
Вопрос 4. Объясните, почему в этом районе часто происходят землетрясения.
Вопрос 5. Где в России происходят тектонические процессы, подобные тем, которые
вызывают землетрясения у берегов Суматры?
1) Кавказ
2) Прибайкалье
3) Урал
4) Курильские острова
Уровень сложности: средний. Задание направлено на развитие внимания учащихся,
так же здесь проверяется умение применять соответствующие
естественнонаучные знания для объяснения явления.
Задание (биология)
Это задание даю детям на уроках биологии в 7 классе по теме «Тип
Кишечнополостные», «Разнообразие кишечнополостных»
Работа с отрывком из книги «В подводном мире» Ю.В. Астафьева:
«И опять радостно забилось сердце: картина под водой была впечатляющей! На
вертикальной стене находилась великолепная группа снежно-белых животных, а в
центре ее – особенное крупное, розового цвета. Чуть сбоку виднелись оранжевые
особи. Даже сквозь маску я заметил удивленное выражение на лице сына. Он
осторожно коснулся их рукой. Животные осторожно начали сокращать щупальца.
Мальчик отплыл от них, и они вновь развернули свои кроны. Перед ним открылся
чудесный мир многочисленного поселения животных. Мы ныряли то к одной, то к
другой группе, и не могли решить какая же из них самая живописная. У одних
особей были почти шарообразная шапка щупалец, другие имели очень длинное и
тонкое тело, которое венчала небольшая изящная крона. У некоторых в окраске были
особенны красивые сочетания цветов. Например, темно-бордовое тело и лиловые
щупальца; оливковое с красными пятнами тело и розовые щупальца. Среди
множества животных не встречалось и двух одинаковой окраской.
1. Как называются животные и, к какому типу они относятся?
2. О каких особенностях животных подводного мира рассказывает автор в
этом отрывке?
3. Какой образ жизни ведут эти животные?
4. Как вы считаете, в чем проявляются чудеса и загадки?
Модель № 5«На развитие мировоззрения».
Задание (география)
Задание 1. Прочитайте текст. В каждом абзаце определите главную мысль,
запишите ее в тетрадь.
Климат и человеческое общество.
Деятельность человеческого общества в сильной степени зависит от климата, но, чем
выше развитие общества, чем больше достижения науки и техники, тем меньше
становится эта зависимость, хотя исчезнуть совсем она не может.
Климат способствует возделыванию сельскохозяйственных культур и плодовых
деревьев, разведению животных и т.д., а в некоторых местностях затрудняет или
исключает эту возможность. Осваивая природные богатства люди не могут не
считаться с климатом. Сейчас человек живет на Земле всюду, даже в таком климате,
как антарктический. Но это стало возможно потому, что появились самолеты и
океанские суда, способные регулярно преодолевать пространство, отделяющее
Антарктиду от других материков, а также потому, что люди создали все необходимое
для жизни в столь суровых климатических условиях.
Человечество постоянно, сознательно или стихийно, изменяет климат, и, чем выше
уровень развития человеческого общества, тем сильнее и целенаправленнее его
влияние на климат. Поскольку человек не в состоянии изменить количество солнечной
радиации, поступающей на Землю, не в состоянии повернуть мощные воздушные
потоки, влияние это осуществляется через посредство подстилающей поверхности.
При этом изменениям подвергается главным образом микроклимат (в результате
уничтожения участков леса и, наоборот, насаждения лесных полос, создания водоемов
и т.д.) Местные особенности климата могут измениться на большом пространстве;
однако это не вызовет изменений макроклимата. Для того чтобы это произошло,
нужно, например, изменить направление океанских течений, уничтожить ледяной
покров Северного Ледовитого океана или растопить льды Антарктиды и т.п.
Существует немало проектов искусственного изменения макроклимата. Пока они
технически неосуществимы, но развитие науки и техники непрерывно увеличивает
возможность их осуществления. Однако прежде, чем тот или иной проект будет
принят, необходимо учесть все изменения в географической оболочке, которые может
вызвать претворение его в жизнь. Нужно помнить, что изменения одного компонента
природы неизбежно повлекут за собой изменения других компонентов, а
следовательно, и изменение природных комплексов в целом. Если эти изменения в
одних районах окажутся благоприятными, то сопряженные с ними нарушения
состояния природных комплексов в других районах могут быть просто вредными. Для
правильного решения вопроса о преобразовании климата в каждом конкретном случае
требуются серьезные географические исследования.
Задание 2. Включите воображение:
1.
Используя физическую и климатическую карты, приведите примеры территорий
с благоприятным и неблагоприятным для ведения сельского хозяйства климатом
(на любом материке, кроме Антарктиды).
2.
Представьте себе, что Вы – существо с неограниченными возможностями
влияния на природу Земли, в том числе на климатообразующие факторы. Где на
планете Вы хотели бы изменить климатические условия? Что бы вы
предприняли, чтобы этого добиться?
3.
Предположите, как изменения климата в районе Ваших экспериментов скажутся
на климате прилегающих территорий. А на климате планеты?
Уровень задания: сложный. В задании, главным образом, проверяется умение
выделить свою систему взглядов, где учащиеся выражают своё отношение к
окружающей среде.
Использование таких заданий, их сочетание на уроках географии и биологии, а также
во внеурочной деятельности, существенно повышает уровень естественнонаучной
грамотности учащихся, уровень их общего развития, позволяет сделать процесс
обучения творческим и увлекательным.
Хотелось бы чтобы наши ученики задавали больше вопросов, предлагали новые
способы решения поставленных задач, искали информацию, чтобы проверить что
либо, были открытыми к идеям других людей.
Надеюсь, что методическая разработка в виде сборника будет полезна для педагогов,
преподающих географию биологию.