«Практическая направленность учебных занятий по биологии,

формирующая функциональную грамотность у обучающихся»

(из опыта работы в 6-11 классах)

«Функционально грамотный человек – это человек, способный использовать все

постоянно приобретаемые в течение жизни знания, умения и навыки для решения

максимально широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой

деятельности, общения и социальных отношений» (А.А. Леонтьев). Это умение

эффективно действовать в нестандартных жизненных ситуациях.

Функциональная грамотность в биологии включает:



читательскую

грамотность (понимание научно-популярных текстов, инструкций,

графиков);



математическую

грамотность (расчёты, построение графиков, анализ данных);



естественнонаучную

грамотность (объяснение явлений, выдвижение гипотез,

проведение экспериментов);



финансовую

грамотность (расчёт водо- и энергопотребления, стоимости услуг);



глобальные

компетенции (понимание влияния технологий на биосферу).

Методы формирования функциональной грамотности на уроках биологии:

комплексные задачи – задачи, основанные на реальных ситуациях:



расчёт (средней длины листа, покрытия лишайников, автотранспортной нагрузки,

остаточного хлора в водопроводной воде, процента гибели дафний в сточной воде,

сухого остатка почвенной вытяжки);



анализ (водо- и энергопотребления в квартире как урбоэкосистеме);



объяснение принципов работы современных устройств (цифрового микроскопа,

реактора для фотосинтеза, датчиков: кислорода, углекислого газа, давления,

влажности, освещённости, качества воды, измерения цвета (мутности), силы).

Экспериментально-исследовательская деятельность включает:



лабораторные работы с приборами (световой микроскоп, измеритель частоты

сердечных сокращений, спирометр, барометрический датчик);



мини-исследования (Не навредим ли мы себе, обмотав раненую руку сухим

торфяным мхом сфагнумом в лесу?);



проектные работы (Изучение причин массовой гибели пчёл (опрыскивание полей

рапса инсектецидами). Виды древесных растений, пыльца которых осталась

достаточно резистентной к загрязнению воздуха в нашем городе).

Работа с текстами и графиками включает:



анализ научно-популярных статей о новых технологиях (в вирусологии - создания

инновационной вакцины от рака (глиобластомы) П.М. Чумаковым, проведения

операции на головном мозге плода в утробе матери, в офтальмологии, в генетике о

секвенировании и о трансгенных растениях, в экологии о замкнутых циклах при

очистке сточных вод);



интерпретация графиков (форм естественного отбора, зон толерантности и

оптимума, кривых выживания особей, динамики роста популяции вида);



составление инструкций (по измерению артериального давления, оказания первой

помощи пострадавшим при кровотечениях, переломах, ожогах, обморожении).

Кейс-методы включают:



разбор ситуаций (Как генетические технологии помогли с СОVID

и как

разрабатываются вакцины?);



моделирование (аварийных экологических ситуаций при транспортировке нефти).

Цифровые инструменты:



интерактивные симуляторы (1С:Урок – коллекция интерактивных лабораторий по

биологии «Клеточная биология», «Основы генетики и селекции», «Равновесие в

экосистемах»);



онлайн-тесты с практико-ориентированными заданиями;

1



использование датчиков и цифровых лабораторий.

Современный образовательный процесс обучения сложно представить без

современного аналогового и цифрового оборудования. В рамках национального проекта

«Образование» наш лицей был оснащён современным оборудованием Центра «Точка

Роста». Его применение открыло новые возможности при реализации частично-

поискового и исследовательского методов обучения школьников в урочной и внеурочной

деятельности, воспитывая функционально грамотного человека. Расширился горизонт

новых задач и открытий, расширилось пространство для сотрудничества ученика и

учителя.

На базе Центра «Точка Роста» проводятся занятия дополнительного

биологического

образования.

Программы

включают

практические,

лабораторные,

проектные и исследовательские работы. Реализуются программы углублённого уровня

обучения зоологии в 8 классе, биологии человека в 9 классе, общей биологии в 10-11

классах. Также реализуются индивидуальные программы подготовки к олимпиадам по

биологии и экологии (практический тур), индивидуальных итоговых проектов (по

сохранению и укреплению здоровья школьников, оценке загрязнения сред и объектов

родного края, экологически чистого питания и др.).

Световой и цифровой микроскопы позволяют нам изучить особенности строения

микроскопические объекты: клетки кожицы лука, мякоти арбуза, клубней сырого и

варёного картофеля, листья элодеи и сфагнума, волоски листьев крапивы, тыквы и

яблони, эпидермис листа герани, рафиды (кристаллы) солей в листьях алоэ, корневой

чехлик и волосок, пыльцу растений, красивые тонкие кристаллы природного сахара в

качественном мёде и глыбки промышленного сахара в ненастоящем мёде.

Пример комплексного задания по формированию естественнонаучной

функциональной грамотности, разработанное для учащихся 8-9 классов с использованием

цифрового датчика кислорода (кислородомера) из комплекта цифровых лабораторий

(«Точка роста», Vernier, Pasco) по теме «Дыхание растений».

Контекст: Многие считают, что растения только поглощают углекислый газ и выделяют

кислород. Однако растения, как и все живые организмы, дышат постоянно – и на свету, и

в темноте, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. Проверим, как меняется уровень

кислорода в закрытой системе с растением в темноте.

Оборудование:

цифровой датчик кислорода, пластиковая ёмкость с герметичной

крышкой, комнатное растение (хлорофитум), тёмный шкаф, компьютер/регистратор

данных.

Ход работы (Описание для учеников)

1.

Поместите горшок с растением в герметичную ёмкость.

2.

Закрепите датчик кислорода внутри ёмкости.

3.

Герметично закройте крышку.

4.

Поместите ёмкость в тёмное место (чтобы исключить фотосинтез).

5.

Начните регистрацию данных и фиксируйте уровень (в %) каждые 10 минут в

течение 1 часа.

Задание 1. Интерпретация данных (Естественнонаучная грамотность)

На основе проведённого эксперимента (или данных на графике, если эксперимент

виртуальный) ответьте на вопросы:

1) Как изменился уровень кислорода в герметичной ёмкости с растением за 60 минут?

А) увеличился Б) уменьшился В) остался без изменений

2) Объясните, почему произошли эти изменения, используя понятие «дыхание растений».

Ответ: ______________________________________________________________________

Задание 2. Анализ и прогнозирование (Естественнонаучная грамотность)

1) Вторую точно такую же ёмкость с растением оставили на ярком солнечном свету.

Сравните, как изменится уровень кислорода во второй ёмкости по сравнению с первой (в

темноте). Ответ: ______________________________________________________________

2

2) Почему в лесу (в реальных условиях) уровень кислорода в воздухе не падает, хотя все

растения дышат 24/7? Ответ: ___________________________________________________

Задание 3. Применение в жизни (Функциональная грамотность)

Прочитайте текст и ответьте на вопрос.

Текст: «Многие люди ставят комнатные цветковые растения в спальне, считая, что всю

ночь растения обогащают воздух кислородом. Однако, в полной темноте растения не

фотосинтезируют, а только дышат».

Вопрос: Безопасно ли большое количество цветковых растений в маленькой спальне без

вентиляции в ночное время? Ответ обоснуйте с точки зрения физиологии растений.

Ответ: ______________________________________________________________________

Ответы и критерии оценивания

№

задания

Правильный ответ

Баллы

1.1)

Б) (уменьшился)

1

1.2)

Растение поглощает кислород в процессе дыхания, при этом

кислород

не

выделяется,

так

как

фотосинтез

в

темноте

не

происходит.

2

2.1)

Уровень кислорода вырастет (или останется прежним), так как

фотосинтез происходит активнее дыхания.

2

2.2)

Благодаря фотосинтезу днём растения выделяют больше кислорода,

чем поглощают при дыхании за сутки.

2

3

Нет, это нежелательно. В темноте растения поглощают кислород, что

может привести к его нехватке (снижению концентрации) в

непроветриваемом помещении.

2

Итого

9

Задание развивает:



умение работать с датчиками: подключение, калибровка, интерпретация цифровых

данных.



естественнонаучное мышление: анализ процессов дыхания и фотосинтеза.



критическое мышление: сопоставление бытовых мифов с научными фактами.

В 7 классе выращиваем плесневый гриб (мукор): смоченный водой кусочек белого

хлеба оставляем в банке, через несколько дней наблюдаем белый пух, позднее на

приготовленном микропрепарате – тёмные шаровидные головки-спорангии на белых

нитях (гифах) мицелия. Цифровой микроскоп (увеличение 40х-1280х) позволяет всем

участникам

эксперимента

одновременно

наблюдать

и

анализировать

полученный

результат на экране компьютера. Есть возможность записи видео. В соавторстве, в

содружестве с детьми решаем проблему, как уберечь пищевые продукты от порчи

плесенью, чтобы сохранить здоровье. В дальнейшем, используя полученные знания на

одном объекте, юные микологи могут попытаться вырастить другие виды плесневых

грибов на различных пищевых продуктах, сравнить грибы и сделать вывод об их сходстве

и различиях, заполнить таблицу.

Признаки сравнения

Мукор

Пенициллиум

Дрожжи

Внешнее строение

Внутреннее строение

Питание

Размножение

Среда обитания

Значение в природе

Значение для человека

По зоологии в 8 классе на приготовленных и готовых микропрепаратах изучаем

строение инфузорий, дафний, циклопов, конечности таракана, голову мухи и комара,

3

личинку и куколку комара, чешуйки бабочки. Решаем проблему, как бороться с мухами,

как защитить овощные и плодово-ягодные культуры от вредителей в своём огороде, саду.

Пример составленного автором комплексного задания по естественнонаучной

функциональной грамотности по теме «Разгадка тайны энцефалита»

Контекст: В тридцатые годы прошлого века выдающийся советский зоолог-паразитолог

Е.Н. Павловский и его сотрудники пять лет в тайге добывали факты, позволившие

разгадать тайну таёжного весенне-летнего энцефалита – воспаления головного мозга,

возбудителем которого был вирус. Врач-вирусолог М. П. Чумаков почувствовал головную

боль, жар и слабость после рабочего дня [5, С. 31-41].

Задание 1. Интерпретация данных (Естественнонаучная грамотность)

Используя справочную информацию, выберите все возможные симптомы больного

энцефалитом.

1)

Высокая температура

2)

Резкие головные боли, рвота

3)

Тяжёлое повреждение центральной нервной системы

4)

Парализованные мышцы шеи, рук, ног.

5)

Стойкая глухота

6)

Летальный исход Ответ: __________

Задание 2. Анализ взаимосвязи (Естественнонаучная грамотность)

Частично-поисковый метод. Расположите в правильном порядке путь кропотливой работы

исследователей по поиску возбудителя и переносчика болезни клещевого энцефалита.

Ниже предложена уже правильная последовательность.

1)

Найти заболоченную лесную поляну, сесть на открытое место и на 20 минут

«отдавать себя на съедение» кровососущим членистоногим (комарам, мошкам,

др.).

2)

В экспедиционной лаборатории распределить кровососов по группам. Подсчитать

количество комаров, мошек, мокрецов и слепней среди них.

3)

Построить графическую сетку, кривую сроков появления первых насекомых,

сроков их наибольшего количество и сроки исчезновения. Медики вычеркивали

свою кривую: появление первых больных, рост количества заболевших и время,

когда больные уже не поступали.

4)

Сопоставить исследования биологов и медиков, чтобы увидеть соотношение между

появлением в природе определённой группы насекомых и развитием болезни.

5)

Исключить

летающих

кровососущих

насекомых

из

списка

переносчиков

возбудителя загадочной болезни тайги.

6)

Наблюдения за пастбищными и лесными клещами – временными наружными

паразитами сельскохозяйственных животных, диких зверей и птиц, нападающих и

на человека.

7)

Сбор впившихся в кожу клещей с 10 животных стада на вырубке около посёлка.

8)

В лаборатории подсчитывали собранных клещей и распределяли по видам, цифру

наносили на сетку и получалась кривая «заклещевания» животных.

9)

Параллельно отстреливали и вылавливали диких зверей, собирали с них клещей, а

также их с травы вблизи троп, дорог, по которым ходят люди.

10) Получение данных об относительном количестве клещей, кто их хозяева-

прокормители, в какое календарное время клещи нападают на зверей, птиц, людей.

11) Наложили друг на друга кривую появления наибольшего количества клещей и

последующего спада и кривую заболеваемости людей энцефалитом. Обе кривые

совпали. Начиная с весны, как только сходит снег, обе кривые ползут вверх.

Предположение о причинной связи клещей и людей.

12) В лаборатории голодных клещей кормили на белых мышах, которые погибли.

Другим мышам ввели в головной мозг вирус энцефалита. Внешне болезнь сходна.

Клещи передают вирус человеку, они – переносчики вируса.

4

13) Обитателями вируса являются дикие грызуны, птицы и другие обитатели тайги.

14) Создание вакцины против вирусного клещевого энцефалита.

Задание 3. Применение в жизни (Функциональная грамотность)

Где может пригодиться знание? Какую одежду, обувь следует одевать перед походом в

лес? Надо два раза за рабочий день осматривать одежду и тело , чтобы удалить клещей.

Нетрадиционный контекст и жизненность ситуации позволяет в процессе групповой

работы над заданиями блока повторить и углубить знания ряда элементов темы.

Пример следующего составленного автором комплексного задания по

естественнонаучной

функциональной

грамотности

по

теме

«Биоиндикация

токсичности природных вод с помощью дафний».

Контекст: Дафний

можно

встретить в лужах, прудах, канавах, озёрах. Питаются

водорослями, инфузориями и др. Проверим, как можно использовать эти рачки в качестве

тест-объекта для определения токсичных загрязнителей воды.

Оборудование: культура дафний (приобретённая в лаборатории города, сосуд 3 л),

водопроводная вода (контрольная, 1 л) и 1 л исследуемой воды (р. Вятки), хлебопекарные

дрожжи, дистиллированная вода, зелёные водоросли (хлорелла), стеклянные сосуды

ёмкостью 1 л, настольная лампа.

Ход работы (Описание для обучающихся)

1.

Приобрести дафний для культивирования в лаборатории своего города.

2.

Культивировать дафнии в водопроводной воде, кормить хлореллой и дрожжами [6,

С. 292-294].

3.

Возьмите 3 сосуда для исследуемой воды и 3 сосуда для контрольной пробы без

токсичных веществ. Налейте в них по 100 мл исследуемой и контрольной воды. В

каждый сосуд поместите по 10 дафний.

4.

Наблюдайте за ходом эксперимента через 24, 48 или 96 часов. Не кормите дафний.

5.

Подсчитайте количество выживших дафний. Найдите среднее арифметическое

количество дафний в контроле и опыте по формуле: Х

1

– Х

2 Х

100%, где

Х

1

Х

1

– среднее арифметическое количество выживших дафний в контроле;

Х

2

– среднее арифметическое количество выживших дафний в опыте.

6.

Оценка пробы воды: токсичная, если за 24 часа опыта в ней погибнет > 50%

дафний по сравнению с контролем.

Задание 1. Интерпретация данных (Естественнонаучная грамотность)

На основе проведённого эксперимента (или данных на графике, если эксперимент

виртуальный) ответьте на вопросы:

1) Как изменилось количество дафний в исследуемой пробе сточной воды, взятой в районе

машиностроительного завода «Молот-Оружие» за 24, 48, 96 часов?

А) увеличилось Б) уменьшилось В) осталось без изменений

2) Объясните, почему произошли эти изменения, используя понятие «биоиндикация

токсичности природных вод». Ответ: ____________________________________________

Задание 2. Анализ и прогнозирование (Естественнонаучная грамотность)

1) Предположите, что произойдет с дафниями в пробе сточной воды для анализа, взятой в

районе деревообрабатывающего комбината. Сравните, как изменится количество дафний

во втором сосуде по сравнению с первым. Ответ: __________________________________

2) Почему в лесу (в реальных условиях) уровень кислорода в воздухе не падает, хотя все

растения дышат 24/7? Ответ: ___________________________________________________

Задание 3. Применение в жизни (Функциональная грамотность)

Прочитайте текст и ответьте на вопрос.

Текст: Многие люди, особенно дети и подростки, купаясь, ныряя в природных водоёмах,

случайно проглатывают воду.

Вопрос: Безопасно ли санитарное состояние воды в открытых природных водоёмах?

Обоснуйте ответ. Ответ: _______________________________________________________

5

Задание развивает:



умение работать с натуральными природными объектами, осваивать методику

биоиндикации токсичности природных вод с помощью дафний;



естественнонаучное мышление: сравнительный анализ выживаемости дафний в

пробах вод из разных районов природного водоёма;



критическое мышление: сопоставление бытового мнения населения с результатами

исследований.

На занятиях биологии человека в 9 классе помощью с помощью тонометра

(механического и электронного) определяли значения артериального давления и пульса,

сравнивали со среднестатистическими значениями для подростка 13-15 лет. Для

закрепления предлагались задания на анализ данных и принятие решений.

Задания по теме «Артериальное давление и пульс (частота сердечных сокращений)»

Задание 1. Ситуация: Подросток 15 лет занялся спортом и купил фитнес-браслет. После

быстрой ходьбы браслет показал артериальное давление (АД) 136/86 мм рт. ст., пульс

94уд/мин.

Справочные данные для анализа: оптимальное АД: 100-120/60-80 мм рт. ст., нормальное

АД: 120-130/80-85 мм рт. ст., высокое нормальное АД: 130-139/85-89 мм рт. ст. Пульс

норма 60-100 уд/мин., среднее значение 70-85 уд/мин.

Сравнение

с

данными

для

анализа:

показатель 136/86мм

рт.

ст.

находится

в

диапазоне высокого нормального АД (ближе к верхней границе нормы).

Оценка ситуации (анализ артериального давления и пульса 15-летнего подростка):



показатели АД 136/86 мм рт. ст. после физической нагрузки (быстрой ходьбы)

являются допустимыми/пограничными, так как во время активности давление естественно

повышается.



пульс 94 уд/мин - это нормальный рабочий пульс (ближе к верхней границе нормы) при

умеренной нагрузке.

Вывод: У подростка нормальная (адекватная) реакция сердечнососудистой системы на

быструю ходьбу, но показатели находятся ближе к верхним границам нормы.

Рекомендация: Для более точной оценки измерить давление в состоянии полного покоя

(сидя, после 5-10 минут отдыха), не паниковать, продолжить тренировки, обратиться к

врачу (педиатру, кардиологу), если давление останется (сидя, без нагрузок).

Задание формирует навык чтения медицинских показателей, понимание работы

собственного организма и умение оценивать риски.

Задание 2. Естественнонаучная грамотность (этап закрепления умений)

Расположите в правильном порядке пункты инструкции по измерению артериального

давления. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

1)

Закройте клапан баллона тонометра и нагнетайте с помощью резинового баллона

воздух до исчезновения пульса или до показания на циферблате 140–150 мм рт. ст.

2)

Ниже манжетки в локтевом сгибе установите фонендоскоп.

3)

В момент исчезновения пульса манометр указывает минимальное (диастолическое)

давление.

4)

Плотно оберните манжетку тонометра вокруг обнаженного плеча испытуемого и

закрепите её.

5)

В момент появления пульсовых ударов показатель манометра соответствует

максимальному (систолическому) давлению.

6)

Приоткройте вентиль, медленно выпускайте воздух из манжеты. Внимательно

следите за показаниями манометра и одновременно прислушивайтесь к звукам в

фонендоскопе.

О т в е т :

421653.

Задание 3. Применение в жизни (Функциональная грамотность)

В каких ситуациях имеет смысл использовать

тонометр

в домашних

условиях?

Заполните таблицу, отметив значком верные позиции для каждой ситуации.

6

Ситуация

Имеет смысл

Не имеет смысла

После принятия ванны

+

При стрессовом состоянии

+

При болях в животе после приёма пищи

+

При резких перепадах атмосферного давления

+

После спортивной тренировки

+

Задание 4. Естественнонаучная грамотность

Сердце и лёгкие. Соотнесите использование фонендоскопа в разных сферах медицины:

А) при каждом приёме, чтобы проверить сердце и лёгкие. 1) педиатр

Б) чтобы убедиться, что у малыша нет проблем с дыханием. 2) анестезиолог

В) чтобы выявить шумы и нарушение ритма. 3) терапевт

Г) перед операцией обязательно прослушивает пациента. 4) кардиолог

Работа учителя биологии по формированию функциональной грамотности должна

быть

систематической,

осуществляться

на

различных

этапах

изучения

темы

и

использовать

различные

педагогические

технологии

и

межпредметные

связи.

Выпускники, умеющие применять знания в реальных нестандартных жизненных

ситуациях, показывают лучшие результаты на экзаменах и легче адаптируются к

современным требованиям общества.

Список использованных источников и литературы

1.

Методические рекомендации по использованию в учебном процессе КИМ,

сформированных

на

базе

банка

заданий

для

оценки

естественнонаучной

грамотности. Москва. 2021.

2.

Сайт ФГБНУ «ФИПИ». Банк заданий для оценки естественнонаучной грамотности

обучающихся 7-9 классов.

3.

Руководство

«Цифровые

камеры-окуляры

для

микроскопов»

«Интересный

микроскоп. Изучаем микромир». LEVENHUK серия С

4.

Учебно-методические материалы для проведения лабораторных работ по биологии.

5.

Талызин Ф.Ф. Е.Н. Павловский: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1980.

– 107 с., ил. – (Люди науки).

6.

Экология родного края /Под ред. Т.Я. Ашихминой. – Киров.: Вятка, 1996, С. 292-

294.

7