примеры заданий по ФГ. примеры заданий по фг. Методические рекомендации по использованию заданий из открытых банков заданий по формированию всех компетенций естественнонаучной грамотности. Задания сгруппированы по предметам, внутри каждого предмета по темам, а внутри каждой темы по видам деятельности
 Скачать 6.06 Mb.
|
|
МЕТОДИКА РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ Методические рекомендации Авторский коллектив ФГАОУ ДПО «Академия Минпросвещения России»: Мансурова С.Е., Камзеева Е.Е., Иванеско С.В., Мелина С.И., Банникова Е.Е. Москва 2021 2 Аннотация Важнейшим результатом обучения предметам естественно-научного цикла в школе является освоение обучающимися естественно-научной грамотности – способности использовать приобретаемые на уроках знания и умения для решения задач жизненного характера. Процесс обучения в каждой школе и в каждом классе должен быть ориентирован на актуальные, современные результаты, задача формирования естественно-научной грамотности должна решаться на каждом уроке, а комплексная оценка образовательных достижений школьников должна включать и задания на оценку естественно-научной грамотности. Пособие содержит методические рекомендации по использованию заданий из открытых банков заданий по формированию всех компетенций естественно-научной грамотности. Задания сгруппированы по предметам, внутри каждого предмета – по темам, а внутри каждой темы – по видам деятельности. Пособие предназначено для учителей биологии, географии, физики, химии. 3 Содержание Введение……………………………………………………………………… 5 Биология……………………………………………………………………… 15 Примеры заданий для 5-го класса………………………………………….. 16 Тема «Биология – наука о живой природе»………………………………... 16 Тема «Методы изучения живой природы»………………………………… 19 Примеры заданий для 6-го класса………………………………………….. 21 Тема «Строение и жизнедеятельность растительного организма»............ 21 Раздел «Питание растений»…………………………………...................... 21 Раздел «Размножение растений» ………………………………………….23 Примеры заданий для 7-го класса………………………………………….. 26 Тема «Растения и человек»…………………………………………………. 26 Тема «Грибы. Лишайники. Бактерии»…………………………………….. 28 Примеры заданий для 8-го класса…………………………………………. 29 Тема «Животный организм» (раздел «Размножение и развитие животных»); тема «Систематические группы животных» (раздел «Членистоногие»)........................................................................................... 30 Тема «Систематические группы животных» (раздел «Рыбы»)…………. 31 Тема «Животные в природных сообществах»……………………………. 32 Тема «Животные и человек»……………………………………………….. 35 Примеры заданий для 9-го класса………………………………………….. 36 Тема «Внутренняя среда организма»………………………………………. 36 Тема «Дыхание»……………………………………………………………... 37 Тема «Обмен веществ и превращение энергии» (раздел «Витамины») … 38 География…………………………………………………………………… 41 Примеры заданий по естественнонаучной грамотности для 6–7 классов . 42 4 Примеры заданий по естественно-научной грамотности для 7-го класса . 52 Примеры заданий по естественно-научной грамотности для 8–9-х классов ………………………………………………………………………. 58 Физика ……………………………………………………………………… 66 Примеры и характеристики комплексных заданий для 7-го класса …… 68 Тема «Плавание тел» ……………………………………………………….. 68 Тема «Равномерное и неравномерное движение» ……………………….. 72 Примеры и характеристики комплексных заданий для 8-го класса ……. 75 Тема «Влажность» ………………………………………………………….. 75 Тема «Виды теплопередачи» ………………………………………………. 80 Тема «Световые явления» …………………………………………………. 86 Примеры и характеристики комплексных заданий для 9-го класса ……. 89 Тема «Механические колебания и волны» ……………………………….. 89 Тема «Излучение света» …………………………………………………… 92 Химия………………………………………………………………………… 97 Примеры заданий PISA по курсу 8-го класса …………………………….. 98 Темы «Соли: классификация, номенклатура, способы получения»; «Свойства солей» …………………………………………………………… 98 Тема «Вещества. Свойства веществ» ……………………………………… 104 Тема «Кислоты, их классификация и свойства» …………………………. 109 Примеры заданий PISA по курсу 9-го класса …………………………….. 115 Тема «Скорость химических реакций» ……………………………………. 116 Тема «Химические свойства металлов. Ряд активности (электрохимический ряд напряжений) металлов» ……………………….. 121 Тема «Фосфор. Аллотропия фосфора. Свойства фосфора. Оксид фосфора(V). Фосфорная кислота и ее соли. Фосфорные удобрения» … 125 Заключение ………………………………………………………………… 132 Список источников ………………………………………………………… 133 5 Введение Естественно-научная грамотность является составной частью функциональной грамотности, которая оценивается в международном исследовании образовательных достижений 15-летних школьников PISA (Programme for International Student Assessment) [1] Результаты последнего цикла исследования PISA-2018, в котором приняли участие 79 стран, показывают [2], что, выполняя задания по оценке естественно-научной грамотности, российские учащиеся демонстрируют результаты не только существенно ниже среднего международного уровня (средний уровень составляет 500 баллов по 1000-балльной шкале), но и ниже результатов по читательской и математической грамотности (табл. 1). Таблица 1 Результаты Российской Федерации по различным направлениям функциональной грамотности (PISA-2018) Направления функциональной грамотности Количество баллов, набранных учащимися Российской Федерации, по 1000- балльной шкале Позиция Российской Федерации в рейтинге стран-участниц Естественнонаучная грамотность 478 30–37 Читательская грамотность 479 26–36 Математическая грамотность 488 27–35 Не менее тревожен тот факт, что отсутствует положительная динамика в результатах по естественно-научной грамотности (см. график [3]). 6 График Результаты Российской Федерации по естественнонаучной грамотности в различных циклах исследования PISA В международном исследовании выделяют шесть уровней естественно- научной подготовки 15-летних школьников [3]. Описание уровней в исследовании PISA-2015, в котором основным направлением была естественно-научная грамотность, представлено в таблице 2. Таблица 2 Описание уровней естественно-научной грамотности школьников PISA 7 Число российских учащихся, достигших наивысших уровней естественнонаучной грамотности (5–6-е уровни), составило в 2018 году 3,1%. В странах ОЭСР в среднем 6,7% учащихся продемонстрировали самые высокие результаты (в лидирующих странах таких учащихся значительно больше: от 20,8% в Сингапуре до 31,5% в Китае (4 провинции). Между тем естественно-научное образование готовит школьников к жизни и работе 8 в условиях современной инновационной экономики, которая должна обеспечить реальное благосостояние населения, выход России на передовые позиции в мире в науке и технологиях. Под естественнонаучной грамотностью в исследовании PISA понимают способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественно-научными идеями. Естественно-научная грамотность предполагает наличие у человека стремления участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющих отношение к естественным наукам и технологиям, и сформированности следующих компетенций: научно объяснять явления; понимать особенности естественно-научного исследования; интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов. Описание естественнонаучной грамотности в международных сравнительных исследованиях полностью пересекается с требованиями ФГОС ООО к предметным (предметы естественнонаучного цикла) и метапредметным результатам освоения основных образовательных программ. Важнейшей характеристикой заданий исследований PISA является использование контекста реальных жизненных ситуаций. К каждому контексту предлагается несколько заданий (3–6 заданий), которые классифицируются по следующим категориям: компетенция, на оценивание которой направлено задание; естественно-научное знание, затрагиваемое в задании (содержательное знание или процедурное); 9 контекст реальной жизненной ситуации, которая может рассматриваться на личностном, местном / региональном или глобальном уровне; когнитивный уровень (или уровень сложности) задания. Приведенные ниже примеры заданий из открытого банка PISA показывают, каким образом описываются основные характеристики задания. Задание 1 Задание «Синдром гибели пчелиных семей» 10 Компетенция, проверяемая при выполнении этого задания, – научное объяснение явлений. От учащихся требуется дать объяснение на основе имеющихся у них естественнонаучных знаний. Задание 2 При выполнении задания учащиеся должны выбрать один из трех вариантов в каждом выпадающем меню: гибель пчелиных семей; концентрация вещества имидаклоприда в пище; невосприимчивость пчел к имидаклоприду. 11 Верно выбранный ответ (исследователи проверяли воздействие концентрации вещества имидаклоприда в пище на гибель пчелиных семей) показывает, что учащийся владеет методами научного познания (правильно идентифицирует независимые и зависимые переменные в эксперименте). Низкие результаты российских школьников в международном исследовании PISA в части естественно-научной грамотности объясняются в том числе недостатком соответствующих учебных материалов. С опубликованными открытыми заданиями PISA по естественнонаучной грамотности можно познакомиться на ресурсах [4]. В целом это позволяет изучить международную рамку контрольных измерительных материалов. Но открытых заданий PISA слишком мало, чтобы говорить о возможности на основе только этих материалов организовать системную работу по формированию естественнонаучной грамотности в рамках предметного обучения. Более того, материалы PISA ориентированы на 15-летних школьников, тогда как работа по освоению рассмотренных выше компетенций должна проводиться заблаговременно, начиная с начальной школы (с освоения курса «Окружающий мир»). В целях устранения обозначенных дефицитов в настоящее время осуществляется обширная деятельность по разработке национальных открытых банков заданий [5–7]. Для сохранения идеологии международного исследования PISA при формировании банков заданий по оценке естественно-научной грамотности перечень компетенций используется без изменений, поскольку выбор именно этих компетенций отражает глобальные тенденции развития современного школьного естественнонаучного образования. Этот перечень компетенций остается единым для обучающихся различных классов, а динамика их формирования осуществляется за счет усложнения используемого содержания, постепенного перехода от эмпирического к теоретическому подходу в обучении. 12 В качестве примера рассмотрим открытый банк заданий для оценки естественно-научной грамотности обучающихся 7–9-х классов, разработанный специалистами ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений» в рамках федерального проекта «Развитие банка оценочных средств для проведения всероссийских проверочных работ и формирование банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности» [6]. В таблице 3 представлена детализация предложенных в рамках исследования PISA компетенций, которая отражает фактически перечень требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования при изучении курса биологии, физической географии, физики и химии [8]. Таблица 3 Перечень компетенций и познавательных действий для разработки заданий по оценке естественно-научной грамотности в 7–9-х классах Код Перечень компетенций и познавательных действий, являющихся структурными элементами данных компетенций 1. Научное объяснение явлений 1.1. Применить естественнонаучные знания для анализа ситуации / проблемы 1.2. Выбрать модель, лежащую в основе объяснения 1.3. Выбрать объяснение, наиболее полно отражающее описанные процессы 1.4. Создать объяснение, указав несколько причинно-следственных связей 1.5. Выбрать возможный прогноз и аргументировать выбор 1.6. Сделать прогноз на основании предложенного объяснения процесса 1.7. Привести примеры возможного применения естественнонаучного знания для общества 2. Понимание особенностей естественно-научного исследования 2.1. Различать вопросы, которые возможно исследовать методами естественных наук 2.2. Распознавать гипотезу (предположение), на проверку которой направлено данное исследование 13 2.3. Оценить предложенный способ проведения исследования / план исследования 2.4. Интерпретировать результаты исследований / находить информацию в данных, подтверждающую выводы 2.5. Сделать выводы по предложенным результатам исследования 2.6. Оценить способы, которые используются для обеспечения надежности данных и достоверности объяснений 2.7. Предложить способ увеличения точности получаемых в исследовании данных 3. Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов 3.1. Определять недостающую информацию для решения проблемы 3.2. Распознавать предположения (допущения), аргументы и описания в научно-популярных текстах 3.3. Находить необходимые данные в источниках информации, представленной в различной форме (таблицы, графики, схемы, диаграммы, карты) 3.4. Преобразовать информацию из одной формы представления данных в другую 3.5. Интерпретировать данные и делать соответствующие выводы 3.6. Оценивать достоверность научных аргументов и доказательства из различных источников При разработке заданий выделяются следующие ситуации: глобальная, местная (национальная) и личностная. Например, выбор продуктов для сбалансированной диеты – это личностная ситуация, а анализ проблем изменения климата на Земле – глобальная. Контекст заданий строится по различным содержательным блокам: «Процессы и явления в неживой природе», «Процессы и явления в живой природе», «Современные технологии», «Техника и технологии в быту», «Сохранение здоровья человека», «Опасности и риски», 14 «Экологические проблемы», «Использование природных ресурсов». Контекст учитывает элементы содержания, изучаемые по биологии, географии, физике и химии в данном классе, что позволяет учителю логично и системно использовать задания банка в ходе освоения отдельных тем. Таким образом, одной из характеристик каждого задания является его тематика, т.е. описание тех знаний, которые необходимы для выполнения данного задания. Помимо описания областей содержания для оценки естественно-научной грамотности, была включена единая для предметов характеристика «Знание процедур»: знание о различных методах научного познания (наблюдение, измерение, опыт, моделирование, гипотеза) и приемах проведения исследований и обработки данных (выбор оборудования, способы увеличения точности измерений и т.д.). В рамках данного проекта выделяют 3 уровня сложности заданий, как это принято в структуре международного исследования PISA (низкий, средний и высокий уровень). В таблице 4 представлены содержательные характеристики, по которым описывается каждое задание банка. Таблица 4 Содержательные характеристики для описания задания Содержательные характеристики модели Проверяемая компетенция Проверяемое познавательное действие Контекст – описание ситуации Контекст – «локализация» ситуации Области содержания – знание содержательных элементов Области содержания – знание процедур Форма представления информации в тексте задания Уровень сложности задания Форма задания 15 В данном пособии рассмотрены методические приемы работы с банками заданий по естественно-научной грамотности на примерах отдельных тем в предметном обучении биологии, географии, физике и химии. Биология Учебный предмет «Биология» как учебная дисциплина предметной области «Естественнонаучные предметы» занимает одно из ведущих мест в системе школьного образования. Биология и география являются пионерами в формировании у обучающегося целостных и систематизированных представлений об окружающей природе, закладывают основу научной картины мира. Формирование естественнонаучной грамотности на современном уроке биологии не стоит выделять в отдельный этап, а необходимо органично встроить в структуру преподавания. Достижение учащимися высокого уровня овладения компетенциями естественно-научной грамотности не может проходить стихийно, а требует организации специальной подготовки. Развитие умений во многом зависит от тех условий, которые созданы для обучения, организации процесса выполнения тренировочных задач и упражнений, учета индивидуальных особенностей (возможностей) ребенка. Контекст заданий PISA, затрагивающий, например, темы здоровья, окружающей среды, опасностей и рисков, в большинстве случаев предполагает, что ученик уже обладает определенным багажом знаний. Функциональная грамотность (в том числе естественнонаучная) – это способность применить знания в реальной ситуации. С биологией соотносятся задания содержательной области «Живые системы». Они, как правило, интуитивно более понятны школьникам, нежели задания области «Физические системы», соотносимые с физикой и химией. 16 Рассмотрим некоторые примеры заданий блока естественно-научной грамотности и их интеграцию в конкретные темы курса. Примеры заданий для 5-го класса Предметное содержание программы 5-го класса по биологии включает темы: «Биология – наука о живой природе», «Методы изучения живой природы», «Организмы – тела живой природы», «Организмы и среда обитания», «Природные сообщества», «Живая природа и человек». Эти блоки позволяют развивать основные компетенции естественно-научной грамотности: научно объяснять явления, понимать основные особенности естественно-научного исследования, интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов. Согласно модели естественно-научной грамотности проверяемые компетенции базируются на знаниях: 60% составляют естественно-научные (предметные) знания и 40% – знания о науке, методы и способы рассуждений. Поэтому при подборе заданий формата PISA из открытого банка необходимо учитывать, что в этом исследовании проводится оценка естественно-научной грамотности 15-летних школьников и у пятиклассников может быть недостаточно знаний из области биологии, физики и химии. |