Пособие "Формирование естественно-научной грамотности учащихся на уроках физики"

ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Фёдорова Надежда Яковлевна, учитель физики

Великий Новгород

2021 год

Содержание

Введение

Данная методическая разработка «Формирование естественнонаучной грамотности учащихся на уроках физики» нацелена на формирование функциональной грамотности учащихся в области естествознания, т.е. способности обучающихся использовать естественнонаучные знания, умения и навыки в реальных жизненных ситуациях.

Цель данного пособия - привлечь внимание учителей и учащихся к новому и интересному виду практических заданий в формате PISA, помочь им применить уже полученные знания в курсе физики, развить логическое мышление, дать занимательный материал для урочной и внеурочной деятельности.

Задания в формате PISA позволяют учителю решить одновременно несколько задач:

• оценить уровень развития читательской компетенции учащихся, т.е насколько ученик в состоянии разобраться в тексте и извлечь из него необходимую информацию;

• оценить уровень предметных знаний и умений;

• оценить уровень развития общеучебных умений и навыков;

• оценить способность самостоятельно приобретать знания и выбирать способы деятельности, необходимые для успешной адаптации в современном мире, т.е. результативно действовать в нестандартных ситуациях;

• формировать познавательный интерес через развитие исследовательской компетенции

Полученные при решении заданий умения позволят учащимся научиться видеть проблему, которую можно решить с помощью естественнонаучных методов, и получить выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека.

Для удобства использования пособия задания систематизированы в соответствии с программой курса физики основной школы, ко всем заданиям приведены ответы.

Глава I. Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности учащихся основной школы

Естественнонаучная грамотностьопределяется как основная цель школьного естественнонаучного образования и отражает способностьчеловекаприменятьестественнонаучныезнанияиумениявреальныхжизненныхситуациях,втомчислевслучаяхобсужденияобщественнозначимых вопросов, связанных с практическими применениями достиженийестественных наук.

Существенную роль в оценке качества российского образования играютмеждународные сравнительные исследования, результаты которых позволяютвыявитьособенностиподготовкироссийскихшкольниковпосравнениюсошкольникамидругихстранвчастиовладенияважнымиипризнаннымина международномуровне компетенциями. Результаты15-летнихроссийскихшкольниковвмеждународномисследовании PISA-2015 свидетельствуют о среднем невысоком уровнеестественнонаучной грамотности учащихся. Но даже больше, чем невысокое место России в рейтингестран,настораживаеттотфакт,чтоэтирезультатынедемонстрируютникакогопрогрессанапротяжениивсехцикловисследованияPISA,начинаяс2000года,вотличие,например,отматематическойичитательскойграмотности.

Таким образом, перед российским образованием стоит задачаповышения уровня естественнонаучной грамотности российских учащихся, а значит, и соответствующеймодернизациисодержанияиметодовобучениявобластиестественнонаучногообразования.Необходимостьрешенияэтойзадачивытекаеттакжеизмайских(2018 г.) указов Президента Российской Федерации, согласно которым нашастранак2024г.должнавойтивдесяткуведущихстранмира,лидирующихпокачествуобщегообразования.

1.1 Общая характеристика естественнонаучной грамотности и заданий по ее оцениванию

Оценивание естественнонаучной грамотности учащихся в исследовании PISA основывается на следующем определении этого понятия:

Естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями. Естественнонаучно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющим отношение к естественным наукам и технологиям, что требует от него следующихкомпетенций: научно объяснятьявления; понимать особенности естественнонаучногоисследования; научно интерпретировать данные и использовать доказательства для получения выводов.

Изприведенноговышеопределениявытекаюттребованиякзаданиямпооцениванию естественнонаучной грамотности. Они должны быть направлены на проверку перечисленных выше компетентностей и при этом основываться на реальных жизненныхситуациях.Именнотакиезадания,объединенныевтематическиеблоки,составляют измерительный инструментарий PISA. Типичный блок заданийвключает в себя описание реальной ситуации, представленное, как правило, в проблемном ключе, и ряд вопросов-заданий, связанных с этой ситуацией. Приэтомкаждоеиззаданийклассифицируетсяпоследующим категориям:

• компетенция,наоцениваниекоторойнаправленозадание;

• типестественнонаучногознания,затрагиваемыйвзадании;

• контекст;

• познавательный уровень (или степень трудности) задания.

1.2 Компетенции и умения, характеризующие естественнонаучную грамотность

Каждая из трех компетенций, характеризующих естественнонаучную грамотность, включает в себя набор конкретных умений, на проверку которых может быть непосредственно направлен вопрос задания. Эти умения можно рассматривать как базовый набор действий, которые способен выполнять научно грамотный человек. Ниже я приведу детализацию тех компетенций, которые оцениваются в исследованииPISA.

Компетенция: научное объяснение явлений – распознавание, выдвижение и оценка объяснений для природных и техногенных явлений, что включает способности:

• Вспомнить и применить соответствующие естественнонаучныезнания;

• Распознавать, использовать и создавать объяснительные модели и представления;

• Сделать и подтвердить соответствующиепрогнозы;

• Предложить объяснительныегипотезы;

• Объяснить потенциальные применения естественнонаучного знания для общества.

Компетенция: понимание особенностей естественнонаучного исследования - описание и оценка научных исследований, предложение научных способов решения вопросов, что включает способности:

• Распознавать вопрос, исследуемый в данной естественнонаучнойработе;

• Различать вопросы, которые возможно естественнонаучноисследовать;

• Предложить способ научного исследования данноговопроса;

• Оценить с научной точки зрения предлагаемые способы изучения данноговопроса;

• Описать и оценить способы, которые используют учёные, чтобы обеспечить надёжность данных и достоверностьобъяснений.

Компетенция: интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов - анализ и оценка научной информации, утверждений и аргументов и получение выводов, что включает способности:

• Преобразовать одну форму представления данных вдругую;

• Анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы;

• Распознавать допущения, доказательства и рассуждения в научных текстах;

• Отличать аргументы, которые основаны на научных доказательствах, от аргументов, основанных на другихсоображениях;

• Оценивать научные аргументы и доказательства из различных источников (например, газета, интернет,журналы)

1.3 Типы научного знания для заданий по формированию естественнонаучной грамотности

Каждая из компетенций, оцениваемых в задании, может демонстрироваться на материале научного знания трех следующих типов:

• Содержательное знание - знание научного содержания, относящегося к к физическимсистемам (физика и химия), живым системам (биология) и наукам о Земле и Вселенной(география,геология, астрономия).

• Процедурное знание - знание разнообразных методов, используемых для получения научного знания, а также стандартных исследовательскихпроцедур.

• Эпистемологическое знание - знание о том, как наши научные представлениястановятся следствием нашего понимания возможностей научных методов исследования,их обоснования,атакжесмыслатакихпонятий, кактеория,гипотезаинаблюдение.