Статья по биологии "Развитие естественнонаучной граммотности на уроках биологии"

Развитие естественнонаучной грамотности на уроках биологии

ГОУ Школа № 429 им. М.Ю. Малофеева

Павлова Г.В.

Почему в настоящее время так вырос запрос на функциональную грамотность школьников?

 В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 21 июля 2020 г. № 474 в рамках такой национальной цели, как «Возможности для самореализации и развития талантов», установлен целевой показатель (к 2030 году) вхождение Российской Федерации в число десяти ведущих стран мира по качеству общего образования.

В естественно-научном образовании существует два международных  исследования:

· исследование TIMSS – оценка качества математического и естественно-научного образования учащихся 4-х и 8-х классов;

· исследование PISA – оценка функциональной грамотности 15- летних школьников по читательской, математической и естественно-научной грамотности.

Что же такое естественно-научная грамотность?

Естественно-научная грамотность - это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с естественными науками, и его готовностью интересоваться естественно-научными идеями. Человек стремиться участвовать в аргументированном обсуждении проблем, относящихся к естественным наукам и технологиям, что требует отнего следующих компетенций:

·         Научно объяснять явления

·         Понимать основные особенности естественно-научного исследования

·         Интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения в Компетенция «Интерпретация научной информации»                                   выводов

К предметам естественно-научного цикла относятся предметы: биология, химия, физика, география. Компетенции естественно-научного цикла, формируются в общей   при изучении всех предметов естественно-научного цикла. Все компетенции полностью пересекаются с требованиями ВГОС ООО к предметным, метапредметным и личностным результатам.

1. Компетенция: научное объяснение явлений

Учителем предлагается описание достаточно стандартной ситуации, для объяснения которой можно напрямую использовать программный материал

Пример№ 1

В закрытых и отапливаемых теплицах часто повышают концентрацию углекислого газа. С какой целью производится этот прием?

1) Углекислый газ является сырьем для производства углеводов в процессе фотосинтеза.

2) Углекислый газ создает парниковый эффект, что снижает необходимость подогрева теплицы.

3) Увеличение концентрации углекислого газа в теплице приводит к повышению эффективности фотосинтеза и, следовательно, к повышению урожайности растений.

4) Увеличение концентрации углекислого газа ведет к снижению воровства тепличной продукции, так как приводит вора к головокружению и невозможности дышать в такой атмосфере.

5) Углекислый газ создает ядовитую атмосферу в которой гибнут сорняки, что позволяет экономить на прополке.

Ответ: 12

Пример № 2

Насекомые - самый многочисленный и распространенный на Земле класс животных. Какие особенности их строения и жизнедеятельности этому способствовали? Выберите три признака

1)  Большое разнообразие ротовых аппаратов

2)  Появление крыльев

3)  Возникновение нервной системы узлового типа

4)  Высокая плодовитость и развитие с неполным и полным превращением

5)  Появление замкнутой кровеносной системы

Ответ: 124  

Пример № 3

Найдите две ошибки в описании опыта, доказывающего необходимость света для фотосинтеза и исправьте их.

(1) Поместим примулу (или пеларгонию) на 2–3 дня в тёмный шкаф для оттока органических веществ из листьев. Часть листа прикроем с двух сторон полоской из чёрной бумаги. (2) Через трое суток вынем растение из шкафа и поставим его под электрическую лампочку или на яркий свет. (3) Через 8–10 часов лист срежем, снимем чёрную полоску и опустим его в горячий спирт для обесцвечивания. (4) Обесцвеченный лист промоем водой, расправим и обольём слабым раствором марганцовки. (5) Освещенная часть листа останется без изменений, а закрытая чёрной полоской окрасится в синий цвет. Это свидетельствует об образовании крахмала в темноте.

Ответ:

(4) Обесцвеченный лист промоем водой, расправим и обольём слабым раствором йода.

(5) Освещенная часть листа окрасится в синий цвет, а закрытая чёрной полоской останется без изменений. Это свидетельствует об образовании крахмала в освещенной части листа.

2. Компетенция «Применение естественнонаучных методов исследования»

·         Учащийся должен распознавать и формулировать цель данного исследования

·         Предлагать или оценивать способ научного исследования данного вопроса

·         Выдвигать объяснительные гипотезы и предлагать способы их проверки

·         Описывать и оценивать способы, которые используют ученные , чтобы обеспечить надежность данных и достоверность

Приме № 1

Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны.

Метод световой микроскопии используют для изучения

 1) строения мембран митохондрий

2) движения цитоплазмы в клетках

3) функционирования рибосом

4) строения тканей животных

5) процесса удвоения ДНК

Ответ: 2 4

Пример № 2

Расположите в правильном порядке пункты инструкции по приготовлению микроскопа к работе.

1.Поместите приготовленный препарат на предметный столик

2.В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет, добейтесь хорошего освещения поля зрения

3.Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1–2 мм от препарата

4.Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5–10 см от края рабочего стола

5.Глядя в окуляр одним глазом, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение предмета

Ответ: 42135

Пример № 3

Найдите две ошибки в описании опыта, доказывающего необходимость света для фотосинтеза и исправьте их.

(1) Поместим примулу (или пеларгонию) на 2–3 дня в тёмный шкаф для оттока органических веществ из листьев. Часть листа прикроем с двух сторон полоской из чёрной бумаги. (2) Через трое суток вынем растение из шкафа и поставим его под электрическую лампочку или на яркий свет. (3) Через 8–10 часов лист срежем, снимем чёрную полоску и опустим его в горячий спирт для обесцвечивания. (4) Обесцвеченный лист промоем водой, расправим и обольём слабым раствором марганцовки. (5) Освещенная часть листа останется без изменений, а закрытая чёрной полоской окрасится в синий цвет. Это свидетельствует об образовании крахмала в темноте.

Ответ:

(4) Обесцвеченный лист промоем водой, расправим и обольём слабым раствором йода.

(5) Освещенная часть листа окрасится в синий цвет, а закрытая чёрной полоской останется без изменений. Это свидетельствует об образовании крахмала в освещенной части листа

3. Компетенция «Интерпретация научной информации»   

·         Анализировать, интерпретировать и делать соответствующие выводы

·         Преобразовывать одну форму представлений данных в другую

·         Распознавать допущения, доказательства и рассуждения в научных текстах

Пример № 1

Изучите график активности летучих мышей с 10 вечера до 5 утра в связи с их кормлением на лугу, в лесу, над озером.

Общий график активности рукокрылых на исследуемой территории

Выберите не верные утверждения 

1) Максимальный пик активности приходится на период с 0 час. 10 мин до 0 ч 39 мин.

2) Наиболее активны летучие мыши, кормящиеся в лесу.

3) В 11 ч мыши еще спят.

4) К 3 ч 45мин. утра активность мышей прекращается.

5) Над озером мыши наиболее активны в час ночи.

Ответ: 235

Пример № 2                 

Пользуясь таблицей «Выживание птенцов скворцов в зависимости от числа яиц в кладке», выберите правильные варианты ответа.

Выживание птенцов скворцов в зависимости от числа яиц в кладке

Число яиц в кладке	Доля выживших птенцов (в %)
1	100
2	95
3	90
4	83
5	80
6	53
7	40
8	35
9	32

1. Чем меньше яиц в кладке, тем больше выживаемость птенцов

2. Выживаемость птенцов 40% при кладке 8 яиц

3. Чем больше яиц в кладке, тем выше выживаемость птенцов

4. Выживаемость птенцов 40% при кладке 7 яиц

5. Выживаемость птенцов не зависит от количества яиц в кладке

Ответ: 14

Пример № 3

Группа учеников исследовала способность веществ из популярного сладкого напитка проникать через частично проницаемую мембрану. Напиток помещался в диализные трубки (трубки из частично проницаемого материала, аналогичные используемым в аппарате искусственной почки). Трубки завязывались с обоих концов и помещались в пробирку с дистиллированной водой. Через какое-то время несколько капель воды из пробирки бралось для проверки её кислотности. Результаты ученики заносили в таблицу (эксперимент выполняло 5 групп учеников).

Время, мин	кислотность воды, ед. рН
	тест 1	тест 2	тест 3	тест 4	тест 5	среднее
0	7,2	7,2	7,6	7,3	7,4	7,34
4	6,4	6,2	6,7	6,4	6,6	6,46
8	5,6	5,6	5,9	5,9	5,7	5,74
16	5,2	5,0	5,4	5,3	5,2	5,22
32	4,5	4,3	4,7	4,7	4,5	4,54

Рассмотрите таблицу и выберите верные утверждения.

1) У воды, которую взяли для эксперимента кислотность была около 7,34 (или, чуть больше 7)

2) pH в пробирке со временем повысилась

3) Чтобы исключить случайные воздействия, чтобы эксперимент был более точным, понадобилось делать 5 повторов эксперимента.

4) После 32 минут эксперимента среда в пробирке стала резко щелочная

5) Для получения достоверных результатов достаточно однократного измерения

Ответ: 13