Основные подходы к формированию естественно-научной грамотности на уроках биологии.
статья по биологии

Основные подходы к формированию естественно-научной грамотности на уроках биологии.

« Мир вознаграждает людей уже не за то, что они знают, а за то как они могут использовать то, что они знают.» А. Шляйхер

Действительно современный мир трактует нам новые установки, мало знать, надо имеющиеся знания применять в новой нестандартной ситуации.  Современный мир требует умения получать жизненно важные знания из огромного потока информации, то есть, требует необходимость формирования функциональной грамотности и именно формирование функциональной грамотности должно лежать в основе современного образования.

 Функциональная грамотность учащихся - это определенный уровень образованности учащихся на уровне общего среднего образования, выражающий степень овладения учащимися ключевыми компетенциями, позволяющий эффективно действовать в учебной деятельности и за ее пределами.
        Сформированность функциональной грамотности у учащихся предполагает способность эффективно функционировать в обществе, способность к самоопределению, самосовершенствованию и самореализации. 

        Формирование функциональной грамотности учащихся в современной образовательной системе может быть решено в контексте каждой образовательной области, а также каждого учебного предмета. В функциональную грамотность входят: читательская грамотность, математическая грамотность и естественнонаучная грамотность.

          Естественнонаучная грамотность

          Естественнонаучная грамотность– способность человека осваивать и использовать естественнонаучные знания для распознания и постановки вопросов, для освоения новых знаний, для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов, основанных на научных доказательствах, в связи с естественнонаучной проблематикой; понимать основные особенности естествознания как формы человеческого познания; демонстрировать осведомленность в том, что естественные науки и технология оказывают влияние на материальную, интеллектуальную и культурную сферы общества; проявлять активную гражданскую позицию при рассмотрении проблем, связанных с естествознанием.

 Выделяют три уровня ЕНГ:

1. Объяснение явлений на основе их моделей, анализ результатов проведенных исследований, сравнение данных, научная аргументация своей позиции, оценка различных точек зрения

2. Использование естественнонаучных знаний для объяснения отдельных явлений; выявление вопросов, на которые могла бы ответить наука, определение элементов научного исследования

3. Воспроизведение простых знаний (терминов, фактов, правил), умение приводить примеры явлений и формулировать выводы при помощи основных естественнонаучных понятий

Для развития естественнонаучной грамотности школьников необходимо включать в содержание любой темы школьного курса биологии задания на развитие общеучебных умений и навыков

• На формирование знания учебного материала
• На формирование понимания изучаемого материала
• На формирование умений и навыков
• На развитие внимания
• На развитие мировоззрения

Без диагностики и анализа ее результатов невозможно доказать эффективность как всего учебного процесса (содержания, методов, способов, организационных форм), так и уровня сформированности ЕНГ у учащихся по выделенным выше составляющим компонентам ЕНГ. Основное внимание, , необходимо уделять анализу сформированности следующих умений:

- выделять из предложенных вопросов те, на которые естественные науки могут дать ответ;

- делать научно обоснованные выводы на основе предложенной в задании или тексте информации, соотносить собственный жизненный опыт с предложенным научным.

Для формирования ЕНГ необходимо использовать различные задания:

1. Интерпретировать и анализировать данные графика.

.

На графике представлен увеличение числа особей популяции за единицу времени.

Проанализировав график, можно сделать вывод:

1) чем больше особей в популяции, тем выше скорость ее роста;

2) чем меньше особей в популяции, тем выше скорость ее роста;

3) рост числа особей в популяции постоянен;

4) максимальная скорость роста наблюдается при численности особей — от 400 до 600.

Если проанализировать все варианты ответов, то 2) — вообще не верный, а наиболее подходящий — 4)

Ответ: 4)

2.Работа с текстом биологического содержания

Используя содержание текста «Древние птицы Новой Зеландии» и знания школьного курса биологии, выполните задания и ответьте на вопрос.

1) Составьте наиболее вероятную пищевую цепь, которая сложилась на территории Новой Зеландии до появления на острове современного человека.

2) Вычислите примерное значение наибольшей массы добычи, которую могла переносить самка орла Хааста. Запишите арифметическое выражение и численный ответ (в килограммах).

3) Какой критерий использовали учёные при установлении родства орла Хааста с другими пернатыми хищниками?

ДРЕВНИЕ ПТИЦЫ НОВОЙ ЗЕЛАНДИИ

Новая Зеландия отделилась от Гондваны раньше Австралии, ещё в меловом периоде, и её уникальная фауна самая древняя в мире. На этом горном архипелаге, покрытом лесами, с вулканами и гейзерами, до появления человека совсем не было млекопитающих, не считая двух видов летучих мышей. Поэтому экологическую нишу травоядных копытных занимали мирные нелетающие птицы моа, родственники киви, напоминающие страусов с мощными ногами. Существовало не менее 20 видов моа, и только некоторые из них дожили до XIX века.

Мелкие моа были размером с индюка, а рост некоторых крупных достигал 3,5 м при массе 300–400 кг! Моа быстро не бегали: до появления человека бегать им было не от кого. Наземных хищников не имелось вовсе, только пернатые, а вершину пищевой пирамиды занимал орёл Хааста.

По ископаемым останкам скелетов учёные вычислили размеры и примерный вес этих птиц. Оказалось, что это самый крупный и тяжёлый из современных орлов, больше беркута и белохвоста, масса которых не превышает 7 кг. Размах крыльев орла Хааста достигал 2,1–2,4 м; масса самцов — 10 кг, а самок — 14,5 кг! Изучив пропорции его тела, учёные решили, что орёл Хааста совершенно непохож на парящих орлов — обитателей открытых просторов. У орла Хааста широкие и относительно недлинные крылья, как у лесных хищников, например у гарпий. Добыча же ему нужна была достаточно крупная, и среди кандидатов на роль жертвы учёные называют нелетающих пастушков, а также не очень больших моа, которых тяжёлый орёл, возможно, сбивал с ног, почти падая на них из крон деревьев, а потом убивал своими огромными когтями. Поскольку пернатые хищники способны поднять в воздух добычу, лишь на четверть превышающую их вес, вряд ли орёл питался 200-килограммовыми моа, однако вполне мог подкормиться их трупами и птенцами.

Совсем недавно учёные сравнили ДНК митохондрий 16 современных видов орлов с ДНК орла Хааста из ископаемых костей, возраст которых — 2 тыс. лет. По результатам этого теста ближайшим родственником нашего гиганта оказался орёл-карлик и другие мелкие лесные ястребиные орлы из того же рода, а отделение этого вида от общего предка произошло не так давно — 0,7–1,8 млн лет назад.

3. Статистические данные, представленные в табличной форме 

Пользуясь таблицей «Расстояние, которое может пройти человек по пустыне» и знаниями из области биологии, ответьте на следующие вопросы.

Расстояние, которое может пройти человек по пустыне

1) Сколько километров может пройти человек по пустыне, если температура воздуха составляет 26°C, а запас воды у путника — 10 л?

2) Часто в пустыне путники находят водоёмы с солёной водой. Почему потребление такой воды опасно для жизни человека?

4. Использование научных методов для изучения биологических объектов, явлений

Учёные изучали взаимодействие колоний бактерий (E. coli) и плесневого гриба пеницилла (Penicillium). На питательную среду в двух чашках Петри посеяли культуру бактерий E. coli. В одну из чашек, куда посеяли бактерий, также заселили пеницилл. Вторая чашка — контрольная. В результате, в контрольной чашке развились обширные колонии E. coli, в то время как в другой чашке колония бактерий угнетена, а основную площадь питательной среды занимает пеицилл.

Какой вывод можно сделать из этого исследования? Объясните в результате чего в чашке с пенициллом не развивается колония бактерий?

5.Распознавать и описывать на схеме: систему биологических знаний

«Кровь – сок совсем особенного свойства» Гете «Фауст»

С глубокой древности человека интересовали особенности состава и строения крови. Каковы особенности «сока» находящегося внутри тела человека? Ответы порой бывали самые парадоксальные, но то, что «здоровая» кровь - это основа жизни, не вызывало сомнения. Поэтому в средние века было распространено кровопускание, как панацея от любой болезни. Считалось, что если выпустить из человека «больную» кровь, то он поправится. Также лекари рекомендовали пить «свежую» кровь при таких болезнях как подагра, мигрень, малокровие и чахотка и т.д. А какие только свойства не приписывали крови. Например, считалось, что количество крови определяет характер человека, или цвет крови – принадлежность к определенному сословию (у аристократов «голубая кровь») и т.д. В наше время состав и функции крови хорошо изучены. Так, человеческая кровь представляет собой красную непрозрачную жидкость. Если принять меры, предупреждающие свертывание крови, то при отстаивании, а еще лучше при центрифугировании она отчетливо разделяется на два слоя. Верхний слой – слегка желтоватая жидкость – плазма – и нижний – осадок темно-красного цвета. На границе между осадком и плазмой имеется тонкая светлая пленка. Осадок вместе с пленкой образован форменными элементами (клетками крови) – эритроцитами, лейкоцитами и кровяными пластинками – тромбоцитами, которые содержат тромбопластин. Плазма содержит белки, углеводы, соли кальция (Са+2), фибриноген (растворимый белок, без которого невозможно свертывание крови). Все клетки крови живут определенное время, после чего разрушаются. В кроветворных органах (костном мозге, лимфатических узлах, селезенке) происходит

непрерывное образование новых клеток крови. И хотя врачи научились определять по состоянию крови тип заболевания, лечить многие болезни, связанные с кровью, тем не менее, остается много опасных заболеваний крови. Одно из них

гемофилия. Гемофилия – генетическая болезнь, связанная с нарушением свертываемости крови. Из-за нехватки одного из факторов, участвующих в свертывании, тромб, препятствующий кровопотери, образуется очень медленно или не образуется вообще . Эта наследственная аномалия проявляется лишь у мужчин, в то время как женщины являются только носительницами гена, но не подвержены болезни. У гемофиликов, даже небольшие раны, могут приводить к смертельным кровопотерям.

Задание 1. Сын русского царя Николая II, царевич Алексей, страдал тяжелой формой гемофилии. Укажите причину возникновения гемофилии у царевича.

А. Унаследовал ген гемофилии от отца. Б. Унаследовал ген гемофилии от матери.

В. Заразился гемофилией от сестры Анастасии.

Задание 2. Переведите схему процесса свертывания крови в текст с указанием местонахождения всех компонентов, участвующих в свертывании крови.

6.Использовать приобретенные знания для соблюдения мер профилактики заболеваний

Витамины

Витамины – биологически активные вещества, необходимые для жизнедеятельности организма. Отсутствие или недостаток витаминов вызывает серьезные заболевания. Ничтожно малое их количество оказывает сильное действие на обмен веществ.

Вопрос 1: Витамины

Витамин С содержится в шпинате, черной смородине, клюкве, капусте, во многих плодах и в зеленых частях растений, особенно в побегах.

Что происходит, когда организм в течении длительного времени не получает витамин С?

Вопрос 2: Витамины

Витамин D содержится во многих продуктам. При недостатке в пищи у детей развивается рахит.

Какие симптомы наблюдаются при заболевании рахитом?

Обведите «Да» или «Нет» в каждой строке

Вопрос 3: Витамины

В наш пищевой рацион витамины должны входить в достаточном количестве. Их сохранение в продуктах питания зависит от кулинарной обработки пищи, условий и продолжительности ее хранения.

Как сохранить витамины в пище?

Здоровье человека и загрязнение окружающей среды В последнее столетие человечество в полной мере осознало, что многие болезни непосредственно связаны с загрязнением атмосферы и водных ресурсов, недоброкачественными продуктами. Зависимость здоровья населения от разных факторовСотни тысяч автомобилей, курсирующих в больших городах, выбрасывают в воздух тонны углеводородов и других веществ, которые разлагаются под действием ультрафиолетовых лучей и образуют ядовитые туманы. Отдельной проблемой является загрязнение поверхностных и многих подземных источников воды. Смыв с сельскохозяйственных полей азотных удобрений значительно повышает содержание в воде относительно безвредных нитратов, которые, однако, могут превращаться в опасные нитриты. Попав в кровь, нитриты соединяются с гемоглобином и, тем самым, резко уменьшают способность крови выполнять свою главную функцию.

1.Какие утверждения соответствуют тексту?

 1) Нитраты в крови соединяются с гемоглобином и влияют на снабжение органов и тканей кислородом.

2) В наибольшей степени здоровье человека зависит от наследственности.

3) Замена автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на электромобили снизит загрязнение окружающей среды.

4) Благодаря хлорированию водопроводная вода очищается от всех химических примесей.

5) Ядовитые туманы особенно опасны в безветренную погоду.

Удобно для отработки использовать симуляторы на сайте http://www.oecd.org/pisa/PISA2015Questions/platform/index.html?user=&domain=SCI&unit=S623-RunningInHotWeather&lang=rus-RUS

БЕГ В ЖАРКУЮ ПОГОДУ

При беге на длинные дистанции температура тела повышается и тело потеет.

Если бегуны пьют недостаточно много, чтобы заменить воду, которую они теряют с потом, они могут испытывать обезвоживание. Потеря воды в объеме 2% от массы тела и выше расценивается как состояние обезвоживания. Этот процент отмечен на шкале измерения потери воды ниже.

Если температура тела повышается до 40°C и более, бегуны могут испытывать опасное для жизни состояние, которое называется тепловым ударом. Эта температура отмечена на термометре для измерения температуры тела, показанном ниже.

https://distant-lessons.ru/zadaniya-s-grafikami.html

Литература

https://bio-oge.sdamgia.ru/

Етриванова Евгения Викторовна .Комплекс учебных заданий по формированию и развитию биологической грамотности у обучающихся основной школы

Основные подходы к оценке естественно – научной грамотности учащихся основной школы.

https://distant-lessons.ru/zadaniya-s-grafikami.html

https://e-learning.dppo.edu.ru/course/view.php?id=16