«Современный урок биологии»
статья по биологии

«Формирование естественнонаучной грамотности на уроках биологии»

                 Время не стоит на месте ,изменяются и ресурсы преподавания, перед нами, педагогами, ставятся всё более сложные задачи. От нас требуется, чтобы мы воспитывали детей грамотными, творческими, конкурентоспособными в современном мире, то есть личностями, обладающими естественно-научной грамотностью.

 Естественно- научная грамотность – это способность человека  занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным   с естественными науками, и его готовность интересоваться    естественно- научными идеями.

Естественно-научнограмотный  человек стремится участвовать в  аргументированном обсуждении проблем, относящихся к   естественным наукам и технологиям.

1 Способность давать научное объяснение процессам и явлениям   природы.

2 Умение применять научные методы исследования для анализа   учебной или реальной ситуации, навыки интерпретации данных, полученных в ходе   выполнения лабораторной

работы или    исследовательского задания.

3 Умение формулировать выводы на основе анализа полученных   результатов.

                       Для составления учебных заданий, направленных на  формирование  естественнонаучной грамотности   школьников  полезно пользоваться алгоритмом:

1. Определив тему предстоящего урока, подумайте, что в этой теме ученикам уже

может быть известно (не ограничивайтесь только вашим предметом!) и что

будет новым.

2. Подумайте, в чём может заключаться личностная значимость тех новых знаний

и умений, которые приобретут ученики на предстоящем уроке.

3. Сформулируйте ответы на все предыдущие вопросы обобщенно – в виде

личностно значимой проблемы.

4. Вспомните или придумайте какую-либо жизненную ситуацию, анализируя

которую или действуя в которой ученики сами смогут осознать и сформулировать

личностно значимую для них проблему.

5. Составьте текст - описание данной ситуации, то есть опишите условие

контекстной задачи.

6. Сформулируйте 2-3 вопроса к придуманной ситуации, требующих анализа

ситуации или осуществления действий.

7. Оцените качество полученного задания.

                          К сожалению, учащиеся далеко не всегда владеют навыками применения знаний на практике, умением использовать различную информацию. Поэтому задачей любого учителя, в том числе и моя, формировать у обучающихся умения и навыки применения знаний на практике. В процессе обучения не выдавать знания, а стимулировать их к получению, возможность добиться успеха, через проблемное обучение, игровые технологии,  нестандартные формы уроков, такие, как уроки-диспуты, уроки-конференции .

-На своих уроках я использую такую методику формирования естественнонаучной грамотности учащихся, которая  научит их применять полученные знания на практике и  даст возможность объяснять полученные явления, ставить вопросы и отвечать на них, проводить анализ и синтез, экспериментировать и делать выводы с привлечением полученных ранее знаний. Основными «двигателями» в стремлении получать знания, формулировать задачи и решать их, это вопросы и задания типа:

1) «Что будет, если…?», «Попробуй объясни.

2) «Как это можно узнать?»

3)Формы организации деятельности учащихся на уроках, где они могут применить полученные знания, опираясь на жизненный опыт; 

Тайна горшка.

Около 300 лет назад знаменитый учёный В. Гельмонт поставил опыт. Он поместил в горшок 80 кг земли и посадил в него ветку ивы. Землю в горшке прикрыл, чтобы на неё не попала пыль. Поливали ветку только дождевой водой, которая не содержала ни каких питательных веществ. Через 5 лет выросшую иву вынули из земли и взвесили. Её масса за 5 лет увеличилась на 65 кг. Масса же земли в горшке уменьшилась всего на 50 гр. Откуда же растение взяло 64 кг 950 гр. органического вещества?

Опасный трамвай.

Осенью около трамвайных путей, проходящих вблизи садов и парков, иногда вывешивают плакат «Осторожно, Листопад!» Каков смысл этого предупреждения?

Разрушители зубов.

«…Каждый раз во время еды, вы подвергаете свои зубы воздействию бактерий, вырабатывающих кислоту…», из текста, рекламирующего жевательную резинку. Как с точки зрения биологии прокомментировать это утверждение. Дать ответ.

Ориентация в тексте.

Глубокое понимание текста.

Применение полученной информации в практической деятельности.

Пример текста – задания для работы на уроке биологии 8 класс по теме «Пищеварение. Примеры заданий по работе с текстом:

«…Мел белый. Почему? Один ответ, который можно дать сразу, таков: мел белый, потому что он не какого-то другого цвета. Каждый цвет связан с определенной длины волны, более длинные волны соответствуют красному цвету, более короткие – голубому. Белый свет – это смесь многих разных цветов. При падении света на непрозрачное вещество вроде мела часть его отражается, а другая часть – поглощается. Карбонат кальция, из которого состоит мел, поглощает только инфракрасные и ультрафиолетовые волны, которые все равно не видны человеческому глазу. Поэтому свет, отраженный от мела, практически такой же, как и свет, падающий на мел. Благодаря этому и возникает ощущение белизны, будь то у мела, облака или снега.

Мел широко используется в бумажной и пищевой промышленности, медицине, при производстве стекла, пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Самый простой белый школьный мелок, который вам не раз приходилось держать в руках, тоже состоит почти исключительно из чистого мела. Каждый такой мелок в среднем содержит 5г. элемента кальция, крайне необходимого для нормального функционирования любого живого организма». 

Задача учителя – формирование вдумчивого читателя, способного увидеть в тексте недоговоренности, умолчания, скрытые вопросы, противоречия. Думающий ученик может «выйти за пределы текста» и понять, что имел в виду автор, почему он написал именно так, какие следствия вытекают из прочитанного, какие предположения можно сделать на основе полученной информации. Другими словами, это высший уровень умения читать: читать и понимать то, что не написано.

 Так в 9 классе на теме: «Место человека в системе органического мира» когда мы доказываем почему Человека относят к типу Хордовые, классу Млекопитающие, отряду Приматы, а также ищем различия, которые отличают Человека от других представителей отряда Приматы. Внимание детей привлёк рисунок, где у гориллы нет коленных чашечек. Это вылилось в поиск новой информации, и мы выяснили больше того, что есть в учебнике (например, дети выяснили, что у новорожденных коленные чашечки ещё не сформированы).  

Вопросы и задания:

Солью какой кислоты является мел? Напишите ее формулу и название.

Какие части (органы) человеческого тела накапливают кальций и первыми пострадают от недостатка его в организме?

Если нагреть наш мелок выше 1000оС, то он разложится с образованием двух веществ – твердого и газообразного. Напишите уравнение этой реакции и рассчитайте массы образующихся из одного мелка продуктов. Назовите эти продукты.

Мел практически не растворяется в воде. Однако, если вместо воды взять раствор соляной кислоты, мел легко растворяется в ней, причем растворение будет сопровождаться бурным выделением газа. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте массу полученного вещества. Дайте название этому веществу.

Результаты и опыт моей работы по формированию функциональной грамотности я представляю ниже в виде фотоотчета с пояснениями.

         Для привлечения внимания и активизации познавательных процессов использую такие приёмы как «Загадки». Например, для определения темы перед изучением класса «Паукообразные» 8 класс.

Нашел укрытие в цветке

И восемь глаз глядит,

Заметив муху на листке,

К ней восемь ног спешит.

Его собратья сети ткут-

Тончайшая работа

А он, как волк: то там, то тут-

На мух идет охота!

    Или в 9 классе для определения темы: «Кожа»

- Этот орган является показателем здоровья и состояния внутренних органов.

– Этот орган в подростковом возрасте важно содержать в чистоте.

 – Это самый тяжёлый орган человеческого тела.

– Этот орган не только от тепла, но и от стыда – краснеет, от испуга – потеет, а от страха

 Приём как «Верю-не верю»

1. Верите ли вы , что основным загрязнителем окружающей среды  в городских условиях является транспорт. Да
2. Книга, в которую заносят редких растений и  животных, называется зеленой. Нет
3.  Основное правило безопасности после хорошо проведенного дня на природе- это потушить костер и убрать за собой мусор? Да
4. В тундре грибы бывают выше деревьев. Да
5. У каждого человека индивидуальный отпечаток языка. Да
6. 3. В штате Флорида существует закон, который разрешает обезьянам водить автомобиль. Нет. Закон запрещает им водить автомобиль.
7. В Германии на автострадах есть специальные переходы для лягушек и жаб на случай гололеда. Да
8. Можно есть плоды колбасного дерева. Нет
9. В 1983 году японец Цутому сумел на человеческом волосе написать: «Пекин. Китай». Нет. Он написал "Токио. Япония".
10. Арабы называют Нил «Эль-бар», что означает «море». Да
11. . Бамбук самая высокая трава в мире. Да
12. Лошадь фыркает, чтобы предупредить об опасности. Нет, прочищает нос, чтобы лучше чуять, где опасно.
13. На луну воют только волки-одиночки. Нет.
14.  На картах США обозначено пять океанов. Да
15.  Некоторые млекопитающие могут поворачивать шею на 270 градусов. Да, например, ленивцы.
16. Лоси могут ходить по болотам, потому что у них на ногах перепонки. Да

 «Четвертый лишний». Всем известный прием педагогической техники. Исключить лишнее понятие. Обосновать выбор лишнего понятия, указать признак классификации оставшихся 3-х понятий. Шиповник – груша- баклажан – малина (лишнее баклажан, т.к. это Семейство Паслёновые) и т.д.

Найди ошибку в приведённом перечне живых организмов.

         К растениям относят следующие живые организмы: кувшинку, ель, подберёзовик, мох, сыроежку, папоротник, водоросли.

Впиши недостающие слова.

Все животные в поисках пищи передвигаются: рыбы плавают, птицы и насекомые … , гидра … , червь … , лошадь … .

Работа с текстом

Приведи примеры приспособленности организмов:

а) к условиям пустыни;

Кактусы способны выживать в пустыне потому что, во-первых, их мясистые стебли лишены листьев и, благодаря этому, испаряют воды они очень мало. Во-вторых, на стеблях кактусов присутствуют бороздки, которые позволяют кактусам раздуваться, когда они впитывают в себя воду во время сезона дождей.

Кактусы выживают в пустыне и благодаря своим колючкам, которые не позволяют съесть это растение голодным пустынным животным.

б) к условиям Арктики.

Ясно, что животное, проводящее жизнь в такой суровой и необычной среде, как полярные дрейфующие льды, должно быть в совершенстве приспособлено к этим условиям.

Тепловое равновесие белого медведя со средой достигается за счет совершенных способов сокращения его потерь. Во-первых, у него отличная меховая "шуба". Во-вторых, имеется толстый слой подкожного жира. Жир и мех образуют как бы двойную воздушную прослойку "термоса", сохраняющего внутреннее тепло. Также важны и особые свойства тканей у белого медведя - устойчивость периферийных тканей к охлаждению до 10-14°. Это уменьшает общую отдачу тепла организмом.

Белая окраска - средство маскировки.

Сравнительно низкий уровень обмена веществ и способность к накоплению большого количества жира позволяют белому медведю переносить неизбежные в Арктике длительные голодовки. Однако при обилии пищи медведь способен поглотить сразу более 20 кг мяса и сала и быстро накапливать жир.

Жир у белого медведя, как и у других морских зверей, при нормальной температуре тела жидкий. Это обстоятельство, наряду с обтекаемой формой тела и плотно прилегающим к телу мехом, облегчает зверю плавание.

        Проанализировать схему в учебнике или ответить на вопросы по предложенному тексту (стихотворению).

Использую на уроках кластер, как один из приёмов критического мышления.

 На развитие мышления и логики я применяю решение биологических задач (исследовательских, проблемных).

Пример «Решение биологических задач»:

«Поставь диагноз»

В клинике лежит человек, у которого в одном из отделов головного мозга опухоль. Человек хочет стоять, но не может сохранить равновесие. Поражение какого отдела головного мозга привело к такому результату? (граница среднего мозга и мозжечка) 

Исследовательские  задачи по теме «Человек и его здоровье»

 1. «Экспериментально доказано, что большая берцовая кость в вертикальном положении может выдерживать груз массой до 1500 кг, хотя ее масса составляет всего 0,5 кг. Объясните, почему кость, несмотря на свою легкость, столь прочна?»

2. «При всяком вставании человека начинает действовать сила тяжести. Однако ноги в этот момент не сгибаются. Почему?»

3. «Мужчина, выходя из автобуса, подвернул ногу. С помощью прохожих добрался до травмопункта. При осмотре выясняется, что у него отек и сильное посинение левого голеностопного сустава. При опоре на ногу возникает резкая боль, ступня неподвижна. Какой, по вашему мнению, будет поставлен диагноз? Почему?»

8 класс, тема: «Поведение и психика».

Известный литературный герой Маугли вырос среди зверей. При этом он был высокоразвитым мыслящим существом: руководил стадами диких животных, умел разговаривать на языках разных зверей и обладал всеми человеческими качествами. Оцените реальность описанного Киплингом облика Маугли с позиций современной науки.

 8 класс, тема: «Значение пищи и её состав».

В настоящее время широкое распространение получило вегетарианство, то есть употребление в пищу только растительных продуктов.

Как вы относитесь к идее вегетарианского питания и почему?

Проблемные задачи:

-В семядолях находится запас питательных органических веществ. У двудольных растений две семядоли, а у однодольных - одна. Означает ли это, что проросток двудольного растения должен развиваться в два раза медленнее, чем проросток двудольного? Почему?

-Желая подготовить семена к посеву, их поместили в две пробирки с водой. В одной пробирке семена проросли, а в другой - нет. Как это можно объяснить?

- Большинство насекомых имеет маленькие размеры. Как вы думаете, маленький размер насекомых – это преимущество или недостаток?

       Конечно, одним из главных элементов уроков биологии является практическая или лабораторная работа, которая требует от обучающихся не только наличия знаний, но еще и умений применять эти знания в новых ситуациях, сообразительности. Лабораторная работа активизирует познавательную деятельность обучающихся, т.к. от работы с ручкой и тетрадью ребята переходят к работе с реальными предметами. Тогда и задания выполняются легче и охотнее. Обучение школьников биологии включает обязательное выполнение лабораторных и практических работ. Использование лабораторных работ в учебном процессе делает его более интенсивным, повышает качество обучения, усиливает практическую направленность преподавания, способствует развитию познавательной активности обучающихся.  

Все эти приёмы можно использовать, применяя ещё одну очень эффективную игровую технологию: квест.

Квест(англ.quest) -интерактивная история. Важнейшими элементами квеста являются собственно повествование и исследование мира, а ключевую роль в процессе играет решение головоломок и задач, требующих от игрока умственных усилий.

Квест – это приключенческая игра, в которой необходимо решать задачи для продвижения по сюжету. За контрольное время участники должны выполнить задания, отражающие примеры решения эколого-биологических проблем.

           В ходе урока-квеста у детей происходит развитие по всем образовательным областям и реализуются разные виды деятельности: игровая, коммуникативная, познавательно-исследовательская, двигательная, изобразительная и т. д.

 Цель: повторить основные понятия темы «Биология - наука о живом мире», выявить умения использовать научную терминологию.

ЗАДАНИЕ 1. Цель: повторить основные понятия темы «Биология - наука о живом мире», выявить умения использовать научную терминологию.

ЗАДАНИЕ 1.

Расшифруйте слова:

      1                  2              3                4                5              6

      7              8                9                 10                   11                 12

Такие умения помогают в дальнейшем при решении заданий на ВПР и ОГЭ расположить в правильном порядке пункты инструкции выполнения лабораторного исследования.

1)Пример: Установите последовательность действий в эксперименте по доказательству образования крахмала в листьях на свету. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

1)на обе стороны листа наложите полоски чёрной бумаги так, чтобы они плотно облегали лист

2)опустите лист в раствор йода

3)прокипятите лист в воде в течение 2–5 мин.

4)прокипятите лист в спирте (40–70%)

5)расположите лист напротив источника света и оставьте на сутки

Биология 6 класс

      1) Расположите в правильном порядке пункты инструкции по проведению эксперимента, доказывающего потребление кислорода семенами при дыхании. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

1)  Добавьте немного воды на дно банки.

2)  Внесите зажжённую свечу в банку.

3)  Накройте банку пластмассовой крышкой.

4)  Положите в стеклянную банку семена.

5)  Оставьте банку в таком состоянии на 24 часа.

Ответ: 41352.

3)Рассмотрите фотографию листа берёзы. Выберите характеристики, соответствующие его строению, по следующему плану: тип листа, жилкование листа, форма листа; тип листа по соотношению длины, ширины, расположению наиболее широкой части, форме края. При выполнении работы Вам помогут линейка и карандаш. 

        Подобные задания позволяют диагностировать уровень сформированности следующих умений: использовать естественнонаучные знания в жизненных ситуациях, выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание, делать выводы на основе полученных данных, позволяют учащимся лучше подготовиться к результативной сдаче ЕГЭ и ОГЭ.

    Подводя итог выше сказанному хочется отметить,  главное, чтобы наши дети не просто получили бы знания об окружающем их мире, но и смогли ориентироваться в нём, анализировать свои действия, найти своё предназначение, тогда и профессия «учитель» заиграет новыми красками