Формирование функциональной естественно-научной грамотности на уроках биологии и во внеурочной деятельности
статья по биологии

Формирование функциональной естественно-научной грамотности

на уроках биологии и во внеурочной деятельности

       Эпиграфом к своему выступлению будут замечательные слова Яна Амоса Коменского, которые как нельзя лучше отражают суть функциональной грамотности: «Для жизни, а не для школы мы учимся»

        Современные процессы развития страны выдвигают к сфере образования РФ ряд новых требований и задач. Одна из важнейших задач современной школы – воспитание и обучение функционально - грамотных людей. Международные исследования (PISA) оказали в последние годы наибольшее влияние на развитие образования в мире, в том числе и в России. Не учитывать результаты PISA отечественное образование сегодня не может, поскольку вопрос о конкурентоспособности стоит очень остро. Известно, что качество российского образования отличается от качества образования за рубежом. Центральным понятием в международной программе выступает «грамотность» (введен в 1957 году ЮНЕСКО), которая в широком смысле определяется еще и как функциональная грамотность.

В исследовании PISA в качестве основных содержательных составляющих функциональной грамотности выделены шесть: математическая грамотность, читательская грамотность, естественнонаучная грамотность, финансовая грамотность, глобальные компетенции и креативное мышление. Главной характеристикой каждой составляющей является способность действовать и взаимодействовать с окружающиммиром, решая при этом разнообразные задачи.

В современном, быстро меняющемся мире, функциональная грамотность становится одним из базовых факторов, способствующих активному участию людей в социальной, культурной, политической и экономической деятельности, а также обучению на протяжении всей жизни.

Время перед нами, педагогами, ставит всё более сложные задачи. От  нас требуется, чтобы мы воспитывали детей грамотными, творческими, конкурентоспособными в современном мире, то есть личностями функционально грамотными.

Одно из наиболее распространенных определений функциональной грамотности дал российский лингвист и психолог Алексей Алексеевич Леонтьев: «Функциональная грамотность – это способность человека использовать приобретаемые в течение жизни знания для решения широкого     диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений».

Функциональная грамотность – способность человека вступать в отношения с внешней средой и максимально быстро адаптироваться и функционировать в ней. На сегодняшний день главными функциональными качествами личности являются способность творчески мыслить и находить нестандартные решения, инициативность, умение выбирать профессиональный путь, готовность обучаться в течение всей жизни.

Функциональная грамотность – понятие метапредметное, и поэтому она формируется при изучении разных школьных дисциплин и имеет разнообразные формы проявления. Современное понятие функциональной грамотности включает в себя: навыки чтения и письма, а также естественнонаучную грамотность, ИКТ- грамотность, математическую, финансовую, культурную и гражданскую грамотность (от ФИПИ).

От современного человека требуются умения критически мыслить, работать в команде, общаться, быть креативным. Приобрести все эти навыки (грамотности) могут помочь любознательность, настойчивость, инициативность, способность адаптироваться, лидерские качества.

В связи с этим формирование функциональной грамотности обучающихся – одна из основных задач современного образования на всех его уровнях, так как уровень ее сформированности – показатель качества образования. Функциональная грамотность показывает, насколько человек может использовать полученные знания, умения и навыки в реальных жизненных ситуациях.

Современный учитель должен иметь инструменты, с помощью которых он сможет оценивать и формировать функциональную грамотность учащихся, умело, своевременно и правильно подбирать задания для урока и внеурочной деятельности. Задания по функциональной грамотности не должны занимать большую часть урока, но могут использоваться на разных его этапах.

За школьным порогом не встретишь чисто биологическое, или чисто химическое, математическое явление, поэтому чрезвычайно важно формирование на уроках целостного мировосприятия и умения применять естественнонаучные знания для решения жизненных проблем.

Одним из компонентов функциональной грамотности  является естественно-научная грамотность, которая позволяет человеку использовать  теорию на практике и на основе этих знаний уметь описывать и объяснять явления, прогнозировать их развитие.

Развернутую трактовку естественнонаучной грамотности предложили Марина Юрьевна Демидова и Галина Сергеевна Ковалева, которые определили ее как «способность:

• осваивать и использовать естественнонаучные знания для распознания и постановки вопросов, для освоения новых знаний, для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов в связи с естественнонаучной проблематикой, основанных на научных доказательствах;
• 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».

Продолжая развивать содержание данного понятия, А.Ю. Пентин и Г.Г. Никифоров определили, что человек, владеющий естественнонаучной грамотностью, стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, относящихся к естественным наукам и технологиям. Однако такая деятельность, по мнению авторов, требует от человека наличия таких компетенций, как умения «научно объяснять природные явления, понимать основные особенности естественнонаучного исследования, интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов».

     Международные сравнительные исследования PISA (Programme for International Student Assessmen- Международная программа по оценке образовательных достижений учащихся) в области образования показали, что российские учащиеся имеют высокий уровень предметных знаний, но применить эти знания в конкретной жизненной ситуации затрудняются. Результаты подтверждают, что учащиеся слабо ориентируются в актуальных экологических проблемах, не владеют информацией о современных научных достижениях в области естествознания, в медицине, в актуальных проблемах здоровьесбережения.

Естественно-научная грамотность является составной частью функциональной грамотности, которая оценивается в международном исследовании образовательных достижений 15-летних школьников PISA

Результаты последнего цикла исследования PISA-2018, в котором приняли участие 79 стран, показывают, 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.

Результаты Российской Федерации по различным направлениям функциональной грамотности (PISA-2018)

     Согласно определению, используемому в PISA, естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по общественно значимым вопросам, связанным с естественными науками, и его готовность интересоваться естественнонаучными идеями.

    Человек, обладающий естественнонаучной грамотностью, должен проявлять следующие компетенции:

 _ научно объяснять явления; (т.е. распознавать, предлагать и оценивать объяснения некоторого круга природных и технологических явлений)

−  понимать особенности естественнонаучного исследования;(описывать и оценивать научные исследования, а также предлагать научные способы решения проблем)

−  интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов. (анализировать и оценивать данные, утверждения и аргументы, представленные в различных формах и получать на основании этого обоснованные выводы)

Эти умения позволят обучающимся повысить уровень естественнонаучной грамотности.

   «Естественнонаучная грамотность – это способность учащихся использовать естественнонаучные знания для отбора в реальных жизненных ситуациях тех проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научных методов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах, необходимых для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений».

Для определения уровня сформированности естественно-научной грамотности учитываются следующие умения учащихся:

• использовать естественнонаучные знания в жизненных ситуациях;
• выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание;
• выявлять особенности естественнонаучного исследования;
• делать выводы на основе полученных данных;
• формулировать ответ в понятной для всех форме;
• уметь описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные явления;
• уметь интерпретировать научную аргументацию и выводы, с которыми они могут встретиться в средствах массовой информации;
• понимать методы научных исследований;
• выявлять вопросы и проблемы, которые могут быть решены с помощью научных методов.

     Перечисленные выше умения уточняют понятие «естественнонаучной грамотности».

     Биологические знания – это компонент общечеловеческой культуры, основа для формирования научной картины мира. Конечно, не каждый из наших учеников станет биологом, но каждому придется принимать участие в решении экологических проблем, заботиться о собственном здоровье и здоровье окружающих. Наша задача – показать учащимся значимость биологических знаний, возможность их применения в повседневной жизни, помочь увидеть взаимосвязи, соединяющие разрозненные элементы знаний в целостную систему, найти такой подход, который «зацепит» не только ум, но и душу ученика, поможет понять себя и окружающий мир, осознать высочайшую ценность жизни.

    Известно, что тот, кто учится самостоятельно, преуспевает гораздо больше, чем тот, которому все объяснили, поэтому наша задача – не дать знания в готовом виде, а научить самостоятельно их добывать. Для этого надо разбудить в каждом природную любознательность, сформировать общие учебные умения и создать условия для саморазвития, постоянно стимулируя познавательную активность и самостоятельность. Научить анализировать информацию, критически ее оценивать, систематизировать, обобщать, творчески перерабатывать.

     Как учитель биологии стремлюсь формировать у своих учеников естественно-научную грамотность. Необходимо научить их эффективно применять усвоенные знания в практической ситуации и успешно использовать в процессе социальной адаптации.

     Одним из эффективных приемов, направленных на формирование функциональной естественно-научной грамотности школьников является решение практико-ориентированных задач.

Практико-ориентированные задачи – это задачи из окружающей действительности, которые тесно связанны с формированием практических навыков, необходимых в повседневной жизни. Цель этих задач – формирование умений действовать в социально значимой ситуации. Практико-ориентированные задачи помогают учащимся работать с информацией, выделять и отбирать главное, выстраивать собственные пути решения и обосновывать их, работать в парах и в группах, развить свои точки зрения, чувства, убеждения и желания в поисковой творческой деятельности учащихся. Назначение практико-ориентированных задач – “окунуть” в решение “жизненной” задачи.

    Специфику решения познавательных практико-ориентированных задач в преподавании биологии – от изучения живых объектов в начальной школе предмета

«окружающий мир» (начальное общее образование) до изучения учебных разделов учебного  предмета  «биология»  в  основной  и  старшей  школе  –  обосновал Евгений Николаевич. Демьянков, кандидат педагогических наук, профессор. Им разработана комплексная модель поэтапного обучения приемам научения обучающихся решению познавательных задач, учитывающая не только сложность объекта, вокруг которого строятся условия задачи, но и межпредметные связи, которые возникают при решении. Особое внимание в своей модели Е.Н Демьянков уделяет формированию интереса к предмету, возрастным особенностям обучающихся, а также уровню обученности конкретного ученика.

    Практико-ориентированные задачи – это задачи, в которых от обучающихся требуется использование имеющихся теоретических знаний и связанных с ними умений как для познания окружающего мира, так и решения проблем, связанных с практической деятельностью человека в области биологии. Они могут быть практического, теоретического (связанного и с изучением окружающего) и учебного содержания, обладать различной степенью трудности, иметь качественный и количественный подходы к их решению.

   Отличительными особенностями практико­ ориентированных заданий является то, что в их условии присутствует ситуация или проблема, для решения которой нужно применять знания по различным биологическим темам, а также из других предметных областей или жизненного опыта. Данные в задаче могут представляться в виде рисунка, таблицы, диаграммы, графика и др. В таких заданиях упоминается область применения результата из ответа задачи.

    Практико-ориентированные задания могут применяться как в урочной, так и во внеурочной деятельности. Так, на уроках, практико- ориентированные задания могут использоваться как во время объяснения и иллюстрации нового материала, так и на этапе закрепления и контроля знаний. Большие по текстовому и информационному объему задачи рационально использовать во внеурочной деятельности, так как время урока ограничено.

В методической литературе можно найти разные варианты практико-ориентированных заданий, которые можно классифицировать по-разному: по способу и форме поиска решения, по форме предъявления исходного материала в задании, по степени возрастания сложности, по уровню предметной подготовки обучающихся. Эти задачи  могут быть теоретические,  экспериментально-теоретические, расчетные, изобретательские. 

 Я выделила три вида практико- ориентированных заданий по их направленности:

 Выделяют следующие виды практико­ориентированных заданий:

1. Задачи профориентационного направления
2. Геометрические задачи, связанные с жизнедеятельностью человека.
3.  Задачи семейно­практического содержания.

Первая группа заданий – профориентационной направленности – сегодня крайне очень актуальна. школьник оказывается в определѐнной роли. Представляя себя в разных ролях, ученики лучше видят и осознают свою деятельность и еѐ качество, что увеличивает возможности определения своей профессии в будущем. В этой связи работа с практико- ориентированными задачами оказывается важнейшим условием ведения профориентационной работы.

     Урок – основная единица учебного процесса. Я считаю, что формирование    ЕНГ должно происходить на всех этапах урока.

     Можно выделить несколько вариантов использования практико­ориентированных заданий на уроке биологии:

• на этапе целеполагания для создания мотивации перед изучением новой темы;
• на этапе закрепления материала при изучении отдельной темы;
• как элемент исследовательской работы учащихся;
• как проектная работа, направленная на развитие интереса к предмету, а также углубление и расширение полученных знаний.

    Применение практико­ориентированных заданий развивает мотивацию у незаинтересованных учеников, так как одной из функций задач данного типа является развитие познавательного интереса в биологии. После учащиеся будут убеждаться в значении и необходимости биологии для всех сфер социальной деятельности.

    Практико­ориентированные задания являются частью государственной итоговой аттестации по биологии учащихся. При подготовке к итоговой аттестации следует обращать внимание на раздел «Методическая копилка» (https://fipi.ru/metodicheskaya-kopilka/metod-rekomendatsii-po- samostoyatelnoy-podgotovke-k-ege). В разделе содержатся разнообразные задания, в том числе и практико-ориентированные. Практически все задания КИМ ОГЭ (25, 26, 28, 29) включают в себя вопросы практико-ориентированной направленности.

   ФГБНУ «ФИПИ» были разработаны задания для оценки естественнонаучной грамотности для обучающихся 7–9 классов (https://fipi.ru/otkrytyy- bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoy-gramotnosti). Большинство заданий проверяет практико-ориентированные знания и умения. Задания сопровождаются подробными методическими рекомендациями по использованию в учебном процессе.

    Промежуточная оценка уровня подготовки обучающихся по биологии осуществляется в формате ВПР и проводится с 5 класса. Ряд представленных в них заданий соответствует понятию «практико-ориентированное задание».

      Практико-ориентированные задания позволяют формировать естественно-научные компетенции, основы функциональной грамотности, повышают мотивацию при изучении предмета.

    Практико – ориентированные задания использую и во внеурочной деятельности. Запросы обучающихся, увлекающихся биологией, значительно шире. Поддержать такой интерес, закрепить и развить его – задачи учителя-предметника. Одним из приемов такого стойкого поддержания интереса могут служить социально значимые практико-ориентированные задания различной степени сложности.

Организация внеурочной деятельности  реализуется через различные формы: участие в конкурсах, проведение опытов, экскурсий, экспериментов.  Во  внеурочное  время  мы  с  ребятами  высаживаем    цветы,    ухаживаем,  поливаем.  В то же время наблюдаем за развитием растений.

Одной из формируемых компетенций станет способность применять имеющиеся знания в конкретных ситуациях. это реализуется во время экскурсий. Так изучая растения около школы ребята           заполняют паспорт растения.

     Учеными-психологами доказано, что при использовании на кружках или факультативах практико-ориентированных заданий повышается интерес к предмету, так как учащиеся «легко вовлекаются в дискуссию при составлении модели той или иной задачи, т.к. она не кажется им искусственной, навязанной или непонятной».

Таким образом – естественно-научная грамотность это составляющее звено в формировании функциональной грамотности. Естественные науки, особенно в современную информационную эпоху, должны преподаваться не как огромный набор сведений, предназначенный для запоминания, а как действенный инструмент познания мира.

Список литературы

1. Алексашина И. Ю., Киселев Ю. П. Система ориентиров конструирования заданий для развития и оценивания функциональной грамотности обучающихся // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 3. – С. 15–22.

      2.Асанова, Л. И. Естественнонаучная грамотность : пособие по развитию функциональной грамотности старшеклассников / [Л. И. Асанова, И. Е. Барсуков, Л. Г. Кудрова и др.]. – Москва : Академия Минпросвещения России, 2021. – 84 с.

3. Демидова М.Ю. Подходы к разработке заданий по оценке естественнонаучной грамотности обучающихся / М.Ю. Демидова, Д.Ю. Добротин, В.С. Рохлов // Педагогические измерения. – 2020. – № 2. – С. 8–19.

4. Ефремова-Шеркунова Н. А., Минеев-Ли В. Е., Коллегов А. К., Султанова В. И. Международное исследование PISA – как одно из эффективных средств оценки качества образования в школе // Вопросы педагогики. – 2019. – № 12-1. – С. 83–86.

5. Ковалева Г. С. Результаты международного исследования PISA: качество образования // Народное образование. – 2011. – № 4 (1407). – С. 193–200.

6. Колесникова Г. М. Развитие естественно-научной функциональной грамотности // Молодой ученый. — 2017. — № 7.3 (111.3). — С. 13-15.

7. Открытый банк заданий ФИПИ по естественнонаучной грамотности: http://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoygramotnosti – URL

8. Пентин А. Ю., Ковалева Г. С., Давыдова Е. И., Смирнова Е. С. Состояние естественнонаучного образования в Российской школе по результатам международных исследований TIMSS и PISA // Вопросы образования. – 2018. – № 1. – С. 79–109.

9. Пентин А.Ю., Никифоров Г.Г., Никишова Е.А. Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности // «Отечественная и зарубежная педагогика» - 2019. - № 4  

10. Перевощикова Е. Н., Быкова А. В. Методика построения дидактических заданий на основе специфики инструментария международного исследования PISA. Проблемы и вопросы современной науки: сб. научных трудов научно-практической конференции. – Самара, 2019. – С. 50–56.

11. Разумовский В. Г., Пентин А. Ю., Никифоров Г. Г., Попова Г. М. Естественнонаучная грамотность и экспериментальные умения выпускников основной школы: контрольные материалы // Школьные технологии. – 2016. – № 1. – С. 19–28.

12. Разумовский В.Г., Пентин А.Ю. и др. Естественнонаучная грамотность: контрольные материалы и экспериментальные умения. / Народное образование, 2017 - №4-5, с. 159-167

13. Рахимов А. К., Саидова Д. Б., Каримова Г. А. Система биологических компетенций формирования естественно-научной грамотности учащихся // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2020. – № 2. – С. 44–48.

14. Рулёва, М.М. Изучение эффективности формирования исследовательских умений и навыков у учащихся в процессе преподавания биологии / М.М. Рулёва, А.Р. Сексенбаева // Вестник КГПИ. – 2019. – № 3 (55). – С. 104-108.

15. Сборник информационных и методических материалов для педагогов (по проблеме формирования функциональной грамотности у школьников). М., Высшая школа экономики, 2020. – 89 с.

16. Усова С. Н. Подготовка школьников к участию в международном исследовании качества образования PISA-2021 // Инновационные проекты и программы в образовании. – 2020. – № 6 (72). – С. 48–55.