«Разработка заданий по естественно-научной грамотности»

Функциональная грамотность — это умение эффективно действовать в условиях неопределённости. Ее можно определить как «повседневную мудрость». К ней относятся способность решать реальные жизненные задачи, умение посмотреть на вещи или явления с разных точек зрения, найти оптимальное решение нестандартной ситуации. В статье представлены задания по функциональной грамотности с характеристиками и критериями оценивания

1.Текст

Атомные часы установлены на многих спутниках и космических аппаратах, они используются для телекоммуникационных нужд, для мобильной связи, по ним сравнивают точное время на всей планете. Без преувеличения, именно благодаря изобретению атомных часов человечество смогло войти в эпоху высоких технологий. Но физики не собираются останавливаться на достигнутом. Используя атомы различных химических элементов, они постоянно работают над повышением точности атомных часов. Из последних изобретений – атомные часы на стронции, которые в три раза точнее их цезиевого аналога. Чтобы отстать всего на секунду, им потребуется 15 млрд лет – время, превышающее возраст нашей Вселенной…

Задание

 Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания

2.Текст

Представим, что мы смогли в определённый момент времени сфотографировать атом водорода, у которого есть только один электрон. Если мы сделаем несколько десятков таких снимков и наложим их друг на друга, то получим такую картинку (см. рисунок).

Задание

Возможный ответ. Критерии оценивания

.

3.Текст

Ветряные генераторы

Ветряные генераторы отличаются экологической частотой и способны обеспечивать потребителей электроэнергией в течение длительного времени. Ветрогенераторы обычно устанавливают в местах с постоянными активными воздушными потоками. В большинстве случаев используются трёхлопастные конструкции в виде пропеллера, устанавливаемые на большой высоте от поверхности Земли. Ветряные электростанции (ВЭС) могут иметь в своём составе сотни ветрогенераторов. Практически все ветрогенераторы имеют общий принцип работы. Под действием воздушного потока лопасти приходят в движение и вызывают вращение ротора генератора. Сам ротор помещён внутрь статорной обмотки, и в результате его вращения вырабатывается электрический ток. Полученное электричество накапливается в аккумуляторной батарее. Однако для того, чтобы сохранить электроэнергию в аккумуляторной батарее, переменный электрический ток, производимый генератором, сначала преобразуют в постоянный при помощи специального электронного устройства. Зарядка аккумуляторной батареи управляется контроллером. Далее заряд аккумулятора, преобразованный в инверторе, передаётся в сеть. Для того, чтобы получить наибольший эффект, лопасти вместе с ротором специальным приводом устанавливаются в оптимальное положение в зависимости от направления и силы ветра.

Задание

Ветрогенераторы часто устанавливают для электроснабжения частных домовладений. Почему подача электроэнергии происходит через аккумуляторную батарею, хотя сам генератор производит переменный ток, который можно было бы напрямую использовать в домашней сети?

Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания

4.Текст

В долгий зимний вечер два друга Петя и Ваня решили провести эксперимент. Петя измерил температуру воздуха в комнате, взял освежитель воздуха и распылил его, находясь в дальнем углу комнаты. Ваня, находясь в противоположном углу, в это же время включил секундомер. Когда Ваня почувствовал запах освежителя, то отключил секундомер.

После этого друзья хорошо проветрили комнату. Петя опять замерил температуру – она оказалась ниже температуры воздуха в комнате во время первого эксперимента. Повторив все те же действия, что и в предыдущем случае, друзья получили другое время.

Задание

Ответ: 2

5.Текст

Опять проветрив комнату и замерив температуру, ребята поменяли освежитель воздуха на мамины духи. Температура воздуха для третьего эксперимента была такой же, как и во втором эксперименте. Проделав те же действия, друзья получили новое время распространения запаха.

Для того, чтобы определить, какой запах распространяется быстрее, Петя предложил сравнить результаты первого и третьего экспериментов, а Ваня – второго и третьего экспериментов.

Задание

Кто из ребят прав?

Поясните свой ответ.

Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания

Ответ: Ваня.

Для того, чтобы определить зависимость одной величины (скорость распространения запаха) от другой (рода пахучей жидкости), необходимо, чтобы остальные параметры опыта были одинаковыми (температура, расстояние). Расстояние во всех трёх опытах было одинаковым, а температура была одинаковой во втором и третьем опытах, поэтому прав Ваня

6.Текст

Измерение влажности воздуха

Оптимальное значение относительной влажностив помещении лежитв пределах 40–60%. Отклонение от нормы становится причиной плохого самочувствия и в целом приносит дискомфорт человеку.

Измерить влажность воздуха можно при помощи специальных приборов: гигрометров и психрометров. Работа гигрометров основана на зависимости физических параметров различных материалов от влажности. Волосной гигрометр состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении содержания водяных паров в воздухе сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале. В плёночном гигрометре в качестве чувствительного элемента выступает органическая плёнка, присоединённая к шкиву. При изменении влажности натяжение плёнки усиливается или уменьшается. Принцип действия конденсационного гигрометра состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха. Механизм же работы психрометрических устройств основан на разности показаний сухого и влажного термометров.

Нормой относительной влажности в квартире, где находится ребёнок, считается 50–70%.

Психрометрический гигрометр, размещённый в детской комнате, даёт показания для сухого термометра 22 °С. 

Психрометрическая таблица

Задание

Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания

7.Текст

Основой для создания исторических произведений искусства служили обычно бумага, древесина, кожа, текстиль, которые относятся к гигроскопичным материалам, хорошо впитывающим и отдающим влагу. Если относительная влажность воздуха в музее будет меньше 30%, то выставленные экспонаты будут отдавать свою влагу окружающему воздуху. Например, картина может покоробиться, краска – осыпаться. Поэтому в музеях постоянно поддерживается температура 18–20 °С относительная влажность воздуха 45–50%.

На графике представлено изменение влажности воздуха в течение дня, а в таблице – замеры температуры в одном из помещений музея.

Задание

1) В какие промежутки времени в помещении музея был нарушен рекомендованный микроклимат?

2) Сформулируйте предположение, которое объясняло бы описанные изменения температуры и влажности в помещении музея в течение дня.

Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания

Ответ: 1) В промежуток времени с 6 до 10 ч утра относительная влажность
и температура были ниже нормы. После 22 ч только относительная влажность упала ниже нормы.

2) В течение дня увеличение влажности воздуха и температуры может быть связано с большим наплывом посетителей (дыхание которых увеличивает влажность и температуру), либо в течение дня был дождь, что увеличило влажность воздуха

8.Текст

Учёные изобрели плащ-невидимку, использовав известное природное явление – мираж. Мираж в природе появляется при резких скачках температуры на поверхности небольшой площади. Лучи света преломляются и попадают на сетчатку глаза, не отражаясь при этом от поверхности. Поэтому если в пустыне у человека перед глазами возникает образ озера, то это часто оказывается лишь отражением голубого неба, которое отразилось от горячей прослойки воздуха у раскалённого песка.

Новый материал, созданный на базе графена, обладает свойствами, сходными с раскалённым песком в пустыне. Пуская по листу из графена электрический ток, можно добиться его быстрого нагрева до очень высоких температур. Отдавая тепло окружающей среде, лист из графена заставляет лучи света отклоняться, что и приводит к эффекту невидимости.

Задание

Приведите три примера возможного использования нового материала-невидимки.

Характеристика задания

Возможный ответ. Критерии оценивания