3.2. Задания по формированию естественно-научной грамотности по биологии.

Кузьмёнко Мария Владимировна

Предварительный просмотр:

Задание на развитие естественнонаучной грамотности для обучающихся 10-11 классов. (Основы генетики и селекции).

Уровень сложности:

Б – базовый

П – повышенный

В – высокий

Форма ответа на задание

Уровень

Комментарий

Выбор одного ответа

Б

Числовой ответ

Б

Выбор нескольких вариантов ответов (три из шести; два из пяти)

Б

Ответы очевидны и легко выбираются из анализируемого сюжета (текста, таблицы и т.д.).

Выбор нескольких вариантов ответов (три из шести; два из пяти)

П

Ответы не очевидны и требуют применения знаний.

Распределение элементов по группам

Б

Ответы очевидны и легко выбираются из анализируемого сюжета (текста, таблицы и т.д.).

Распределение элементов по группам

П

Ответы не очевидны и требуют применения знаний.

Упорядочивание элементов (восстановление верной последовательности)

П

Установление соответствия

П

Заполнение таблицы

П

Все элементы для заполнения можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Заполнение таблицы

В

Только часть элементов для заполнения можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Выпадающий список в тексте (заполнение пропусков в тексте)

П

Все элементы для заполнения можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Выпадающий список в тексте (заполнение пропусков в тексте)

В

Только часть элементов для заполнения можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Открытый ответ

П

Все элементы для заполнения можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Открытый ответ

В

Только часть элементов для ответа можно взять из анализируемого сюжета (текста, графика и т.д.).

Задача «Вакцины против COVID-19»

Общая характеристика задачи.

Предмет: Биология (генетика, селекция).

Курс: Общая биология.

Класс: 10-11.

Цель: Развитие естественнонаучной грамотности учащихся при изучении раздела «Основы генетики» в курсе общей биологии.  

Задачи: 1. Формировать умение актуализировать знания, использовать их для принятия решения.

2. Развивать навыки использования естественнонаучных знаний для решения реальных жизненных задач.

3. Уметь работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать, делать заключение).

4. Находить точную информацию в тексте.

Действия учащихся: Данная задача может быть использована как обучающая для самостоятельного получения знаний по теме «Иммунология на службе здоровья» во время проведения, например предметных курсов, что предполагает обобщение и применение ранее полученных знаний учащимися.

Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких как:

  • находить точную информацию в тексте;
  • переводить один вид текста в другой (от схемы к словесному описанию);
  • работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать, делать заключение);
  • привлекать личный опыт, известные знания для решения поставленной задачи;
  • заполнение пропусков в тексте.

Использованные источники:

• Биология. Человек. 8 класс /Под ред. Д.В.Колесов - М.: Дрофа, 2014.

• Биология. 10 класс/ Под ред.Д.К.Беляева-М.:Просвещение, 2016.

• Рисунки из интернета или из атласа анатомии человека (любого).

Текст задачи.

         РНК-вакцинавакцина на основе рибонуклеиновой кислоты — это вакцина, действующая часть которой — рибонуклеиновая кислота (обычно матричная, мРНК), кодирующая белок, характерный для патогена. Кроме собственно РНК, в вакцине присутствует липидная оболочка, защищающая РНК от разрушения и обеспечивающая проникновение РНК в клетку.

         РНК-вакцины появились относительно недавно. В этой вакцине генетическая информация об антигене доставляется вместо самого антигена, и затем антиген экспрессируется в клетках вакцинированного человека. Можно использовать либо мРНК (модифицированную), либо самореплицирующуюся РНК. Для мРНК требуются более высокие дозы, она обычно доставляется через липидные наночастицы. Преимущества этой технологии заключаются в том, что вакцину можно производить полностью in vitro. Чтобы создать мРНК-вакцину против вируса, не нужен сам вирус, достаточно иметь его секвенированный и расшифрованный геном. Вакцинная мРНК создаётся на основе короткой генетической последовательности из генома вируса, которая кодирует белок вируса (обычно поверхностный, с помощью которого вирус проникает в клетку). Синтезированная мРНК помещается в липидную наночастицу, которая доставляет вакцинную мРНК внутрь клетки.

         Когда вакцинная РНК попадает в клетку, клеточные механизмы синтеза белков продуцируют закодированный в РНК белок. Этот белок действует как антиген: его обнаруживает иммунная система организма и обучается на этом белке — в организме формируется иммунитет. В дальнейшем, при попадании в организм патогена, иммунная система опознаёт его по уже известному белку и уничтожает инфекцию, не давая развиться заболеванию.

         Векторные вакцины производят уже много лет, они представляют собой хорошо изученный аденовирус, который содержит в своём геноме вставку, кодирующую фрагмент поверхностного S-белка SARS-CoV-2, вызывающего иммунный ответ. Аденовирус также лишен участка, отвечающего за размножение вируса. Вакцину получают биотехнологическим путём, при котором не используется патогенный для человека коронавирус. Аденовирусы выращиваются на клеточных культурах. В векторной вакцине находятся две цепи ДНК-вируса, что отличает ее РНК-вакцин, которые используют более хрупкую цепь РНК. Прочная белковая оболочка обеспечивает лучшую сохранность генетического материала, что позволяет перевозить и хранить вакцину в обычном холодильнике без использования критически низких температур. После введения вакцины человеку ген-вектор попадает в соматические клетки, в результате чего происходит продуцирование ими S-белка SARS-CoV-2, в ответ на что в организме хозяина (привитого) вырабатываются антитела к этому белку.

Задание. Прочитайте текст и выполните задания.

Вакцины против COVID-19.

         Пережив первый шок от столкновения с новым коронавирусом, ученые всего мира бросились создавать вакцину, которая должна была раз и навсегда покончить с инфекцией. К настоящему времени в различных странах массово применяются следующие вакцины:

Вакцина

Торговое название, фирма

Страна-производитель

Принцип действия вакцины

BNT162b2

Pfizer/BioNTech

США / Германия

 

мРНК-вакцины

mRNA-1273

Moderna

США

ChAdOx1

AstraZeneca

Великобритания, Швеция

 

Векторные вакцины (аденовирус)

JNJ-78436735

Johnson & Johnson

США

Гам-КОВИД-Вак"

Спутник V

Институт Гамалеи

Россия

Ad5-nCoV

Convidеcia

Китай

 

         Все эти вакцины получены методами генной инженерии. Как же они устроены и каковы механизмы их работы?

 

Задание 1. (Б уровень)

Выберите название вакцины, не содержащей чужеродную для человека ДНК:

А. Астра-Зенека      Б. Спутник V       В. Модерна

 

Задание 2. (Б уровень)

Выберите название вакцины, при производстве которой мРНК синтезируется in vitro:

А. Астра-Зенека     Б. Пфайзер    В. Ковиденция

 

Задание 3. (П уровень)

Выберите компоненты, входящие в состав нуклеиновой кислоты вакцины Джонсон-и-Джонсон:

А. тимин    Б. Цитозин   В. фосфорная кислота   Г. рибоза Д.дезоксирибоза

 

 

Задание 4. (П уровень)

Выберите компоненты, входящие в состав нуклеиновой кислоты вакцины Спутник V:

А. аденин   Б. Урацил В. фосфорная кислота Г. Рибоза   Д.дезоксирибоза

Задание 5. (Б уровень)

Заполните таблицу по содержанию текста:

 

РНК-вакцины

Векторные вакцины

Условия хранения

 -70, -20 °С

 (А)

(Б)

мРНК

(В)

Оболочка

(Г)

(Д)

 

Задание 6. (П уровень)

Участвует ли РНК в выработке иммунного ответа на векторные вакцины? Ответ поясните.

Задание 7. (П уровень)

 Механизм работы какой из вакцин представлен на схеме:

 

   А) векторной

   Б) на основе мРНК

 

 

 

 

Задание 8. (В уровень)

Расставьте по порядку события, происходящие в клетке при вакцинации Спутником V.

А- экспрессия спайк-белка коронавируса

В — транскрипция

Г — проникновение аденовируса в клетку

Б — экспозиция спайк-белка на поверхности клетки

 

 

Задание 9. (В уровень)

Соотнесите события, происходящие в клетке при вакцинации Спутником V, и клеточные органоиды, где они происходят

А- экспрессия спайк-белка коронавируса                                 1- плазмалемма

Б — трансляция                                                                            2 - ядро

В — транскрипция                                                                       3- цитоплазма

Г — проникновение аденовируса в клетку

Д — экспозиция спайк-белка на поверхности клетки

 

Умения.

Естественнонаучные:

1. Использовать естественнонаучные знания для решения реальных жизненных задач.

2. Актуализировать знания, использовать их для принятия решения.

3. Использовать школьные знания для объяснения и прогнозирования явлений окружающего мира.

4. Представлять естественнонаучную информацию в контексте решаемой задачи.

5. Умение объяснять (прогнозировать) природные и техногенные явления на основе разных моделей.

6. Использовать исследовательский метод (сбор, систематизация и анализ фактов, выдвижение гипотез, планирование и проведение эксперимента, анализ полученных результатов, формулировка заключения, выводов) в нестандартных ситуациях.

Информационные:

1. Находить точную информацию в однородных, однотипных текстах.

2. Находить точную информацию в составных, разнотипных текстах.

3. Находить достоверные сведения в разных типах информационных источников: графиках, диаграммах, картах, схемах, таблицах.

4. Синтезировать и сопоставлять информацию разнотипных источников, делать выводы, заключения и обобщения.

5. Использовать разные типы выявления информации: ознакомительный, поисковый, ориентировочный, формулировать информационно и доказательно насыщенное суждение, заключение, выводы.

Общеучебные:

1. Решать задачу с привлечением дополнительной информации, личного опыта.

2. Решать задачу на основе межпредметного подхода с использованием комплексных подходов.

3. Удерживать взаимосвязь отдельных заданий задачи, использовать полученную информацию в одном задании для решения другого.

4. Использовать обоснованные приближения, упрощающие подходы, нетрадиционные способы решения задачи.

5. Уметь давать развернутый ответ на вопрос в свободной форме.

6. Уметь на основе точной информации из текста давать качественную интерпретацию (делать выводы, заключение, обобщение, сравнение и др.).

7. Уметь работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать информацию, соединять их в общую и т.п.).

8. Уметь работать с разными типами текстов: бытовыми, научно-популярными, публицистическими и др.



Предварительный просмотр:

СПЕЦИФИКАЦИЯ

диагностических работ по функциональной грамотности для учащихся 6 - 10 классов:

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ ГРАМОТНОСТЬ

1. Цель диагностической работы: оценить уровень сформированности естественно-научной грамотности как составляющей функциональной грамотности.

2. Подходы к разработке диагностической работы.

Согласно определению известного психолога А. А. Леонтьева[1], функциональная грамотность предполагает способность человека использовать приобретаемые в течение жизни знания, умения и навыки для решения максимально широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений.

Методологической основой разработки заданий для формирования и оценки естественно-научной грамотности выбрана концепция современного международного исследования PISA (Programme for International Students Assessment), результаты которого используются многими странами мира для модернизации содержания и процесса обучения.

В разрабатываемом российском мониторинге функциональной грамотности естественно-научная грамотность понимается так же, как и в исследовании PISA. В исследовании PISA естественно-научную грамотность определяют три основные компетенции:

  • научное объяснение явлений;
  • применение естественно-научных методов исследования;
  • интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов.

В измерительном инструментарии (заданиях) мониторинга естественно-научной грамотности эти компетенции выступают в качестве компетентностной области оценки. В свою очередь, объектом проверки (оценивания) являются отдельные умения, входящие в состав трех основных компетенций естественно-научной грамотности. Основа организации оценки естественно-научной грамотности включает три структурных компонента:

  • контекст, в котором представлена проблема;
  • содержание естественно-научного образования, которое используется в заданиях;
  • компетентностная область, необходимая для того, чтобы связать контекст, в котором представлена проблема, с естественно-научным содержанием, необходимым для её решения.

Принятое определение естественно-научной грамотности и составляющих ее компетенций повлекло за собой разработку особого инструментария исследования: учащимся предлагаются не типичные учебные задачи, характерные для традиционных систем обучения и мониторинговых исследований естественно-научной подготовки, а близкие к реальным проблемные ситуации, представленные в некотором контексте и разрешаемые доступными учащемуся средствами естественно-научных предметов.

3. Общая характеристика диагностической работы:

3.1. Содержательная область оценки (распределение заданий по отдельным областям).

Таблица 1

Примерное распределение заданий по содержательным областям

Содержательная область

Примерный процент заданий в диагностических работах

Живые системы

50 %

Науки о Земле

5 %

Физические системы

45 %

3.2. Компетентностная область оценки (распределение заданий по отдельным областям).

Таблица 2

Примерное распределение заданий по компетентностным областям

Компетентностная область

Примерный процент заданий в диагностических работах

Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов

35 %

Научное объяснение явлений

45 %

Применение естественно-научных методов исследования

20 %


3.3. Контекст задания (распределение заданий по отдельным категориям).

Таблица 3

Распределение заданий по контекстам

Контекст

Примерный процент заданий в диагностических работах

Глобальный

25 %

Личный

50 %

Личный

25 %

3.4. Уровень сложности задания (распределение заданий по отдельным категориям).

Таблица 4

Распределение заданий по уровню сложности

Уровень сложности

Примерный процент заданий в диагностических работах

Низкий

23 %

Средний

55 %

Высокий

22 %

3.5. Тип задания по форме ответов

В вариантах используются следующие типы заданий:

  1. Задание с выбором одного верного ответа.
  2. Задание с выбором нескольких верных ответов.
  3. Задание с кратким ответом (в виде текста, букв, слов, цифр).
  4. Задание с развернутым ответом.
  5. Задание с выбором ответа и объяснением.
  6. Задание на установление соответствия.

4. Время выполнения диагностической работы составляет 40 минут.

5. Система оценки выполнения диагностической работы

В работу входят задания, которые оцениваются одним баллом и двумя баллами.

Максимальный балл по вариантам составляет от 15 до 22 баллов.

Выполнение заданий оценивается автоматически компьютерной программой или экспертом в зависимости от типа заданий.

Критерии оценивания заданий. Задания с кратким или развернутым ответом оцениваются в 1, 0 (верный ответ – 1 балл, неверный ответ – 0 баллов) или 2, 1, 0 баллов (полный верный ответ – 2 балла, частично верный ответ – 1 балл, неверный ответ – 0 баллов).

6. Приложение 1. План вариантов диагностических работ.

Приложение 1.

План вариантов диагностических работ:

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ ГРАМОТНОСТЬ (6–10 классы)

6 класс

№ варианта

Название 1 блока

Кол-во заданий

Название 2 блока

Кол-во заданий

Название 3 блока

Кол-во заданий

ВСЕГО заданий:

1

Звуки музыки

4

Как вырастить новогоднюю елку

4

Суперспособности растений

4

12

2

Чем мы дышим?

4

Лазерная указка и фонарик

6

Звуки музыки

4

14

3

Как вырастить новогоднюю елку

4

Суперспособности растений

4

Чем мы дышим?

4

12

4

Лазерная указка и фонарик

6

Звуки музыки

4

Как вырастить новогоднюю елку

4

14

5

Суперспособности растений

4

Чем мы дышим?

4

Лазерная указка и фонарик

6

14

6

Звуки музыки

4

Лазерная указка и фонарик

6

Суперспособности растений

4

14

7 класс

№ варианта

Название 1 блока

Кол-во заданий

Название 2 блока

Кол-во заданий

Название 3 блока

Кол-во заданий

ВСЕГО заданий:

1

Что такое снег?

4

Сад на окошке

4

Понаблюдаем за тиграми

4

12

2

Понаблюдаем за тиграми

4

Французский гриб

4

Прорастет ли семечко?

4

12

3

Прорастет ли семечко?

4

Вода на стеклах

5

Что такое снег?

4

13

4

Сад на окошке

4

Понаблюдаем за тиграми

4

Французский гриб

4

12

5

Французский гриб

4

Прорастет ли семечко?

4

Вода на стеклах

5

13

6

Вода на стеклах

5

Что такое снег?

4

Сад на окошке

4

13


8 класс

№ варианта

Название 1 блока

Кол-во заданий

Название 2 блока

Кол-во заданий

Название 3 блока

Кол-во заданий

ВСЕГО заданий:

1

Как заставить воду течь вверх?

5

Трава Геракла

5

Молочнокислые невидимки

4

14

2

Молочнокислые невидимки

4

Малярия

6

Волшебный кувшин

5

15

3

Волшебный кувшин

5

Зеленые водоросли

5

Как заставить воду течь вверх?

5

15

4

Трава Геракла

5

Молочнокислые невидимки

4

Малярия

6

15

5

Малярия

6

Волшебный кувшин

5

Зеленые водоросли

5

16

6

Зеленые водоросли

5

Как заставить воду течь вверх?

5

Трава Геракла

5

15

9 класс

№ варианта

Название 1 блока

Кол-во заданий

Название 2 блока

Кол-во заданий

Название 3 блока

Кол-во заданий

ВСЕГО заданий:

1

Кто дальше и кто быстрее

5

Красный прилив

4

Сколько съест синица?

5

14

2

Сколько съест синица?

5

Сапоги-скороходы

4

Багдадская батарейка

4

13

3

Багдадская батарейка

4

Загрязнение атмосферы

5

Кто дальше и кто быстрее

5

14

4

Красный прилив

4

Сколько съест синица?

5

Сапоги-скороходы

4

13

5

Сапоги-скороходы

4

Багдадская батарейка

4

Загрязнение атмосферы

5

13

6

Загрязнение атмосферы

5

Кто дальше и кто быстрее

5

Красный прилив

4

14


10 класс

№ варианта

Название 1 блока

Кол-во заданий

Название 2 блока

Кол-во заданий

Название 3 блока

Кол-во заданий

ВСЕГО заданий:

1

Сесть на астероид

5

Вакцины: с чего все начиналось?

5

Пушка для снега

5

15

2

Пушка для снега

5

Лекарства или яды?

5

Тормози заранее

5

15

3

Тормози заранее

5

Антибиотики – убийцы бактерий

6

Сесть на астероид

5

16

4

Вакцины: с чего все начиналось?

5

Пушка для снега

5

Лекарства или яды?

5

15

5

Лекарства или яды?

5

Тормози заранее

5

Антибиотики – убийцы бактерий

6

16

6

Антибиотики – убийцы бактерий

6

Сесть на астероид

5

Вакцины: с чего все начиналось?

5

16


[1] Образовательная система «Школа 2100». Педагогика здравого смысла: сборник материалом / под науч. ред. А. А. Леонтьева. М.: Баласс, Издательский дом РАО, 2003. 368 с.