Интернет-платформа ГлобалЛаб как инструмент формирования естественнонаучной грамотности учащихся


Интернет-платформа ГлобалЛаб как инструмент формирования естественнонаучной грамотности учащихся
Автор: Брендина Наталья Владимировна, заместитель директора по УВР, учитель физики (brennata71@mail.ru)
Место работы: МБОУ СОШ №56 города Кирова
Год создания работы, где представлена: 2016 год. Доклад в рамках региональной научной конференция «Инновационные технологии работы с одарёнными школьниками».
Интернет-платформа ГлобалЛаб
как инструмент формирования естественнонаучной грамотности учащихся
Начальная школа вся перешла на новые ФГОС, начался переход и основной школы. Успешность реализации такого перехода зависит в том числе и от выполнения требований Стандарта к предметным, метапредметным и личностным результатам. Планируемые результаты изучения предметной области «Естественнонаучные предметы» могут быть сгруппированы следующим образом:
1. Освоение методов научного познания и формирование экспериментальных умений
2. Применение знаний для объяснения явлений в ситуациях практико-ориентированного характера и принципа действия технических устройств.
3. Использование информации естественнонаучного содержания.
По сути эти же умения лежат в основе естественнонаучной грамотности школьников.
Начиная с середины 1960-х годов были предложены различные определения естественнонаучной грамотности, но в последнее время наибольшее распространение получило определение, используемое в исследованиях PISA, скорее всего потому, что оно включает в себя умения (компетентности), которые хорошо измеряются и оцениваются. [1]
Итак, под ЕН-грамотностью в PISA [2] понимается способность:
– осваивать и использовать естественнонаучные знания для распознавания и постановки научных вопросов, для освоения новых знаний, для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов, 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.
Основные умения (компетентности), определяющие естественнонаучную грамотность учащихся:
1.Распознавание и постановка научных вопросов и понимание основных особенностей естественнонаучного исследования.
2.Умение объяснять или описывать естественнонаучные явления на основе имеющихся научных знаний, а также умение прогнозировать изменения.
3.Умение использовать научные доказательства и имеющиеся данные для получения выводов, их анализа и оценки достоверности.
ФГОС ЕНГ
Методы научного познания
1. Освоение методов научного познания и формирование экспериментальных умений
1.Распознавание и постановка научных вопросов и понимание основных особенностей естественнонаучного исследования.
Связь науки и технологий
2. Применение знаний для объяснения явлений в ситуациях практико-ориентированного характера и принципа действия технических устройств. 2.Умение объяснять или описывать естественнонаучные явления на основе имеющихся научных знаний, а также умение прогнозировать изменения.
Работа с информацией
3. Использование информации естественнонаучного содержания.
3.Умение использовать научные доказательства и имеющиеся данные для получения выводов, их анализа и оценки достоверности.
Планируемые результаты изучения отдельных предметов и умений ЕНГ хорошо согласуются и проверяются в ходе ОГЭ. Уже сейчас доля заданий в КИМах ОГЭ по физике проверяющих ЕНГ составляет 70%. Эта цифра в дальнейшем будет увеличиваться и будет происходить изменение по количеству заданий, нацеленных на проверку умений определённой группы. (Сейчас 1 группа- 2 задания, 2 группа – 7 заданий, 3 группа – 11 заданий. Из 27 заданий – 19 проверяют ЕНГ).Согласованный подход в преподавании предметной области «естественно-научные предметы» способен обеспечить достижение общей цели: формирование ЕНГ и достижение метапредметных результатов образования, если, опираясь на свой предметный материал, наполнить уроки общим методологическим и дидактическим содержанием.
Работа на Интернет-платформе ГлобалЛаб позволяет формировать основные умения (компетентности) учащихся, определяющие естественнонаучную грамотность.
Работа на Интернет-платформе Глобаллаб позволяет формировать основные умения (компетентности) учащихся, определяющие ЕНГ с учётом общих содержательно-дидактических линий для предметов естественнонаучного цикла.
Методы научного познания
Виды деятельности, формирующие основные умения ЕН-грамотности Возможности Глобальной школьной лаборатории для освоения методов научного познания и формирования экспериментальных умений
1.1.Распознавать и/или формулировать проблемы, которые могут быть исследованы научными методами.
1.2.Предлагать способ измерения какой-то величины или характеристики.
1.3.Предлагать или выбирать (из предложенных) план исследования, отвечающего на поставленный вопрос.
1.4.Объяснять, зачем нужен тот или иной этап описанного исследования.
1.5.Формулировать исследовательские вопросы на основе наблюдений и/или полученной информации.
1.6.Формулировать цель возможного исследования на основании описания ситуации.
1.7.Предлагать способ проверки гипотезы. ГлобалЛаб – это модель научного общества учащихся, родителей и учителей.
Площадка для научного сотрудничества.
У всех зарегистрированных пользователей есть возможность принять участие в работе научного общества.
Все проекты ГлобалЛаб оформлены в логике метода научного познания.
Ученики в каждом проекте проходят все этапы исследовательской деятельности
сначала как участники, а затем как авторы и результатом служит аутентичный (похожий на то, как это происходит в науке) процесс совместного создания нового знания. [3]
У каждого участника сообщества ГлобалЛаб появляется позитивная референтная группа, оценивающая его научные достижения и стимулирующая формирование нового знания и научных норм.
Коллаборативный способ получения нового знания (совместное исследование) формирует не только исследовательскую культуру школьников, но и способствует повышению профессиональных навыков учителя в исследовательской деятельности, и в формировании ИКТ-компетентности.
Следующая содержательно-дидактическая линия
Работа с информацией
Виды деятельности, формирующие основные умения ЕН-грамотности Возможности Глобальной школьной лаборатории для формирования умений работать с информацией
2.1. Объяснять или описывать явление на качественном уровне и/или с использованием количественных оценок.
2.2. Объяснять свойства объекта.
2.3. Объяснять принцип действия технического устройства или технологии.
2.4. Создавать (изображать) простую модель явления или процесса.
2.5. Предсказывать изменения (что будет, если…), в том числе, что будет, если изменить какие-то параметры модели.
2.6. Распознавать научно обоснованные объяснения или предсказания.
Площадка для сбора статистических данных. (Информационная площадка)
В проектах ГлобалЛаб предлагается работа различного содержания. Есть вопросы, которые требуют качественной оценки, а есть - количественной.
Для формирования умения работать с информацией, необходимо в содержание образовательной деятельности не только включать первичные эмпирические данные: эксперименты, графики, таблицы, фотографии, зарисовки явлений, но и предъявлять образцы рассуждений и аргументации, с помощью которых эти данные интерпретируются в виде выводов и следствий, которые также могут быть представлены по-разному: в виде диаграммы, графика, облака слов, так и галереи, списка анкет и т.п. Умение «читать» графики, диаграммы, схемы и т.п. является обязательным требованием и проверяется и в итоговой аттестации и в исследованиях PISA и TIMSS.
Участники учатся добывать информацию не только заданную в явном виде, но и извлекать неявно заданную информацию. Анализировать результаты других участников и делать выводы.
Связь науки и технологий
(Путь от фундаментального научного знания к его практическому применению - важнейший аспект содержания всех естественнонаучных дисциплин. Демонстрация практической значимости естественных наук - мощный мотивационный инструмент формирования интереса к ним[2])
Виды деятельности, формирующие основные умения ЕН-грамотности Возможности Глобальной школьной лаборатории для овладения умениями применять теоретические и экспериментальные знания в реальной жизни
3.1. Выявлять закономерности в данных, представленных в виде графика, таблицы, диаграммы.
3.2. Обобщать (интерпретировать) научные факты, эмпирические данные и формулировать выводы.
3.3. Выявлять факты, данные или доказательства, лежащие в основе предлагаемых выводов (обратная задача по отношению к предыдущей).
3.4. Формулировать простейшие инженерные задачи (и решения), основанные на имеющихся данных.
3.5. Оценивать последствия применения достижений науки и технологии в обществе. ГлобалЛаб - площадка практической деятельности
Фрагмент реального мира
Различные исследования показывают, что наши ученики обладают хорошим запасом предметных знаний, но для того чтобы перенести эти знания и применить их в реальной жизни, им приходится перейти от «задачной» формулировки дидактических материалов к «жизненному» контексту, к реальной ситуации. Именно с этим переносом и возникают сложности. (По результатам PISA).
Ценностью ГлобалЛаб является то, что для изучения на интернет-площадке предлагаются ситуации - проблемы, формулировки которых не соответствуют привычным школьным заданиям, а максимально приближены к современной жизни школьников.
Все проекты ГлобалЛаб имеют практикоориентированный характер. Модераторы отслеживают возможности участия в проектах людей без специальных знаний. И если таковые требуются, предлагают проект изменить под широкую аудиторию.
Для участия знаний не требуется, но в результате участники приобретают новый опыт деятельности, открывают субъективно новые знания. Учатся в бытовых повседневных явлениях применять приобретённый опыт.
Перенос понятий из одной области применения в другую позволяет создавать целостную картину мира и понимать возрастающую роль естественных наук и научных исследований в современном мире.
Задания с инженерным ракурсом на основе проектов ГлобалЛаб позволяют формировать не только ЕНГ, но и инновационное мышление, необходимое в современных условиях.
Если, например, стандартную задачу по определению жёсткости пружины заменить на исследование прочности своего волоса с этим же определением жёсткости, используя проект Алины Сморкаловой «Коса – только женская краса», а затем предложить сконструировать прибор, в котором эти свойства будут использоваться, то формальная задачная ситуация превратится в задачу с инженерным ракурсом.
При изучении плотности вещества, стандартную задачу «Найдите плотность стеклянного или металлического бруска», можно заменить на проблему безопасности применяемых для изготовления кухонных предметов материалов. Участвуя в проекте Влада Княжева «Без ножа хлеба не разрежешь», ученики не только научатся определять плотность, но и приобретут навыки сравнения и анализа используемых веществ с точки зрения безопасности для здоровья.
Проекты на ГлобалЛаб можно рассматривать в различном контексте:
Личностном (связанным с самим учащимся, его семьёй и друзьями)
Социальном (связанным с местным окружением)
Глобальном (рассматриваются явления, происходящие в разных уголках мира)
Поясню на примерах.
Теоретическое изучение явления кипения и факторов, влияющих на его протекание, можно заменить исследовательской работой в группах с опорой на проект Тупицыной Надежды «А у вас молоко убежало…»
При ответе на вопрос: убегало ли у вас когда-нибудь молоко при закипании или видели ли вы это происшествие, все восьмиклассники отвечают утвердительно.
А вот вопрос «Почему убегает молоко?» заставляет задуматься и вызывает интерес. А правда, почему молоко убегает? И от чего это зависит?
А дальше ученики сами предлагают гипотезы исследования, план проверки гипотез, план исследования, объясняют, зачем нужен тот или иной этап описанного исследования. Отрабатывается первая группа умений ЕНГ.
Дальше идёт групповая работа по поиску ответа на поставленные самими детьми вопросы.
Мотивировать уже никого не надо, явление кипения наблюдается очень целенаправленно и фиксируются все изменения.
Ученики наблюдают явление кипения молока и воды, сравнивают. Измеряют температуру кипения жидкости цифровыми датчиками, исследуют обязательные условия кипения и факторы, влияющие на это явление.
Формируется умение ставить научные вопросы и понимать особенности естественнонаучного исследования. Такой мини-проект на уроке носит личностный контекст.
Затем результаты исследования заносятся в анкету проекта на ГлобалЛаб и уже из личного переходят в социальный статус. Сейчас уже можно не только анализировать результаты своей деятельности, но и результаты участников других регионов России. Причём эмпирические данные представлены в виде диаграмм и графиков. Ученики учатся интерпретировать информацию, преобразовывать из одного вида в другой, делать выводы на основе анализа данных. Отрабатывается вторая группа умений ЕНГ.
В анкете проекта авторы просят назвать способы, с помощью которых можно предотвратить побег молока из кастрюли, то есть по сути, применить субъективно открытые знания в реальной жизненной ситуации. А если попросить сконструировать приспособление в помощь хозяйкам, то задача уже принимает инженерные особенности.
Кроме того, эту же личностную и социальную задачу можно превратить в глобальную. Если попросить школьников из разных точек мира измерить температуру кипения дистиллированной воды и внести в общую базу данных. Мы получим, что у школьников в высокогорных районах Тибета (выше на 4000 м над уровнем моря) вода кипит при 80-85°С, а в районе Мёртвого моря (-400 м от уровня моря) при 105-107°С. Каждый участник исследования при этом может сравнить свои результаты с результатами участников по всему миру: увидеть все результаты на карте, в виде таблицы, графика. Сравнивая результаты даже этого простого эксперимента, участники должны явственно обнаружить, что температура кипения сильно зависит от высоты над уровнем моря той местности, где проводился эксперимента. Ученики на основе полученных данных смогут сделать, например, вывод о том, что отклонение реальной температуры кипения воды от 100°С, связано с атмосферным давлением. В пределах одного города такую зависимость увидеть проблематично, а ГлобалЛаб может дать такую возможность.
На площадке ГлобалЛаб есть всё необходимое для реализации проектно-исследовательской деятельности, направленной на формирование ЕНГ: Идеи проектов, платформа для их публикации, инструменты для реализации, сетевое научное сообщество, место для публикации и анализа результатов, портфолио учеников.
Литература:
1. Пентин А.Ю Некоторые направления совершенствования курса физики основной школы: формирование естественнонаучной грамотности учащихся. //Совместное исследование экспериментальных умений и уровня естественнонаучной грамотности по физике выпускников основной школы: Методические рекомендации. Часть I. Сборник статей Под редакцией Разумовского В.Г., Пентина А.Ю.
2.Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся PISA-2006. // Центр оценки качества образования ИСМО РАО, 2007.
3. Злочевская Я. Сетевая совместная проектно-исследовательская деятельность в пространстве Глобаллаб (Презентация вебинара)

Приложенные файлы

  • docx rabota53
    Брендина Наталья Владимировна
    Размер файла: 26 kB Загрузок: 5