Формирование функциональной грамотности на уроках химии.

Формирование функциональной грамотности на уроках химии

Президентом РФ в указе от 7 мая 2018 года «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» поставлена задача войти в число 10 ведущих стран мира по качеству общего образования. В соответствии с Методологией и критериями оценки качества общего образования в общеобразовательных организациях на основе практики международных исследований качества подготовки обучающихся, утвержденными совместным приказом Министерства просвещения Российской Федерации и Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 6 мая 2019 года № 590/219, в субъектах Российской Федерации проводится оценка качества общего образования по модели PISA. 

В исследовании PISA в качестве основных составляющих содержательной области функциональной грамотности выделены: математическая, читательская, естественнонаучная, финансовая грамотность и глобальные компетенции.

Отдельно выделяются два независимых направления: решение проблем (индивидуально или в сотрудничестве) и креативное мышление.

В связи с этим одной из задач для профессионального сообщества становится разработка национального инструментария и технологии, которые будут способствовать формированию и оценке способности применять полученные в процессе обучения знания для решения различных учебных и практических задач – формированию функциональной грамотности.

Почему «функциональная грамотность» и исследования PISA?

 Международные исследования (PISA) оказали в последние годы наибольшее влияние на развитие образования в мире, в том числе и в России. Исследование PISA на сегодня рассматривается в мире как универсальный инструмент сравнительной оценки эффективности школьного образования. PISA - Международная программа по оценке образовательных достижений учащихся (Programme for International Student Assessment)

– это международное сопоставительное исследование качества образования, в рамках которого оцениваются знания и навыки 15-ти летних школьников разных стран мира, приобретенные в школе, для решения широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, а также в межличностном общении и социальных отношениях.

Национальным центром проведения исследования PISA в Российской Федерации является Федеральный институт оценки качества образования.

Мониторинг проводится с 2000 года. С периодичностью раз в три года. Последний мониторинг прошел в 2018 году. В разные годы в нем принимали участие более 60 стран мира.

Итак, целью мониторинга PISA является оценка способности применять в реальной жизни знания, полученные за школьной скамьей. Хорошая школа должна привить навыки решения  реальных жизненных проблем и самостоятельной работы с информацией. Это и называется «функциональной грамотностью».

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: при достаточно высоких предметных знаниях и умениях российские школьники испытывают затруднения в применении своих знаний в ситуациях, близких к повседневной жизни, а также в работе с информацией, представленной в различной форме. Таким образом, по важнейшему сегодня в мире практико-ориентированному показателю российское образование не отвечает международным требованиям и стандартам.

Данные, полученные в ходе исследования, служат основой для определения стратегий развития системы образования как с точки зрения содержания и методов обучения в целом, так и с точки зрения воздействия контекстных факторов (модель управления, язык обучения, социальный статус семьи и др.) на уровень развития функциональной грамотности школьников.
          Как показывают результаты стран, стабильно лидирующих в исследовании PISA (Австралия, Финляндия, Япония, Новая Зеландия, Италия, Южная Корея и др.), на развитие функциональной грамотности учащихся влияют следующие факторы:

1) содержание образования (национальные стандарты, учебные программы);
2) формы и методы обучения;
3) система диагностики и оценки учебных достижений обучающихся;
4) программы внешкольного, дополнительного образования;
5) модель управления школой (общественно-государственная форма, высокий уровень автономии школ в регулировании учебного плана);

6) наличие дружелюбной образовательной среды, основанной на принципах партнерства со всеми заинтересованными сторонами;
7) активная роль родителей в процессе обучения и воспитания детей.

В ходе тестирования в рамках PISA оцениваются три области функциональной грамотности: грамотность в чтении, математическая и естественнонаучная грамотность.-Чем понятие «чтение» отличается от понятия «функциональное чтение»?

Чтение – это технология интеллектуального развития, способ обретения культуры, посредник в общении, средство для решения жизненных проблем. Без чтения невозможно интеллектуальное развитие и самообразование, которое продолжается в течение всей жизни. Содержание текста всегда имеет множество степеней свободы: разные люди понимают один и тот же текст по-разному в силу своих индивидуальных особенностей и жизненного опыта (Л. Выготский). Функциональное чтение – это чтение с целью поиска информации для решения конкретной задачи или выполнения определенного задания. При функциональном чтении применяются приемы просмотрового чтения (сканирования) и аналитического чтения (выделение ключевых слов, подбор цитат, составление схем, графиков, таблиц).

Что такое грамотность чтения? В исследованиях PISA и PIRLS, под грамотностью чтения предлагается понимать способность ученика к осмыслению письменных текстов и их рефлексии, к использованию их содержания для достижения собственных целей, развития знаний и возможностей для активного участия в жизни общества. Слово «грамотность» подразумевает успешность в овладении учащимися чтением как средством осуществления своих дальнейших планов: продолжения образования, подготовки к трудовой деятельности, участия в труде и жизни общества.

Что характеризует ученика, у которого сформированы навыки функционального чтения? Ученик, у которого сформированы навыки функционального чтения, может «свободно использовать навыки чтения и письма для получения информации из текста – для его понимания, сжатия, преобразования и т.д.». (А.А. Леонтьев).

Ученик, у которого сформированы навыки функциональной грамотности, умеет пользоваться различными видами чтения (изучающим, просмотровым, ознакомительным). Он способен переходить от одной системы приемов чтения и понимания текста к другой, адекватной данной цели чтения и понимания и данному виду текстов.

Составляющие функциональной грамотности

Функциональная грамотность учащихся в условиях пенитенциарной школы

Сущность функциональной грамотности состоит в способности личности самостоятельно или в сотрудничестве осуществлять учебную деятельность и применять приобретенные знания, умения и навыки для решения жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности.

А функционально грамотная личность: это человек самостоятельный, познающий и умеющий жить среди людей, обладающий определёнными качествами, ключевыми компетенциями. (Искать. Изучать. Думать. Сотрудничать. Оценивать.)

Сущность функциональной грамотности школьника заключается в готовности его

• Добывать информацию

• Применять её в жизни

• Оценивать себя

Формирование функциональной грамотности – сложный, многосторонний, длительный процесс. Достичь нужных результатов можно лишь умело, грамотно сочетая в своей работе различные современные образовательные педагогические технологии.

В условиях социально-экономической модернизации обществу необходим человек, функционально грамотный, умеющий работать на результат, способный к определенным, социально значимым достижениям. Все данные качества формируются в школе.

Обучение учащихся самостоятельно добывать, анализировать, структурировать и эффективно использовать информацию для максимальной самореализации и полезного участия в жизни общества выступает ведущим направлением модернизации системы образования.

В условиях модернизации роль предметов естественно-научных дисциплин, имеющей множество «пограничных» с другими дисциплинами областей исследования возрастает и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения жизненно важных, для людей, задач и проблем (производство энергии, защита окружающей среды, здравоохранение и другие).

Ядром данного процесса выступает функциональная грамотность, так как под ней понимают «способность человека решать стандартные жизненные задачи в различных сферах жизни и деятельности на основе прикладных знаний».

Следовательно: под жизненно важными задачами и проблемами можно понимать задачи межпредметного содержания. В теории обучения естественнонаучных дисциплин к такого рода задачам относятся упражнения, в которых используют знания и умения учащихся по двум или нескольким предметам

У учащихся должно быть сформировано обобщенное умение решать задачи, выявлено, что учащиеся, владеющие обобщенными методами решения задач, смогут грамотно решать любые практически значимые задачи с использованием естественнонаучных знаний. Навыки формирования решения задач, начинается в процессе решения задач по конкретной теме, затем идет обобщение его и пополнение обобщенной структуры конкретным содержанием.

Таким образом: проблема развития функциональной грамотности учащихся в процессе обучения естественно- научных дисциплин должна быть реализована в аспекте формирования умения решать задачи и самостоятельно применять знания в новых ситуациях.

На современном уроке, важно умение решать реальные жизненные проблемы и самостоятельно работать с информацией . Понятие естественнонаучной грамотности пришло из международного сравнительного исследования PISA. В рамках этого исследования оценивается функциональная грамотность, включая читательскую, математическую, естественно-научную.

Для формирования оценки естественнонаучной грамотности используются тематические блоки, которые включают описание реальной ситуации и задания, связанные с этой ситуацией. Каждое из заданий характеризуется следующими признаками: компетентность (как правило умение составляющее данную компитентость), естественно-научные знания (т.е. те знания из биологии, физики, химии, или физической географии, которые необходимы для выполнения задания); контекст (т.е. характеристика жизненной ситуации, использующейся в задании); уровень сложности. В разработке приведены примеры заданий для внедрения их в поурочные планы учителей химии с целью определять уровень развития естественно-научной грамотности учащихся. С этой целью предлагаю вашему вниманию краткосрочное планирования для 8-го класса и задачи для внедрения их в ход урока.

Для формирования оценки естественнонаучной грамотности используются тематические блоки, которые включают описание реальной ситуации и задания, связанные с этой ситуацией. Каждое из заданий характеризуется следующими признаками: компетентность (как правило умение составляющее данную компитентость), естественно-научные знания (т.е. те знания из биологии, физики, химии, или физической географии, которые необходимы для выполнения задания); контекст (т.е. характеристика жизненной ситуации, использующейся в задании); уровень сложности.

Формула успеха ОВЛАДЕНИЕ = УСВОЕНИЕ + ПРИМЕНЕНИЕ ЗНАНИЙ НА ПРАКТИКЕ 12

Каждый параграф учебника – это новый для ученика текст, к которому учитель должен построить группу вопросов/заданий разного уровня сложности, формирующих различные умения: находить в тексте информацию и формулировать выводы, интерпретировать информацию и применять ее в новых ситуациях, в том числе, не рассмотренных в учебнике. Таким образом, процесс формирования функциональной грамотности не может быть набором отдельных уроков или набором отдельных заданий, этот процесс логично и системно должен быть «вшит» в учебную программу как обязательная составляющая.

По школьным учебникам осваивается основной понятийный аппарат, законы природы, алгоритмы применения этих законов в модельных (учебных) ситуациях. Но параллельно идут процессы развития технологий, конвергенции наук, появляются новые материалы, новые устройства, приборы, гаджеты. И это все сферы для применения учебных знаний во внеучебных ситуациях.  

Функциональная грамотность показывает степень подготовленности человека к выполнению возложенных на него или добровольно взятых на себя функций. Формирование функциональной грамотности – сложный, многосторонний, длительный процесс. Для достижения результатов необходимо грамотно сочетать в своей работе современные образовательные педагогические технологии. Инструментарием развития функциональной грамотности школьников, а также проверки ее сформированности  являются задания творческого характера  и интегративные задания.

            Особенностью интегративных заданий является  синтез знаний и умений из разных наук  объединенных вокруг и ради решения одного вопроса, одной проблемы, ради познания одного объекта или предмета.  

 В этих условиях,  роль  химии,  имеющей множество «пограничных» с другими дисциплинами областей исследования возрастает и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения, жизненно важных для людей задач и проблем (защита окружающей среды, здравоохранение, агроэкология и другие). Ядром данного процесса выступает функциональная грамотность, так как под ней понимают «способность человека решать стандартные жизненные задачи в различных сферах жизни и деятельности на основе прикладных знаний.

Интегративные задания  способствуют формированию познавательных мотивов. Вникая в сущность задач, учащиеся еще раз убедятся, насколько тесна связь между знаниями по химии и повседневной жизнью человека, физиологической потребностью организма в тех или иных веществах. Помимо образовательных моментов учащиеся поймут, что знания свойств веществ важно для сохранения здоровья и, что трудно переоценить роль химических реакций в повседневной жизни человека.  Интегративные  задания способствуют   развитию умений самостоятельно решать возникающие проблемы и научно объяснять происходящие явления.

Практические задания для 8 – 11 классов

Задачи позволяют формировать химические, коммуникативные, интеллектуальные компетенции, использовать разные формы работы учащихся: индивидуальную, парную и групповую, делают урок более содержательным и интересным для учащихся и преподавателя, способствуют саморазвитию личности в процессе обучения.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ И ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМОВ Задание 1. Максимальная концентрация этого элемента отмечена в пигментной сетчатке глаза. По электронной формуле внешнего электронного слоя определите этого элемента: …6s² 6p⁰. Напишите его названия, символа и порядкового номера, укажите семейство элемента. (Ответ: барий)

Задание 2. Северная орхидея венерин башмачок растет на почвах, богатых этим элементом. По электронной формуле внешнего электронного слоя определите этого элемента: …4s²4p⁰. Напишите его названия, символа и порядкового номера, укажите семейство элемента. (Ответ: кальций)

Задание 3.Определение положения элементов в ПСХЭ по электронным формулам: 1. Этот химический элемент преимущественно концентрируется в ногтях. Определите положение этого элемента в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа) по электронной формуле : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s³ . ( Ответ: ванадий).

Задание 4.Розовые лепестки роз при избытке этого элемента становятся голубыми и даже черными. Определите положение этого элемента в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа) по электронной формуле: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹ . (Ответ: медь).

Задание 5.Какие химические элементы названы в честь стран? Приведите не менее четырех названий. Укажите количество протонов и нейтронов, содержащихся в ядрах атомов, названных вами элементах (за каждое название и страну- 1б, протоны и нейтроны-1б) 18

Ответ: Рутений ( Ru ) – назван в честь России; протонов 44, нейтронов 57. Полоний ( Po ) – в честь Польши; протонов 84, нейтронов 37. Франций ( Fr ) – в честь Франции; протонов 87, нейтронов 35 Германий ( Ge ) – в честь Германии; протонов 32, нейтронов 40. 19

ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА И СМЕСИ

Задание 6. Чтобы Золушка не смогла поехать на бал, мачеха придумала ей работу: она смешала древесные стружки с мелкими железными гвоздями, сахар и речным песком и велела Золушке очистить сахар, а гвозди сложить в отдельную коробку. Золушка быстро справилась с заданием и успела поехать на бал. Объясните, как можно быстро справиться с заданием мачехи. (3б) 24

Ответ: Древесные стружки от мелких железных гвоздей можно разделить при помощи магнита. Сахар с речным песком растворить в воде ,профильтровать, выпарить воду.

БЕЗОПАСНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С ВЕЩЕСТВАМИ

Задание 7.Верны ли следующие суждения о безопасном обращении с химическими веществами?

А) Разбитый ртутный термометр и вытекшую ртуть необходимо выбросит в ведро?

Б) Красками, содержащими соединения свинца, не рекомендуется покрывать детские игрушки?

1) Верно только А

2) Верно только Б

3) Верны оба суждения

4) Оба суждения не верны

Ответ. Ртуть единственный жидкий металл, который легко испаряется, поэтому после ее сбора (щприцом, грушей, кисточкой скотчем), ее помещеают в банку стеклянную и заливают водой, для того чтобы ртуть не испарялась. Место разлива ртути обработать раствором марганцовки. Красками, содержащими соединения свинца, не рекомендуется покрывать детские игрушки. Правильный ответ №2.

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Задание 8. Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая нагрела воду до кипения, прокипятила ее 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?

Ответ.  Мыло и другие моющие средства намного эффективнее действуют в мягкой воде. Жесткость воды обусловлена наличием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, которые при кипячении выпадают в осадок в виде карбонатов:         Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃+H₂O+CO₂    ;  Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃+H₂O+CO₂

При нагревании воды до 60 градусов эти реакции не происходят, и вода остается жесткой. Поэтому белье лучше отстирается у той хозяйки, которая прокипятила воду. Это легко доказать простым опытом: опустить по кусочку мыла в подогретую воду и воду той же температуры, но предварительно прокипяченную. В прокипяченной воде мыло растворится почти без осадка, а в сырой воде образуется осадок в виде хлопьев. Образование осадка стеаратов кальция и магния происходит за счет взаимодействия растворенных солей кальция и магния с мылом. Следует помнить, что кипячением можно устранить только карбонатную, или временную, жесткость воды, а постоянная жесткость, обусловленная присутствием сульфатов и хлоридов кальция и магния, устраняется только действием соды:        СaSO₄+Na₂CO₃=CaCO₃+Na₂SO₄     ;   MgSO₄+Na₂CO₃=MgCO₃+Na₂SO₄

Задание 9. Скорлупа яиц состоит преимущественно из карбоната кальция СаСО₃. Подсчитайте, сколько кальция теряет организм курицы с каждым снесенным яйцом, если масса скорлупы в среднем 10 г, и сколько кальция должна получить несушка с кормами в течение года, если средняя яйценоскость составляет 220 яиц в год. Определите также годовой запас мела для домашней птицефермы, если на ней содержат 5 кур – несушек.

Ответ.  Молярная масса карбоната кальция 100 г/моль.

Массовая доля кальция в этом соединении 40%, т.е. 10 г скорлупы содержится 4 г кальция. С каждым яйцом курица теряет 4 г кальция, за год – 220 х 4 = 880 г. Такое количество кальция должна за год получить каждая несушка. Для расчета годового запаса мела проще воспользоваться весом скорлупы, которая состоит из карбоната кальция. 10г х 220 х 5 = 11000 Т.о. надо запасти 11 кг мела

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Задание 10. Ваш сосед прочел в книге для садоводов, что при посадке плодовых деревьев и ягодных кустарников надо в яму для саженца, вместе с удобрениями положить несколько расплющенных и обожженных на костре металлических консервных банок. Он попросил вас объяснить смысл этого приема. Как вы это объясните с точки зрения химии? Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?

Ответ. Консервные банки изготовлены из специальной жести, устойчивой к коррозии и содержащей, помимо железа, олово и некоторые другие металлы. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений (микроэлементами). Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную минеральную подкормку, и растение растет лучше. Обжечь банки необходимо потому, что их поверхность изнутри покрыта специальным пищевым лаком, защищающим от коррозии