Формирование естественно-научной грамотности на уроках физики при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ

Формирование естественно-научной грамотности на уроках физики при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ

Александрова З.В., учитель физики и информатики

МБОУ СОШ №5 пгт Печенга Мурманской области

Под естественно-научной грамотностью понимается способность использовать естественно-научные знания, выявлять проблемы и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, также для принятия соответствующих решений.

Какие умения должны быть сформированы у школьников в рамках естественно-научной грамотности? Уметь описывать, объяснять и прогнозировать естественно-научные 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.

К чему же мы стремимся? Какими умениями должен овладеть в итоге учащийся?

По всей видимости это:

• умение выделять главную мысль;

• умение применять знания в нестандартной ситуации;

• умение устанавливать связи между объектами;

• умение представлять информацию в «свернутом виде».

Формирование естественно-научной грамотности (ЕНГ) является одним из требований ФГОС третьего поколения. Хотя на мой взгляд формирование ЕНГ на уроках физики происходило еще задолго до создания ФГОС. Этому способствовало и решение качественных задач, выполнение лабораторных работ и физического практикума.

В настоящее время при подготовке учащихся к ОГЭ и ЕГЭ с успехом можно отрабатывать формирование ЕНГ на решении ряда заданий КИМов. Умение работать с информацией физического содержания здесь проверяется опосредованно через использование в текстах заданий различных способов представления информации: текста, графиков, схем, рисунков.

Рассмотрим подробнее некоторые типы заданий. 19 и 20 задания ОГЭ — это работа с текстами физического содержания, которые учат интерпретировать информацию физического содержания, отвечать на вопросы с использованием явно и неявно заданной информации, преобразовывать информацию из одной знаковой системы в другую, применять информацию из текста при решении учебно-познавательных и учебно-практических задач. Приведем пример:

Тип 19. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.

1.  В первой области диаграммы вещество астеносферы находится в жидком состоянии, а во второй области - в твердом.

2.  В первой области диаграммы вещество астеносферы находится в твердом состоянии, а во второй области - в жидком.

3.  Сила упругости заставляет расплавленную вспенившуюся магму подниматься вверх.

4.  Сила Архимеда заставляет расплавленную вспенившуюся магму подниматься вверх.

5.  Сила трения заставляет расплавленную вспенившуюся магму подниматься вверх.

Вулканы

Известно, что по мере спуска в недра Земли температура постепенно повышается. Это обстоятельство и сам факт извержения вулканами жидкой лавы невольно наталкивали на мысль, что на определенных глубинах вещество земного шара находится в расплавленном состоянии. Однако на самом деле все не так просто. Одновременно с повышением температуры растет давление в земных глубинах. А ведь чем больше давление, тем выше температура плавления (см. рис.).

Согласно современным представлениям большая часть земных недр сохраняет твердое состояние. Однако вещество астеносферы (оболочка Земли от 100 км до 300 км в глубину) находится в почти расплавленном состоянии. Так называют твердое состояние, которое легко переходит в жидкое (расплавленное) при небольшом повышении температуры (процесс 1) или понижении давления (процесс 2).

Источником первичных расплавов магмы является астеносфера. Если в каком-то районе снижается давление (например, при смещении участков литосферы), то твердое вещество астеносферы тотчас превращается в жидкий расплав, то есть в магму.

Но какие физические причины приводят в действие механизм извержения вулкана?

В магме наряду с парами воды содержатся различные газы (углекислый газ, хлористый и фтористый водород, оксиды серы, метан и другие). Концентрация растворенных газов соответствует внешнему давлению. В физике известен закон Генри: концентрация газа, растворенного в жидкости, пропорциональна его давлению над жидкостью. Теперь представим, что давление на глубине уменьшилось. Газы, растворенные в магме, переходят в газообразное состояние. Магма увеличивается в объеме, вспенивается и начинает подниматься вверх. По мере подъема магмы давление падает еще больше, поэтому процесс выделения газов усиливается, что, в свою очередь, приводит к ускорению подъема.

Тип 20. При работе в условиях повышенного давления (например, при работе аквалангиста на глубине) ткани человека поглощают дополнительное количество азота. Быстро или медленно должны подниматься аквалангисты с глубины на поверхность воды? Ответ поясните.

16 задание ОГЭ учит анализировать отдельные этапы проведения исследования на основе его описания: делать выводы на основе описания исследования, интерпретировать результаты наблюдений и опытов;

Тип 16.

Ч ерез две тонкие проволоки 1 и 2 с одинаковыми поперечными сечениями, изготовленные из одинакового материала, течёт постоянный ток. На рисунке изображены два графика зависимости изменения температуры этих проволок от времени.

Используя эти графики, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1)  Длина проволоки 1 больше длины проволоки 2.

2)  Сила тока в проволоке 1 больше силы тока в проволоке 2.

3)  Сопротивление проволоки 1 меньше сопротивления проволоки 2.

4)  Мощность, выделяющаяся в проволоке 1, больше мощности, выделяющейся в проволоке 2.

5)  Температуры плавления проволока 2 достигнет позже, чем проволока 1.

4 задание ОГЭ — учит распознавать явление по его определению, описанию, характерным признакам и на основе опытов, демонстрирующих данное физическое явление. Различать для данного явления основные свойства или условия протекания явления.

Тип 4.

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

Для проведения опыта понадобится стеклянная палочка, лист бумаги и бумажный султан, закреплённый на железном стержне. Если потереть палочку листом бумаги, то палочка и лист бумаги приобретают _________ (А). Султан заряжают тем же зарядом, что и заряд палочки. При поднесении палочки к султану будет наблюдаться _________ (Б) полосок бумаги султана от палочки. Это происходит из-за _________ (В). Если подносить к султану не палочку, а лист бумаги, то полоски бумаги султана будут _________ (Г).

Список слов и словосочетаний:

1)  положительные электрические заряды

2)  разноимённые электрические заряды

3)  одноименные электрические заряды

4)  взаимодействия зарядов

5)  трения

6)  отталкивание

7)  притягиваться к бумаге

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

Задания 13 и 14 ОГЭ отрабатывают умение описывать свойства тел, физические явления и процессы, используя физические величины, физические законы и принципы (анализ графиков, таблиц и схем). Например:

Тип 14.

В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица:

* Плотность расплавленного металла считать практически равной его плотности в твёрдом состоянии. Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1)  Кольцо из серебра нельзя расплавить в свинцовой посуде.

2)  Алюминиевая проволока утонет в расплавленном олове.

3)  Для нагревания 1 кг меди на 10 °C потребуется такое же количество теплоты, что и для нагревания 1 кг цинка на 10 С.

4)  Свинцовый шарик будет плавать в расплавленной меди при частичном погружении.

5)  Для плавления серебряного и оловянного шаров одинаковой массы при температуре их плавления потребуется одинаковое количество теплоты.

Задание 21. ЕГЭ формирует умение использовать графическое представление информации (задача на соответствие с графиками).

Тип 21. ЕГЭ

Даны следующие зависимости величин:

А) зависимость модуля скорости свободно падающего тела от времени при начальной скорости тела, равной нулю

Б) зависимость внутренней энергии одного моля идеального газа от его температуры

В) зависимость энергии электрического поля конденсатора электроемкостью C от напряжения между обкладками конденсатора

Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

(1) (2) (3) (4) (5)

Ответ:

Задание 15 ЕГЭ — формирует умение анализировать физические процессы(явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе физики.

Тип 15. ЕГЭ.

Медная перемычка в момент времени t₀ = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рис.). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1)  К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 1,6 Вб.

2)  Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 0,32 В.

3)  Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4)  Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 32 мА.

5)  Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна 0,2 м.

«Главное требование к специалисту сегодня это не владеть информацией (энциклопедическими глубокими знаниями), а знать, и даже не столько знать, сколько знать как найти, как быстро добывать требуемые знания в современных энциклопедиях или в сети Интернета. Главное - уметь находить путь к знанию, путь поиска решения и уметь делать по этому пути первые шаги.» В современных реалиях необходимо повышать качество естественно-научного образования на всех ступенях школьного образования. Но когда мы говорим о формировании естественно-научной грамотности, конечно, нужно понимать , что во главе угла здесь все же стоят прежде всего предметные знания, затем методологические знания и умения, которые ведут к пониманию основных особенностей естественно -научного исследования, и, наконец, замыкают этот ряд процессуальные знания и умения, которые позволяют интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.

Используемые ресурсы:

http://www.chem.msu.ru/rus/books/2016/science-education-2016/welcome.html

http://www.chem.msu.ru/rus/books/2016/science-education-2016/welcome.html

https://phys-oge.sdamgia.ru

https://phys-ege.sdamgia.ru

ФГБНУ «Федеральный институт педагогический измерений» электронный ресурс https://fipi.ru /

http://skiv.instrao.ru/bank-zadaniy/estestvennonauchnaya-gramotnost/