Формирование естественнонаучной грамотности на уроках химии

Аннотация. В статье рассмотрены особенности формирования естественнонаучной грамотности на уроках химии в школе. Рассмотрены типы заданий, способствующих повышению уровня данного вида грамотности.

Ключевые слова: химия; естественнонаучная грамотность.

На сегодняшний день одним из актуальных направлений образования является развитие функциональной грамотности обучающихся на всех уровнях обучения. Данный вид деятельности предусматривает формирование умений самостоятельно добывать, анализировать, структурировать и использовать информацию для самореализации и полезного участия в жизни общества. Функциональная грамотность включает несколько видов, одним из которых является естественнонаучная, выступающая в роли внешней оценки учебных достижений обучающихся. Определение естественнонаучной грамотности подразумевает способность использовать естественнонаучные знания и доказательства, оценивать их достоверность, выявлять проблемы, прогнозировать возможные изменения и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека [1, с. 26].

К основным компонентам естественнонаучной грамотности относятся:

1. понимание естественнонаучных явлений;
2. умение объяснять естественнонаучные явления;
3. описывать, оценивать, планировать исследовательскую деятельность;
4. умение интерпретировать данные и доказательства.

В настоящее время уровень сформированности данного вида грамотности оценивается не только в рамках внутреннего контроля изучения школьной программы, но и в рамках внешнего контроля, в том числе международных исследованиях PISA, TIMSS и т.д.

К компонентам естественнонаучной грамотности относятся общеучебные умения и навыки, формируемые на предметах естественнонаучного цикла, а также естественнонаучные понятия и ситуации в контексте «Здоровье», «Природные ресурсы», «Окружающая среда», «Опасности и риски», «Новые знания в области науки и технологии».

При определении уровня сформированности естественнонаучной грамотности учитываются следующие умения обучающихся:

- использование естественнонаучных знаний в повседневной жизни;

- выявление вопросов, на которые может ответить естествознание;

- выявление особенностей естественнонаучного исследования, в том числе химического эксперимента;

- умение делать выводы на основе полученных данных;

- формулирование ответа в понятной для всех форме;

- умение описывать, объяснять и прогнозировать явления;

- умение анализировать научную аргументацию, с которой они могут встретиться в средствах массовой информации;

- выявление вопросов и проблем, которые могут быть решены с помощью научных методов.

Так, Перминова Л.Н. выделяет три уровня сформированности естественнонаучной грамотности:

1. Элементарная естественнонаучная грамотность (воспроизведение простых знаний, умение приводить примеры явлений и формулировать выводы при помощи основных естественнонаучных понятий);
2. Функциональная естественнонаучная грамотность (использование естественнонаучных знаний для объяснения явлений; выявление вопросов, на которые могла бы ответить наука, определение элементов научного исследования);
3. Общекультурная естественнонаучная грамотность (объяснение явлений на основе их моделей, анализ результатов проведенных исследований, сравнение данных, научная аргументация своей позиции, оценка различных точек зрения) [2, с. 163].

Достаточным уровнем овладения данным видом грамотности является приобретение обучающимся способности действовать, применяя освоенные предметные и метапредметные способы деятельности и умения для решения встречающихся в жизни проблем, связанных с естествознанием. Средством формирования этих умений и способов деятельности является использование общих подходов к разработке учебных заданий в курсе химии. Задания должны включать решение мировоззренческих, экологических и практико-ориентированных проблем в контексте реальных жизненных ситуаций.

Рассмотрим возможные типы заданий, направленных на формирование базовых умений, лежащих в основе естественнонаучной грамотности обучающихся.

При изучении темы «Физические и химические явления» в 8 классе применяю прием на ассоциативное мышление. Предлагаю рассмотреть несколько рисунков либо прочитать отрывки из литературных произведений, содержащих информацию о том или ином явлении и ответить на вопросы.

Задание 1. Рассмотрите репродукции русских художников.

Вопросы: определите, на каком рисунке(ах) изображено протекание химической реакции; объясните, почему вы так считаете?

Задание 2. Прочитайте стихотворения известных поэтов.

Вопросы: определите, в чьём(их) произведении(ях) описывается физическое явление; объясните, почему вы так считаете?

Задание 3. Распределите в два столбика физические и химические явление: кипение воды; образование на деревьях инея; таяние льда; гниение листьев; ржавление корабля; приготовление сахарного сиропа; горение керосиновой лампы; приготовление сахарной пудры из тростникового сахара.

Таблица 1.

Решаемость заданий на определение физических и химических явлений

Из таблицы видно, что задания со стандартной формулировкой (задание 3) не вызывают больших затруднений у обучающихся в отличие от заданий, направленных на формирование естественнонаучной грамотности.

Применяя задания на ассоциативное мышление при изучении химии в 8-9 классе, учащиеся легче ориентируются при выполнении сложных заданий в 11 классе. Например, при обучении решения задач на приготовление растворов в 8 классе, наиболее эффективен метод «рисунка», где учащиеся представляют, как они данный процесс осуществляют. Познакомиться с данным методом можно пройдя по ссылке https://infourok.ru/prezentaciya-po-himii-reshenie-zadach-na-rastvory-metodom-risunka-4309987.html. В 9 классе при изучении химических свойств неорганических веществ конструкция задач на приготовление растворов усложняется. И одно и то же условие формулируется по-разному. Причем, решаемость заданий с формулировкой по варианту 3 выше по сравнению с 1 и 2 на 13,4%, что объясняется высокой мотивированностью учащихся на результат, так как эти знания в дальнейшем могут пригодиться в повседневной жизни.

Вариант 1 (стандартный). Определите массы 49%-го раствора серной кислоты и 25%-го раствора хлорида бария, необходимых для получения 200 г 45%-ной суспензии сульфата бария.

Вариант 2 (дается область применения). Определите массы 49%-го раствора серной кислоты и 25%-го раствора хлорида бария, необходимых для получения 200 г 45%-ной суспензии сульфата бария, используемой для рентгенографии желудка.

Вариант 3 (наглядное описание применения). Для проведения рентгенографии желудка применяется суспензия сульфата бария («баритовая каша»). Определите массы 49%-го раствора серной кислоты и 25%-го раствора хлорида бария, необходимых для получения 200 г 45%-ного рентгенконтрастного вещества.

Формирование естественнонаучной грамотности у школьников, играет решающую роль не только в познании, но и в личностном развитии, т.к. может рассматриваться как показатель достижения каждого планируемого результата.