Рисунок 1. Результаты опроса

По диаграмме можно определить уровень трудности вопросов. Вопросы считаются легкими, если на них ответили 50 % участников. В начале указанного периода аналогичные результаты отмечались у всех групп опрошенных.

По данным, полученным в ходе опроса видно, что первоначальные химические понятия учащимися, в основном, усвоены. При ответах на вопросы 1-10 нужно было лишь показать свои знания. Только три вопроса из десяти являлись трудными (2, 8 и 10).

Вопрос 11-ый – экологического характера – требовал для выбора правильного ответа помимо знаний еще и некоторых рассуждений.

В третьем блоке (12-14 вопросы) большинство учащихся давали полные ответы, показывающие умение логически мыслить. Отлично справились и с ответом на 15 вопрос.

Но в конце периода (16 вопрос) картина снова изменилась: все меньше было желающих отвечать на этот вопрос или они отвечали кратко. Более старшие школьники предпочитали пропускать этот блок.

Анализ показал: именно в заданиях, требующих проанализировать или сравнить результаты проведенных естественно-научных исследований, обосновать свою точку зрения, используя научную аргументацию, учащиеся показывают более низкие результаты. Они имеют также и низкий уровень сформированности общеучебных умений, основным из которых является умение работать с информацией, представленной в текстах, таблицах, диаграммах или рисунках.

Необходимо было обратить внимание на недостаточное развитие у пятнадцатилетних подростков коммуникативных умений. Показательным является тот факт, что до трети учащихся пропускали те задания, в которых требовалось дать ответ в свободной форме. Учащиеся проявляли недостаточную способность выполнять задания, используя повседневную лексику. Еще исследование TIMSS-95 показало, что российские учащиеся предпочитают пропустить задание, если не могут объяснить естественно-научное явление с помощью научной терминологии, и практически не пытаются пояснить его суть, используя повседневную лексику. В исследованиях PISA эти результаты повторились [2].

Изложенное необходимо было воспринимать как программу действий для учителя.

Задачи развития функциональной грамотности (ЕНГ), то есть формирования умений осуществлять умственные операции, к каждому курсу химии определяют те интеллектуальные умения и навыки, которые должен иметь ученик.

Формирование естественно-научной грамотности и развитие интеллектуальных способностей у обучающихся на уроках химии было начато с поиска ответов на вопросы:

 – Что такое интеллект?

 – Что такое интеллектуальные способности?

 – Как их развить?

Научить использовать свой ум, развить первичные умственные способности – понимание речи, речевые способности, способность к исчислению, восприятие пространства, ассоциативную память, скорость восприятия, логическое мышление – в некоторой степени можно средствами химии.

Для формирования естественно-научной грамотности на уроках химии используем:

– химический эксперимент;

– метод проектов;

– приемыиметодытехнологийпроблемногообученияиразвитиякритическогомышления;

– контекстные(ситуационные задачи).

Приведем конкретные примеры практических заданий. Существуют три основные категории тестовых вопросов.

Вопросы первой категории – вербальные.

1). Исключите лишнее. Найдите слово, не связанное с остальными. В формулировках тестов по химии часто встречаются слова «не принадлежит», «не является». Здесь развивается способность установить общее понятие.

2). Перевертыши. Здесь фактором разграничения является конструкция слова: (ерсебор – серебро). Решите анаграммы и исключите лишнее:

МОТА    ПАРУГА   КАШКО    КОРУ

3). Аналогии – для выявления взаимосвязей: соединить линией соответствующие понятия, например, названия элементов и их символы, тип реакции и уравнения соответствующих реакций, название класса органических веществ и их общие формулы.

4). Найти недостающее слово, или что пропущено.

Вторая из основных категорий – задания на вычислительные способности. Можно использовать при определении молекулярных масс, например,  2 + ? + 48 = 98.

Используется для разминки прием из биоинформатики и синергетики Вассермана – счет по уровням: определяем на каком «уровне» будем считать, например «5», затем называется любое число, а ученики, прибавив в уме цифру пять, хором дают ответ. Начиная с легких уровней, доходим до девяти и выше. Затруднения иногда отмечаются при переходе через десяток и сотню. Или же берем задание типа «Сколько знаков?» (в квадрате разным шрифтом и цветом изображены символы 15-20 элементов).

Третья группа вопросов – на визуально-пространственное мышление: «найдите клетки-двойняшки, содержащие одинаковые наборы знаков химических элементов и записать формулы их высших оксидов».

Широко используем «волшебный квадрат»:

«Соедините линиями вещества, между которыми идут реакции и запишите их».

Начинается урок с интеллектуальной разминки из 5–7 вопросов, заканчивается «бытовым» вопросом, связанным с темой урока:

– Откуда в сыре дырочки?

– Металл, вызывающий «лихорадку»?..

– «Румяна» трубочиста?

Используются игры-минутки как со всем классом, так и в парах («Лабиринт», «Составь слово»). Для развития речи – «Курс химии за 60 секунд». Придумывая монолог, ребята учатся систематизировать ранее полученные знания, приобретают навык разделения главного и второстепенного.

Создание познавательных трудностей, соответствующих интеллектуальным способностям обучаемых – одно из педагогических условий проблемного обучения, которое используется нами. Без преодоления трудностей нет развития. С обеспечением учебного процесса интерактивной доской возможности для развития интеллектуальных способностей учащихся значительно расширились.

С 2020 года началась диагностика естественно-научной грамотности среди восьмиклассников, которая звучала как «мягкий мониторинг». В данном мероприятии принимали участие от одного класса до параллели.

За основу брались задания из открытого банка заданий ФИПИ, аналогичные заданиям TIMSS и PISA [7].

Задания включают в себя следующие разделы: «Процессы и явления в неживой природе», «Процессы и явления в живой природе», «Современные технологии», «Техника и технологии в быту», «Опасности и риски», «Экологические проблемы», «Использование природных ресурсов».

Работы оценивались учителем по четырём уровням:

– недостаточный (0–11 %);

– базовый (12–17 %);

– повышенный (18–23 %)

– высокий (24–28 %)

В 2020-2021 учебном году классы были достаточно слабыми и показали базовый уровень, учащиеся 2021-2022 года выдали более высокий результат. Сравнительный анализ мониторинга представлен в диаграмме (рисунок 2).

Рисунок 2. Сравнительный анализ мониторинга 2020-2021 и 2021-2022 учебных годов

 

С 2023 года диагностику начали проводить на платформе «Российская электронная школа» [5]. Работа проводится в компьютерном формате. Вопросы с кратким ответом оценивает система, а вопросы с развёрнутым ответом проверяет эксперт (учитель), при этом все работы зашифрованы. Всего вопросов 9. В этой работе количество уровней уже пять:

– недостаточный,

– низкий,

– средний,

– повышенный,

– высокий.

В 2023 году в мониторинге принимали участие три восьмых класса, которые только начали изучать предмет (рисунок 3).

Ур. Кл.	Недостаточный	Низкий	Средний	Повышенный	Высокий
8 А	4	21	33	42	0
8 Б	4	17	0	65	13
8 В	9	13	35	39	4

 

Рисунок 3. Мониторинг 2023 года

 

На основании данных диаграммы можно сделать вывод о том, что недостаточный уровень сформированности естественно-научной грамотности обучающихся находится на минимальном уровне, а значит, постоянная работа на уроках привела к положительной динамике. Но пока процент высокого уровня довольно небольшой. Поэтому работа по формированию функциональной (естественно-научной) грамотности на уроках химии будет продолжена.

Подводя итоги, отметим, что выполнение заданий по формированию естественно-научной грамотности требует системности, комплексного подхода, целесообразности и практической значимости. Только в этом случае может быть достигнут значительный результат.

 

Литература

1. Асанова, Л. И. Естественнонаучная грамотность: пособие по развитию функциональной грамотности старшеклассников / Л. И. Асанова, И. Е. Барсуков, Л. Г. Кудрова и др. – Москва: Академия Минпросвещения России, 2021. – 84 с.
2. Гоголь Н. М. Естественнонаучная грамотность и развитие интеллектуальных способностей учащихся на уроках химии. – Электронный ресурс. – URL:  https://kargoo.kz/loader/load/9663 (дата обращения 07.06.2024).
3. Ковалёва Г. С., Пентин А. Ю., Никишова Е. А. и др. Естественно-научная грамотность. Сборник эталонных заданий. Выпуск 1, М. – Просвещение. – 2023. – 96 с.
4.  Ковалёва Г. С., Пентин А. Ю., Заграничная Н. А. Естественно-научная грамотность. Сборник эталонных заданий. Выпуск 2. ФГОС, М. – Просвещение. – 2023. – 160 с.
5.   Ресурсы РЭШ (Российской электронной школы). – «Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности». – Электронный ресурс. – URL:  https://fg.resh.edu.ru/  (дата обращения 07.06.2024).
6.  Ресурсы сайта Института стратегии развития образования Российской академии образования – «Мониторинг формирования функциональной грамотности».  (Инновационный проект Министерства просвещения РФ «Мониторинг формирования и оценки функциональной грамотности»). – Электронный ресурс. – URL: http://skiv.instrao.ru/ (дата обращения 07.06.2024).
7. Открытый банк заданий для оценки естественно-научной грамотности обучающихся 7-9 классов. – Электронный ресурс. – URL: https://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoy-gramotnosti (дата обращения 07.06.2024).

Приложение

Вопросы для опроса

 

I. Задания, выясняющие усвоение учащимися первоначальных химических понятий. К этим понятиям относятся: положения атомно-молекулярного учения, чистые вещества и смеси; свойства веществ, химическая реакция и условия ее протекания. Некоторые задания позволяли выяснить элементарные знания о строении атомов химических элементов и их ядер. Приведем примеры таких заданий.

 

1. Если нейтральный атом теряет электрон, то что образуется при этом?

А. газ              Б. ион         В. кислота           Д. молекула

2. Животные состоят из многих атомов. Что происходит с атомами после смерти животного?

А. Атомы перестают двигаться

Б. Атомы возвращаются в окружающую среду

В. Атомы делятся на более простые части, которые затем объединяются в другие атомы

Г. После разложения тела животного атомы перерастают существовать

3.Что НЕ является смесью?

А. Воздух Б. Кровь В. Апельсиновый сок Г. Соль

4. Нагревается смесь из порошка железа и серы. Что при этом образуется?

А. один элемент

Б. два других элемента

В. раствор

Г. сплав

Д. соединение

5. Для разделения каких веществ может быть использовано фильтрование?

А. раствора сульфата меди в воде

Б. раствора хлорида натрия в воде

В. смеси спирта и воды

Г. смеси глины и воды

Д. смеси песка и опилок

 

6. Какой газ может вызвать возгорание тлеющей лучинки?

А. неон Б. кислород  В. азот  Г. углекислый газ

7. Что является примером химической реакции?

А. таяние льда

Б. размельчение кристаллов соли в порошок

В. горение дров

Г. испарение воды с поверхности лужи

8. Что НЕ является примером химических изменений?

А. кипение воды

Б. ржавление железа

В. горение дерева

Г. выпечка хлеба

        

9. В каких из следующих случаев происходит химическая реакция?

А. Элемент 1 расплющивается молотком в тонкую пластинку

Б. Элемент 2 нагревается и превращается в жидкость

В. Элемент 3 меняет цвет на зеленоватый, находясь в воздухе

Г. Элемент 4 растирается в мелкий порошок

 

10. При горении нефти происходит реакция

А. только с выделением энергии

Б. только с поглощением энергии

В. в которой энергия не выделяется и не поглощается

Г. в которой энергия выделяется или поглощается в зависимости от состава нефти

 

II. Задания, проверяющие экологическую подготовку учащихся.

 

11. Одна из основных причин, вызывающих кислотный дождь, состоит в том, что

А. кислотные отходы с химических заводов сливаются в реки.

Б. кислоты, используемые в химических лабораториях, испаряются в воздух.

В. газы, образующиеся при сгорании угля и нефти, растворяются в воде, содержащейся в    атмосфере.

Г. газы, образующиеся при работе кондиционеров и холодильников попадают в атмосферу.

 

III. Задания на практическое применение химических знаний для объяснения окружающих явлений.

 

12. Углекислый газ является основным веществом в некоторых огнетушителях. Каким образом углекислый газ тушит огонь?

13. Когда горящую свечу накрывают стеклянной банкой, пламя гаснет. Почему это происходит?

14. Десяти рабочим требуется два года для того, чтобы покрасить стальной мост от одного конца до другого. Используемая краска держится около двух лет, поэтому, как только рабочие заканчивают окраску моста, они переходят на другой противоположный конец и    начинают красить мост опять.

А. Почему необходимо красить стальной мост?

Б. Создана новая краска, срок действия которой при той же стоимости равна четырем годам. Опишите, какие последствия вызовет использование новой краски. Приведены два примера.

 

IV. Задания, проверяющие знания и умения связанные с методами научного познания. Например,

 

15. Маша собрала газ, выделяемый тлеющим кусочком древесного угля. Затем пропустила газ через небольшое количество бесцветной известковой воды. В одной из частей своего отчета Маша записала: «После того как газ попал в банку, известковая вода постепенно приобрела молочно-белый цвет». Это утверждение является:

           

А. наблюдением                Б. выводом                В. обобщением

Г. исходным положением исследования           Д. гипотезой

 

V. Задания, интегрирующие знания из различных естественнонауч-ных предметов.

 

16. Слово ТКАНЬ, НИТЬ и ВОЛОКНО можно использовать в следующем предложении: «ТКАНЬ состоит из НИТЕЙ, которые сделаны из ВОЛОКНА. Используя слова: МОЛЕКУЛЫ, АТОМЫ и КЛЕТКИ – заполните пропуски в следующем предложении:

 

___________ состоит из __________, в состав которых входят _____________ .