В статье рассматриваются компоненты естественнонаучной функциональной грамотности. Анализируются методы и средства обучения биологии, направленные на формирование естественнонаучной функциональной грамотности у учащихся среднего звена, обсуждается распространённость применения специальных технологий развития естественнонаучной функциональной грамотности в школьной практике.
Ключевые слова: естественнонаучная функциональная грамотность, методы обучения, средства обучения, педагогические технологии, индивидуальный подход.
Естественнонаучная грамотность — это способность человека занимать активную гражданскую позицию по общественно значимым вопросам, связанным с естественными науками, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями [1]. На сегодняшний день формирование у учащихся общеобразовательных школ функциональной грамотности определено федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС). Исследование, проведенное в 2015 году Организацией экономического сотрудничества и развития (PISA) и связанными с ней научными центрами, показало, что уровень развития функциональной естественнонаучной грамотности у учащихся, достигших 15-летнего возраста, остаётся на среднем уровне развития [2]. В этой связи необходимо исследовать наиболее эффективные пути формирования естественнонаучной грамотности в рамках школьного курса.
Модель естественнонаучной грамотности включает несколько компонентов:
- Контексты — понимание личных, местных и национальных проблем, современных или исторических.
- Компетенции — умение школьников понимать причины каких-либо процессов, научно обосновывать их, устанавливать причинно-следственные связи, применяя методы естественнонаучного познания, приводя достоверные и логичные доказательства.
- Личная позиция, положительное отношение к науке, высокий уровень познавательного интереса, желание понять ценность изучения научных вопросов.
- Прочные научные знания (факты, теории и идеи), составляющие фундамент: знания о природе и технологиях, методах получения этих знаний, понимание целесообразности и необходимости применения этих методов [2].
Естественнонаучная грамотность предполагает активное применение естественнонаучных знаний на практике. Ученики должны демонстрировать способности научно объяснять явления, использовать научное знание для доказательства тех или иных событий. Наличие знаний и интереса к научной области определяет результаты обучения школьников.
Существуют различные уровни естественнонаучной грамотности [3]. Низший уровень, самый первый — элементарная научная грамотность. На этом этапе должна быть сформирована основная грамотность, без которой невозможно перейти к другому уровню. Это умение читать биологические тексты и оперировать простейшими биологическими терминами.
Следующий уровень — непосредственно функциональная грамотность, которая предполагает умение применять полученные знания и умения на практике, при решении задач и проблем разной сложности. При этом использование знаний, умений и навыков на данном этапе происходит по образцу и в знакомой обстановке. Школьник должен знать и свободно оперировать основными понятиями и законами, владеть эмпирическими методами научных исследований (наблюдение, эксперимент), общеучебными умениями и навыками.
Последний уровень естественнонаучной грамотности соответствует её высочайшему развитию, это общекультурный уровень. Он отличается умением применять теоретические знания в новой, изменённой обстановке. При этом от учащегося требуется полное и комплексное использование законов, понятий, межпредметных связей, а также методов теоретического исследования, практического моделирования.
Естественнонаучная функциональная грамотность на уроках биологии формируется посредством использования соответствующих методов и средств обучения. Метод обучения — это система взаимодействия между педагогом и учащимися, в результате которого достигается некая цель образовательного процесса. Классическая бинарная классификация методов обучения предполагает их разделение на методы учения и методы преподавания. Средства же обучения — это предметы, привлекаемые для педагогической работы, носители учебной информации, некие материальные объекты, предметы искусственно созданные или естественной природы, которые используются педагогами в учебно-воспитательном процессе как инструмент их деятельности [4].
Наиболее важные методы обучения биологии, нацеленные на формирование естественнонаучной грамотности учащихся среднего звена — это применение в практике соответствующих педагогических технологий. Среди них следующие: метод проектов, кейс-метод, технологии смешанного обучения, решение междисциплинарных задач, метод моделирования, проблемное обучение, дифференцированное обучение. Для достижения наиболее полных результатов развития естественнонаучной грамотности рекомендуется осуществлять индивидуальный подход к учащимся и подбирать для класса педагогические технологии, сочетающие элементы разных моделей обучения. При этом критически важно оценивать уровень подготовки учащихся: если он недостаточен, необходимо начинать формирование естественнонаучной функциональной грамотности с более простых заданий.
Средства обучения подразделяются на несколько групп:
- Натуральные объекты: влажные препараты (тотальные, анатомические и биологические), гербарии, живые растения как целые, так и их отдельные органы, постоянные микропрепараты, животные.
- Изображения и отображения: визуальное отображение предметов действительности в виде объёмных пособий (макеты, модели, муляжи), а также плоскостных пособий: таблицы, фотографии, схемы.
- Описание предметов и явлений: учебная, научная, справочная, методическая литература, учебники.
- Технические средства обучения (ТСО) — современные средства информационных технологий: компьютеры, мультимедиа, учебное оборудование на базе электронной техники [5].
Для формирования естественнонаучной функциональной грамотности у школьников среднего звена необходимо по возможности использовать все группы средств обучения. Наибольшее значение приобретают наглядные средства обучения, ведь учащиеся должны научиться работать с разными видами информации, чему способствует использование на уроках биологии различных изображений, таблиц, дендрограмм и кладограмм. Использование технических средств обучения позволяет осуществлять междисциплинарный подход на занятиях, что служит базисом для развития функциональной грамотности.
Изучение проблематики интеграции методов и средств развития функциональной естественнонаучной грамотности на уроках биологии школьников среднего звена показывает, что данный вопрос достаточно хорошо разработан. Многие практикующие учителя осознают необходимость использования специальных педагогических технологий, развивающих естественнонаучную грамотность. Тем не менее, часто интеграция таких методов обучения, как кейс-технология и проблемные задачи, проходит неудачно, что связано с отсутствием индивидуального подхода к обучаемому классу: не все школьники готовы к решению сложных практических задач, требующих актуализации знаний. Вследствие этого необходимо продолжать изучать пути развития естественнонаучной грамотности на уроках биологии.
Литература:
- Пентин, А. Ю. Состояние естественнонаучного образования в российской школе по результатам международных исследований TIMSS и PISA / А. Ю. Пентин, Г. С. Ковалева, Е. И. Давыдова. — Текст: непосредственный // Вопросы образования. — 2018. — № 1. — С. 79–109.
- Основные результаты международного исследования PISA–2015. — Текст: электронный // Федеральный институт оценки качества образования: [сайт]. — URL: https://fioco.ru/Media/Default/Documents/МСИ/Report_PISA2015.pdf (дата обращения: 03.06.2024).
- Перминова, Л. М. Дидактическое обоснование формирования естественнонаучной грамотности / Л. М. Перминова. — Текст: непосредственный // Отечественная и зарубежная педагогика. — 2017. — № 4. — С. 162–171.
- Арбузова, Е. Н. Теория и методика обучения биологии / Е. Н. Арбузова. — 2. — Москва: Юрайт, 2023. — 319 c. — Текст: непосредственный.
- Шаповаленко, С. Г. Школьное оборудование и кабинетная система / С. Г. Шаповаленко. — Текст: непосредственный // Вопросы школоведения. — 1982. — С. 183–222.
