Формирование естественнонаучной грамотности происходит не путём овладения только естественнонаучными знаниями, а через формирование естественнонаучных умений. При этом важно учитывать мотивационный, содержательный и деятельностный компоненты, направленные на формирование представлений обучающихся об окружающем мире.

Н. Ф. Виноградова

Введение

Научные достижения последних лет изменили восприятие окружающего мира. В связи с этим преподавание естественных наук играет ключевую роль в формировании навыков исследовательской деятельности. Преподавание естественных наук (биологии, химии и физики) должно соответствовать возрастным особенностям развития и взросления учащихся. На этапе дошкольного образования цель состоит не в том, чтобы учащиеся объясняли происходящие в мире явления, а в том, чтобы они знакомились с ними и учились их описывать. В начальной школе применяется постепенный, поступательный подход: происходит переход от представлений, лишь описывающих мир, к идеям, позволяющим формировать знания и, как следствие, строить первоначальные объяснения. Наконец, на уровне среднего образования развиваются критическое и рефлексивное мышление, что вооружает учащихся необходимыми инструментами для взаимодействия с реальностью, ее понимания и преобразования.

В XX веке развитие науки и техники привело к накоплению такого объема знаний, который превышает совокупный объем знаний, полученных во все предшествующие эпохи [2, c. 28].

В частности, научный прогресс второй половины XX века кардинально изменил наше мировоззрение. В результате значимость научных знаний стала определяющей чертой современного общества.

К естественным наукам относят дисциплины, изучающие природные явления с различных точек зрения. Чаще всего в этот перечень включают физику, биологию, химию и геологию. В контексте данного текста под «естественно-научным образованием» понимается совместное изучение физики, химии и биологии.

Исследования показывают, что дети с самого рождения воспринимают окружающий мир и реагируют на стимулы, содействующие их органы чувств; этот интерес к среде обитания требует соответствующей реакции, обеспечивающей непрерывное, постепенное и здоровое развитие ребенка [3, c. 77].

Образование в раннем возрасте — это обучение детей в возрасте до шести лет, направленное на формирование их первоначального опыта, развитие личности и содействие интеграции в окружающую среду. Одной из целей такого образования является пробуждение интереса к научному познанию; это открывает детям доступ к разнообразному опыту и знаниям, способствующим формированию более сложной картины мира. По сути, речь идет о том, чтобы «взглянуть на привычные вещи по-новому и одновременно исследовать менее знакомые области»

На этапе раннего развития нельзя говорить о формальном преподавании биологии, химии или физики как таковых; основное внимание уделяется взаимодействию с окружающей средой, что способствует формированию знаний за счет расширения и обогащения исходных когнитивных структур ребенка.

Верно ли утверждение, что дети учатся, просто манипулируя предметами? Часто бытует заблуждение, будто одно лишь обращение с предметами окружающего мира автоматически порождает у ребенка новые знания, однако это совершенно не так. Например, понятие твердости не усваивается исключительно через тактильное восприятие — необходим также ментальный процесс освоения информации. Хотя практические манипуляции часто помогают в сборе сведений, во многих случаях — даже при их многократном повторении — этого недостаточно. Так, чтобы понять принцип действия вязальных спиц, мало просто манипулировать ими или наблюдать за ними; необходимо обратиться к мастеру, который продемонстрирует, как ими пользоваться.

Долгое время обучение строилось преимущественно на практических действиях с предметами; однако сейчас акцент необходимо сместить в сторону исследовательской деятельности — занятий, которые учитывают имеющиеся у детей представления, ценят их вопросы и побуждают обсуждать как уже выполненные, так и текущие действия. Иными словами, внимание следует уделить такой деятельности, в ходе которой ребенок постепенно самостоятельно выстраивает свои знания.

Чтобы исследовательская работа была насыщенной и продуктивной, важно учитывать, что каждый ребенок познает мир по-своему и ему может потребоваться разное количество времени: одни быстро организуют свои действия с предметами, тогда как другие подходят к ним более неспешно. Также критически важны наличие подходящих материалов и выбор формата работы — индивидуального или группового. Хотя детальный разбор этих рекомендаций не является главной целью данного текста, я счел необходимым упомянуть хотя бы некоторые из них.

Еще один важный момент, требующий разъяснения, — это распространенное среди многих педагогов убеждение, будто сам по себе процесс манипулирования предметами или исследования окружающего мира позволяет детям открывать для себя научные знания [4, c. 94]. Безусловно, воспринимая свойства объектов с помощью органов чувств, дети получают ценную информацию и расширяют свой багаж знаний; однако было бы опрометчиво утверждать, что усвоение и переработка этой информации равносильны получению научных знаний. Сбор подобных сведений позволяет понять, каков окружающий мир, но не раскрывает механизмов его функционирования, поскольку научное знание опирается на совокупность теорий и процессов, ведущих к различным интерпретациям природных явлений. В связи с этим цель преподавания естествознания на раннем этапе обучения заключается не в том, чтобы ребенок объяснял глубинные причины явлений, а в формировании описательного представления об окружающем мире. Это предполагает такую систематизацию знаний, которая позволяет ответить на вопрос: «Каков окружающий мир?» Поиск ответа на этот вопрос требует непосредственного взаимодействия с изучаемыми объектами или явлениями, однако не менее важно и общение со взрослыми (родителями, братьями, сестрами и т. д.), выступающими в роли значимых источников знаний и «объяснений».

Из этих утверждений следует, что педагог, отвечающий за направление естественных наук в работе с детьми младшего возраста, должен проанализировать собственные представления об этих науках и глубоко осмыслить такой подход к обучению, который делает акцент на том, как дети интерпретируют новую информацию или переосмысливают уже имеющиеся знания. Кроме того, необходимо учитывать представления об объектах и/или явлениях, которые формируются у детей на основе предшествующего опыта и вне рамок образовательного процесса.

Преподавание естественных наук на начальном уровне

Преподавание естественных наук является приоритетом в обучении детей, поскольку способствует развитию мышления. На этом уровне контент, связанный с

Познанием и исследованием мира, помимо прогрессивного присвоение некоторых моделей и/или научных теорий Naturals, чтобы начать интерпретировать и объяснять природу. Не секрет, что на протяжении многих лет преподавание естественных наук на этом уровне осуществлялась моделью, в которой преобладал объяснительный метод, что ставило обучающихся в положение пассивных зрителей. В этой системе обучение ограничивалось получением кластера определений и не давало повода для критического мышления. Долгое время игнорировалось, что ученики имеют собственный опыт и поэтому привносят свои определения [5, c. 12].

И по сей день во многих государственных (а порой и в частных) школах преподавание естественных наук сводится к заучиванию детьми понятий, фактов, законов, формул и выполнению упражнений. В результате такое «обучение» лишь наполняет сознание ученика разрозненными знаниями, не формируя при этом стремления к пониманию, осмыслению и поиску новаторских решений.

Учителям естественных наук больше не следует ограничиваться простой передачей информации; им необходимо учить применять её в ходе непрерывного процесса формирования, пересмотра, систематизации и переосмысления идей и накопленного опыта.

В течение первых трех лет (1–3-й классы начальной школы) предлагается использовать постепенный подход, подразумевающий переход от представлений, лишь описывающих окружающий мир, к идеям, способствующим формированию знаний. Согласно концепции Ж. Пиаже, обучение должно строиться на манипулировании конкретными объектами с последующим их словесным описанием. Необходимо развивать у учащихся пытливость ума; первыми признаками этого становятся умение формулировать вопросы и предлагать предварительные ответы, а также начало проведения количественных наблюдений и исследований, сбора данных и описания результатов наблюдений [6, c. 48].

В последующие три года (4–6-е классы) учащиеся формируют общее представление о типах явлений, проблем и ситуаций, составляющих предметную область естественных наук. На этом «втором» этапе полученные знания становятся более специализированными. Усложнение знаний находит отражение в более систематическом и тщательном анализе изучаемых объектов и применяемой методологии. Понятие «систематический анализ» здесь подразумевает подход, выходящий за рамки методов, использовавшихся на начальном этапе. Напомним, что на ранней стадии целью было лишь ответить на вопрос «Какова природа?», тогда как на данном этапе задача состоит в получении знаний, выходящих за пределы простого описания и разрозненных, спонтанных догадок. Цель заключается в том, чтобы учащиеся научились систематизировать и классифицировать знания, формулируя на этой основе обобщения. Они начинают объяснять, как устроен мир.

Естественно-научное образование должно быть направлено на объяснение причин и механизмов возникновения событий и явлений; именно это движет развитием научного знания. Как уже отмечалось, дети приходят с представлениями, сформированными на основе предыдущего опыта; эти представления — зачастую ошибочные — могут быть изменены (скорректированы) при столкновении с новым, более достоверным опытом. Процесс обучения заключается в преобразовании представлений путем добавления новых элементов, позволяющих лучше объяснять явления окружающего мира.

Такое изменение представлений не может быть случайным или тем более резким; напротив, это должен быть медленный, постепенный и упорядоченный процесс. Чтобы дети могли приобщиться к науке, их прежние представления должны стать важным звеном на пути к формированию научных понятий. Следует помнить, что многие из этих так называемых «ошибочных» представлений когда-то сами считались обоснованными научными концепциями.

Нередко для одного и того же явления могут находиться разные объяснения. Это зависит от особенностей мышления ребенка, его интересов и того, как он интерпретирует происходящее. Лучше всего поощрять обсуждение идей между детьми, чтобы они могли понять, в чем их мнения совпадают, а в чем — расходятся. В ходе таких дискуссий они исподволь учатся выстраивать аргументацию и логически обосновывать свои мысли [7, c. 30].

На этом этапе цель состоит в формировании новых знаний об окружающем мир. Для этого используются следующие виды деятельности:

– Прогнозирование возможных событий.

– Выражение собственной точки зрения и ее обоснование с целью убедить окружающих.

– Поиск объяснений для возникающих проблем с целью их понимания.

– Выявление сходств и различий в различных ситуациях.

– Внимание к мнениям, отличным от собственного.

– Критическое отношение к получаемой информации.

– Разрешение проблемных ситуаций в ходе групповой работы.

– Понимание причин событий и анализ возможности иного развития ситуации.

Этот перечень видов деятельности способствует такому подходу к обучению, который приближает учащихся к научному пониманию явлений, уводя их от механического заучивания материала.

На данном этапе преподавание естественных наук должно быть сосредоточено на формировании у учащихся способности осознавать, что происходящие в мире изменения и взаимодействия неразрывно связаны между собой. Ученики начинают задаваться вопросами вроде «Что произойдет, если?..» или «Что происходит, когда?..» Цель состоит в том, чтобы пробудить интерес к научному исследованию и поиску знаний, поощряя при этом сбор и систематизацию информации, проведение экспериментов, формирование обоснованных суждений, открытость к иным точкам зрения, здоровый скептицизм по отношению к очевидному, а также постепенную корректировку вопросов для достижения большей точности [8, c. 11].

Действительно, педагогическое знание предметной области не сводится лишь к владению обширным объемом информации или данных о преподаваемом предмете; скорее, оно характеризуется особыми способами мышления, позволяющими осуществлять необходимые преобразования этого знания.

Как мы видим, концепция «дидактической транспозиции» Ива Шеваллара и понятие «педагогического знания предметной области» Ли Шулмана по сути утверждают, что «школьная» наука — это не просто прямая трансляция научных знаний и практик в учебный процесс. Преподавание естественных наук в школе предполагает прежде всего:

– соотнесение научных знаний с теми знаниями, которыми учащиеся уже обладают или которые способны самостоятельно выстроить;

– постепенное знакомство учащихся с научными понятиями, методами, законами и т. д.;

– и, что самое важное, преобразование научного знания в знание, пригодное для преподавания. Это отличает школьную науку от науки профессиональной (той, которой занимаются ученые), поскольку цели школьной науки неразрывно связаны с образовательными ценностями, которые школа стремится привить учащимся.

В рамках инструментов, связанных с «дидактической транспозицией», учитель может определить, когда необходимо задать вопрос, посеять сомнение, сопоставить два различных объяснения, сделать комментарий или предоставить информацию, которая поможет учащимся углубить свои объяснения и осмыслить ход собственных рассуждений [9, c. 61].

Наконец, по завершении базового образования учащийся сможет:

– Переход от понимания научных знаний по отдельным темам, относящимся к конкретным научным дисциплинам, к более широкому пониманию, охватывающему взаимосвязи между этими дисциплинами.

– Переход от описания и объяснения простых явлений с опорой на теории и личные наблюдения к объяснению более сложных явлений с использованием более широких понятий и моделей.

– Переход от восприятия науки исключительно как школьного предмета к пониманию особенностей и влияния научно-технической деятельности за пределами школы.

– Переход от проведения исследований, основанных на простых научных идеях, к исследованиям, опирающимся на более сложные концепции, где требуется планирование стратегий и оценка данных с учетом их преимуществ и ограничений.

– Переход от некритического принятия моделей и теорий к пониманию того, как новые данные и гипотезы могут приводить к корректировке научных теорий и моделей.

– Переход от использования простого научного языка, а также элементарных схем и графиков для представления научной информации, к применению более широкой терминологии, технических символов и обозначений, графиков и расчетов для представления научной информации как количественного, так и качественного характера.

В эпоху «информационного взрыва» функциональная грамотность становится главным требованием времени. Школьников, особенно в начальных классах, важно учить не просто «копить» знания, а уметь грамотно ими пользоваться. Сегодня успех человека в обществе зависит не от объема заученной информации, а от способности ее осмыслить и применить. Поэтому ключевая задача школы — воспитать функционально грамотного человека.

Предложенная нами система помогает создать среду, где естественнонаучная грамотность развивается через творчество. Это не только дает детям навыки поиска и обработки информации, но и формирует их как самостоятельных, мыслящих личностей. Итогом такой работы становится развитие у ребенка способности к самоанализу, творческому видению мира и осознанным поступкам.

Для нас как педагогов важно, чтобы школа была местом радостных открытий. Мы учим детей ценить жизнь, заботиться о здоровье и постоянно узнавать новое. Как сказал Блез Паскаль, ученик — это не сосуд, который нужно наполнить, а факел, который нужно зажечь. И мы искренне желаем каждому коллеге видеть, как ярко разгораются «искорки» знаний в глазах наших учеников.

Использование современных педагогических технологий помогает учителям успешно решать профессиональные задачи, повышая функциональную грамотность учащихся. В своей деятельности мы руководствуемся принципом приоритета личностного роста ребенка. Наша цель — привить детям любовь к окружающему миру, стремление к познанию и ценность здорового образа жизни, сделав процесс обучения увлекательным и развивающим. Разделяя мысль Б. Паскаля о том, что ученик — это «факел, который надо зажечь», мы искренне желаем коллегам видеть, как в их воспитанниках разгорается яркое пламя знаний».

Литература:

1. Алексеева, О. В. Окружающий мир. Особенности изучения предмета в начальной школе: учебное пособие /О. В. Алексеева, А. А. Арасланова. — М.: Издательский дом Академии Естествознания, 2017. — 144 с.
2. Анохина, И. В. Формирование естественно-научной грамотности младших школьников [Электронный ресурс] / И. В. Анохина//Инфоурок- 2022 Режим доступа: https://infourok.ru/formirovanie-estestvennonauchnoj-gramotnosti-mladshih-shkolnikov-6301380.html
3. Белова, Л. А. Метод синектики как способ активизации творческого мышления младших школьников [Электронный ресурс] / Л. А. Белова// Образовательная социальная сеть Nsportal.ru – 2013. — Режим доступа: https://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/obshchepedagogicheskie-tekhnologii/2013/03/31/metod-sinektiki-kak-sposob
4. Виноградова, Н. Ф. Окружающий мир. Методика обучения. 1–4 классы — М.: Вентана Граф, 2005. — 240 с.: ил.
5. Виноградова, Н. Ф. Функциональная грамотность младшего школьника: книга для учителя [Текст] / Н. Ф. Виноградова, Е. Э. Кочурова, М. И. Кузнецова и др.; под ред. Н. Ф. Виноградовой. —Москва: Российский учебник: Вентана-Граф, 2018. — 288 с.
6. Закон «Об образовании в Российской Федерации» с изменениями и дополнениями на 2018 год [Текст]: федер. закон: [принят Гос. Думой 21 декабря 2012 г.: одобр. Советом Федерации 26 декабря 2012 г.] — М.: Проспект, 2018. — 110 с.
7. Сухомлинский, В. А. Сердце отдаю детям/ В. А. Сухомлинский. — Киев: Радянська школа, 1974- с. 27
8. Талышева И. А. Сущностные характеристики понятия «естественнонаучная грамотность обучающихся» / И. А. Талышева, Н. Н. Асхадуллина, Л. Р. Ха-лиуллина // Международный научно-исследовательский журнал. — 2023. — № 8 (134). — URL: https://research-journal.org/archive/8–134–2023-august/10.23670/IRJ.2023.134.74 (дата обращения: 05.04.2024). — DOI: 10.23670/IRJ.2023.134.74
9. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (утв. приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 31.05.2021 № 286 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования»).