СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 372.854

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Виктория Викторовна Мелехина

студент

vika.melexina. 001 @mail .ru Екатерина Евгеньевна Попова

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

zam-dir63@yandex.ru Любовь Петровна Петрищева кандидат химических наук, доцент dekbiol. michgpi@yandex. ru Мичуринский государственный аграрный университет

г. Мичуринск, Россия

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы использования ситуационных задач для повышения уровня естественнонаучной и функциональной грамотности учащихся, развития у них познавательного интереса к химии как обязательного условия реализации обновлённых ФГОС второго поколения. Приводятся примеры ситуационных задач, которые направлены на решение данной задачи и могут быть использованы в педагогической деятельности учителя химии.

Ключевые слова: ситуационные задачи, естественнонаучная грамотность, функциональная грамотность, познавательный интерес.

Обновленные ФГОС второго поколения ориентированы на осознанные репродуктивные и творческие действия учащихся и их дальнейшую интеграцию в реальную жизнь. Результаты международных исследований мониторинга PISA указывают о низком уровне естественнонаучной грамотности российских школьников (средний балл по естественно - научной грамотности - 487 баллов - 34 место в мире) [3]. Итоги государственной аттестации 2022 года также свидетельствуют о недостаточной подготовки учащихся (средний балл ЕГЭ по химии - 54,3; 50 % учащихся на ОГЭ получили оценку «удовлетворительно» и «неудовлетворительно»).

По результатам опроса школьников 8 и 9 классов МБОУ СОШ№17 «Юнармеец» г. Мичуринска (63 человека) на вопрос: «Пригодится ли вам химия в реальной жизни?» подавляющее большинство учащихся ответили отрицательно: 73,1 %- «не пригодится» (46 человек), 9,5 % - «точно пригодится» (6 человек), 17,4% - «может быть, пригодится» (11 человек) (рисунок 1).

70 60 50 40 30 20 10 0

I

1

А и

W

Не пригодится Точно пригодится

Может быть пригодится

Рисунок 1 - Ответы учащихся на вопрос: «Пригодится ли вам химия в реальной жизни?»

Из 73% учащихся, кто ответил «отрицательно», обосновали свой выбор отсутствием прямых предметных связей с реальной жизнью, а как следствие нежелание повышать свой уровень естественнонаучной грамотности

На вопрос: «Нравится ли вам изучать химию как науку в школе?» среди учеников 8 и 9 классов только 17,4% (11 чел.) ответили, что «совсем не нравится»; 19,1% (12 чел), кого всё устраивает в методике преподавания химии

в школе. Большинство опрошенных учеников - 63,5% (40 человек) - ответили, что химия им нравится, но нужны иные подходы к подаче материала. Они считают, что необходимо добавить задания, ориентированные на практическое применение, связать теоретический материал с практикой, решать задачи разного уровня сложности, использовать разные типы заданий; 11% (7 чел.) учащихся ответили, что им нравятся опыты и демонстрации на уроке (рисунок 2).

70 п 60 50 40 30 20 10 0

Ж

У

У

У

У

У / / у /

У~

/ У

71

V

Не нравится

Полностью нравится

Нравится, но нужны другие подходы

Рисунок 2 - Ответы учащихся на вопрос: «Нравится ли вам изучать химию как науку в школе?»

Таким образом, мотивация к изучению предмета «химия» у учащихся есть. Однако необходимы новые подходы к преподаванию, в том числе ориентированные на реальные жизненные ситуации.

Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития познавательных и интеллектуальных способностей необходимо уметь осуществлять самостоятельный поиск новых знаний и применять их в тех или иных ситуациях [5]. Последнее время реализуется большое количество проектов, направленных на методическую помощь школ. Работники по повышению качества общего образования рекомендуют использовать в педагогической практике ситуационные задачи для повышения уровня естественнонаучной, функциональной грамотности и познавательной активности в рамках введения обновлённых ФГОС второго поколения.

В настоящее время в методической и педагогической литературе существуют разные подходы к определению понятия «ситуационные задачи».

Н.В. Горбенко в своих трудах отмечает, что «ситуационные задачи - это задачи, помещенные в жизненный контекст и содержание личностно значимый вопрос» [1].

Т.И. Ковтунова рассматривает ситуационные задачи как вид учебного задания, имитирующие ситуации, которые могут возникнуть в реальной жизни [6].

Н.В. Жулькова ситуационные задачи толкует как средство обучения, включающее совокупность условий, направленных на решение практически значимой ситуации с целью осознанного усвоения учащимися учебного предмета [2]. По ее мнению, ситуационные задачи делятся:

- ситуация - иллюстрация (включает в себя изображение или рисунки с целью представления самой ситуации и поиск верного пути ее решения»;

- ситуация - проблема (требует быстрого и качественного решения);

- ситуация- оценка (описание реальной ситуации и готовое решение; учащиеся должны прокомментировать, аргументировать решение);

- ситуация - тренинг (задания для тренировки)

В ходе применения данного метода Н.В. Жулькова выделяет формирующиеся компетенции: личностное самоопределение (Я - концепция), коллаборация, критическое мышление, самоконтроль, рефлексия, осознанное решение и другие [2].

Таким образом, ситуационные задачи можно рассматривать как познавательные задания, описывающие реальные ситуации, для решения которых требуется применение теоретических знаний в конкретных ситуациях по различным предметам, поиск дополнительной информации.

Методика разработки ситуационных задач включает в себя несколько подходов: построение задачи в соответствии с программой; ориентация на практико-ориентированный подход, связанный непосредственно с реальными ситуациями на познавательном уровне; отработка предметных знаний и умений. Основным преимуществом использования ситуационных задач в

школьном курсе - это интеграция теоретического и практических аспектов учебного материала [4].

Ситуация - иллюстрация 1. Во время практической работы ведутся съемки. Через несколько дней после работы для повторения и осознанного воспроизводства собственного действа ученику предлагается фотография одного из этапа практической работы. Ему необходимо вспомнить название практической работы, этап и написать уравнение реакции.

Например, фотография, где продемонстрирована установка: одна пробирка вверх дном; лакмусовая бумажка синего цвета.

Ответ: 1) Практическая работа: «Получение аммиака и его свойства»;

1) Этап: проверка основных свойств аммиака (в щелочной среде лакмус - «синий»)

3) N^01 + NaOH = №0 + NHз Т + H2O

При использовании видео-опытов можно воспользоваться виртуальными фотографиями. Данный прием лучше всего использовать на уроках обобщения и повторения.

Ситуация - проблема 1. Врач при боли в горле пациенту во время простуды порекомендовал использовать раствор гидрокарбоната натрия, который есть у всех дома.

A) Какую химическую формулу имеет гидрокарбонат натрия?

Б) Какое тривиальное название у гидрокарбоната натрия?

B) К какому типу солей относится гидрокарбонат натрия?

Г) Почему нельзя приготовить раствор, используя нагретую свыше 50 градусов воду? (ответ подтвердите уравнением реакции).

Ответ: А) NaHCOз

Б) Пищевая сода

В) Кислые соли

Г) При растворении гидрокарбоната натрия в сильно горячей воде произойдет ее разложение до карбоната натрия, который в ходе гидролиза

образует сильнощелочную среду, что приведет к ожогу слизистой, поэтому раствор следует готовить из воды меньшей температуры.

2 NaHCÜ3 Na2CÜ3+ CO2 t+ H2O

Ситуация - проблема 2. Учитель химии поручил лаборанту растереть светло-оранжевые кристаллы нитрида (общей формулой X4N4) в порошок. Лаборант решил воспользоваться ступкой с пестиком. И через некоторое время его обсыпало жёлтым порошком. Лаборант решил скрыть свою «неловкость» от учителя. Начиная исследовать вещество, преподаватель удивился, что свойства нитрида и исходного вещества полностью идентичны. Предположите формулу исходного вещества? Напишите уравнение реакции.

Ответ: Данное вещество - сера.

S4N4 = 4 S + 2 N2

Нитрид серы при ударах быстро разлагается.

Ситуация - проблема 3. Ребята решили побелить стволы деревьев на пришкольном участке гашеной известью от вредителей. Но у них нашлась только негашеная известь. Чем можно помочь ребятам? Запишите уравнение реакции, дайте характеристику химической реакции.

Ответ: 1) Развести негашеную известь водой;

2) CaO + H2O = Ca(OH)2+Q (реакция соединения, экзотермическая, не

ОВР)

Ситуация - оценка 1. В школе снимают кино, чтобы сделать вымысел похожим на реальную жизнь, используют спецэффекты. В одном из фрагментов необходимо сделать имитацию крови. Участники предложили воспользоваться реактивами: тиоцианата калия и нитрата железа (III). Верно ли это решение? Ответ аргументируй.

Ответ: Да, решение верное. При взаимодействии бесцветного раствора тиоциантата калия (наносят на кожу), с нитратом железа (III) (смачивают, например, нож с тупым лезвием), образуется кроваво - красный тиоцианат железа (III) (при резком соприкосновении).

Fe(NO3)2+ 3 KSCN = Fe(SCN)3 + 3 KNO3

Ситуация - оценка 2. Вы оказывали медицинскую помощь своему другу и случайно пролили йод на белую скатерть. Тут же попытались вывести пятно с помощью отбеливателя (хлорной извести - Ca(C1O)2), но ничего не получилось. Через несколько дней пятно само исчезло.

1) С каким процессом связано исчезновение пятна? Можно ли записать уравнение реакции?

2) Почему пятно не исчезло под действием хлорной извести?

Ответ: 1) Физический процесс (постепенная сублимация йода, адсорбированного тканью). Нет, нельзя, так как процесс нехимический.

2) Хлорная известь, как и йод - являются сильнейшими окислителями.

Ситуация - тренинг 1. Представьте, что вы учитель. Проверьте задания, которые выполнил ваш ученик. Найдите ошибку и предложите ему рекомендации по коррекции.

A) AgNOs + KI = KNO3+ Agi |

Б) 2 NaOH + H2SO4 = Na2S04 + 2 H2O

B) CaO + 2 NaOH = Na2O + Ca(OH)2

Ответ: Ошибка допущена в уравнении под буквой «В». Предлагаю вам вспомнить химические свойства основных оксидов (основные оксиды не взаимодействуют с основаниями) и условия протекания реакции обмена (выделение газа, образование осадка или малодиссоциирующих веществ).

Ситуация - тренинг 2. Помогите школьному лаборанту подготовить реактивы и оборудование к практической работе, в которой необходимо экспериментальным путем доказать состав сульфата меди (II).

Ответ: Можно воспользоваться хлоридом бария и гидроксидом натрия (наличие сульфат - иона в сульфате меди (II) указывает на образование белого осадка при взаимодействии его с хлоридом бария; при взаимодействии сульфате меди (II) с гидроксидом натрия образуется голубой осадок, что свидетельствует о наличие иона меди в составе).

Таким образом, использование в процессе обучения ситуационных задач способствует формированию осознанных и устойчивых знаний,

ориентированных на практическое применение. Использовать метод ситуационного обучения можно на любом из этапов урока. Любую ситуационную задачу можно решать в групповой или индивидуальной форме; а также интегрировать в проектную деятельность.

Список литературы:

1. Горбенко Н. В. Ситуационные задачи как одна из форм работы с тестами // Химия в школе. 2011. №3. с.48-50.

2. Жулькова Н. В. Ситуационные задачи по химии как средство формирования универсальных учебных действий учащихся: дис. ...канд. пед. наук. М., 2014.

3. Основные результаты российских учащихся в международном исследовании читательской, математической и естественнонаучной грамотности РКА-2018 и их интерпретация / Адамович К. А., Капуза А. В., Захаров А. Б., Фрумин И. Д.; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Институт образования. М.: НИУ ВШЭ, 2019. 28 с. 200 экз. (Факты образования № 2(25).

4. Попова Е.Е., Петрищева Л.П., Горлова О.А. Эффективность использования практико-ориентированных заданий с химическим содержанием // Современные педагогические технологии в организации образовательного пространства региона: сборник материалов Областной научно-практической конференции (24 апреля 2018 г.) / под общей редакцией Е.С. Симбирских. Мичуринск: Изд-во ООО «БиС». 2018. С. 161-165.

5. Попова Е.Е., Шиковец Т.А., Жилина Ю.М. Применение практико-ориентированных задач при изучении химии // Актуальные проблемы образования и воспитания: интеграция теории и практики. Материалы Национальной контент-платформы. Под общей редакцией Г.В. Коротковой. 2019. С. 225-228.

6. Пичугина Г.В. Ситуационные задания по химии. 8-11 классы. М.: ВАКО. 2014. 144 с. (Мастерская учителя химии)

UDC 372.854

SITUATIONAL TASKS AS A MEANS OF DEVELOPING STUDENTS' NATURAL SCIENCE LITERACY

Victoria V. Melekhina

student

vika.melexina. 001 @mail .ru Ekaterina Y. Popova

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

zam-dir63@yandex.ru Lyubov P. Petrishcheva Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor

dekbiol .michgpi@yandex.ru Michurinsk State Agrarian University Michurinsk, Russia

Abstract. The article discusses the use of situational tasks to increase the level of natural science and functional literacy of students, the development of their cognitive interest in chemistry as a prerequisite for the implementation of the updated second-generation FGOS. Examples of situational tasks that are aimed at solving this problem and can be used in the pedagogical activity of a chemistry teacher are given.

Keywords: situational tasks, natural science literacy, functional literacy, cognitive interest.

Статья поступила в редакцию 01.11.2022; одобрена после рецензирования 15.12.2022; принята к публикации 20.12.2022.

The article was submitted 01.11.2022; approved after reviewing 15.12.2022; accepted for publication 20.12.2022.