Публикации Развитие навыков практической деятельности учащихся при изучении химии в школе

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Развитие навыков практической деятельности учащихся при изучении химии в школе
Автор: Майорова Анастасия Леонидовна

Развитие навыков практической деятельности учащихся при изучении химии в школеВ условиях социально-экономической модернизации обществу необходим человек, функционально грамотный, умеющий работать на результат, способный к социально значимым достижениям. Все эти качества необходимо начинать формировать в школе. Естественнонаучная грамотность (ЕНГ)– одна из составляющих функциональной грамотности, она оценивается в международной программе по оценке образовательных достижений учащихся PISA. Поэтому роль предметов естественнонаучных дисциплин возрастает и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения жизненно важных для людей задач и проблем (производство энергии, защита окружающей среды, здравоохранение и другие). Формирование естественнонаучной грамотности заявлено как одна из приоритетных для современного этапа целей изучения предметов естественнонаучного цикла в Концепциях преподавания учебных предметов «Физика» и «Химия».Проведя в 2022 году в МБОУ СОШ №14 города Белово исследование естественнонаучной грамотностиучащихся 8-9 классов на материалах международного теста PISA, проанализировав результаты выполнения выпускниками школы заданий ЕГЭ по химии, мы выявили, что у учащихся недостаточно сформированы такие общеучебные умения, как умение работать с информацией, представленной в таблицах, диаграммах или рисунках. Особые трудности возникали при выполнении заданий, которые направлены на установление причинно-следственных связей между составом, строением и свойствами химических веществ, формулировку ответа с аргументацией сделанных выводов и заключений; заданий с развёрнутым ответом, ориентированных на проверку умений объяснять применение химических веществ их свойствами, планировать или проводить эксперимент по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических соединений, с учётом приобретённых знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту. На основании данных анализа было определенонаправление педагогической деятельности, соответствующее сформированностиобщеучебных и предметных умений учащихся. Благодаря этому на протяжении трех лет педагогической работы наблюдалась стойкая положительная динамика:

повышение качества обучения в 10 классах как химико-биологического профиля, так и при базовом изучении химии и увеличение процента выполнения заданий по вопросам органической химии на ЕГЭ;

повышение качества прохождения ГИА (в 2025 году 61 % девятиклассников сдали экзамен в формате ОГЭ на «4» и «5»; на ЕГЭ средний балл выпускников – 67, в 2025 году максимальный балл ЕГЭ составил 98);

наличие победителей и лауреатов научно - практических конференций разного уровня;

повышение интереса к изучению химии в непрофильных классах и увеличение количества учащихся, выбирающих химию как профильный предмет;

увеличение количества учащихся, поступивших в учреждения профессионального образования по профилю «химия».

Но наряду с положительной динамикой были выявлены и проблемы:

в 2024 году часть выпускников, сдающих ЕГЭ по химии не справились с заданиями практико-ориентированного характера;

пробное тестирование учащихся 8 класса весной 2023 года в рамках национального мониторинга по естественнонаучному направлению функциональной грамотности на платформе РЭШ показало следующие результаты: 25%учащихся имеют низкий уровень сформированности естественнонаучной грамотности, 65%-средний и только 10%-повышенный.

Такие результаты,по нашему мнению, объясняются прежде всего недостатком учебных материалов, формирующих естественнонаучную грамотность учащихся и заданий, базирующихся на ситуациях жизненного характера, что составляет ядро естественнонаучной грамотности.В связи с этим была поставлена цель педагогической деятельности: развитие навыков практической деятельности учащихся в процессе изучения школьного курса химии.Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:

уточнить, дополнить и применить комплекс эффективных педагогических методов и приемов, направленных на формирование естественнонаучной грамотности с учетом возрастных особенностей учащихся;

выбрать и адаптировать для применения в учебной деятельности практико- ориентированные задания, направленные на формирование и оценивание естественнонаучной грамотности в соответствии с форматом международных исследований;

апробировать оценивающие и формирующие учебные задания практико-ориентированного характера в урочной и внеурочной деятельности;

провести мониторинговые исследование результативности педагогической деятельности.

Согласно определению, используемому в PISA, естественнонаучная грамотность - это способность человека занимать активную гражданскую позицию по общественно значимым вопросам, связанным с естественными науками, и его готовность интересоваться естественнонаучными идеями.Человек, обладающий естественнонаучной грамотностью должен обладать следующими умениями:

научно объяснять и описывать природные явления, объекты живой и неживой природы;

понимать основные особенности и проводить естественнонаучные исследования;

интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов и оценки их достоверности;

применять приобретенные естественнонаучные знания и умения для решения стандартных жизненных задач в различных сферах жизни и деятельности.

Для развития этих умений разработаны и реализуются рабочие программы урочной и внеурочной деятельности в соответствии с возрастными особенностями учащихся основной и средней школы. Применяются методы и приемы, соответствующие проблемной, проектной, исследовательской, информационно-коммуникационной, игровой, кейс технологиям. Составлены схемы по применению образовательных технологий на занятиях по химии, учитывающие все необходимые умения естественнонаучной грамотности.Технологии реализуются через следующие формы организации учебной деятельности учащихся:

деловые игры «Вездесущий йод» (9кл), «Вторичная переработка пластика»(10кл);

викторины «Химия и строительство»(9кл), «Химическое производство и экология»(11кл);

семинары «Химия и жизнь»(11 кл), «Химия на службе обществу»(8кл);

химический марафон, организованный Кемеровским Государственным Университетом;

творческие мастерские.

Динамика формирования умений естественнонаучной грамотности осуществляется за счёт усложнения используемого содержания, постепенного перехода от эмпирического к теоретическому подходу в обучении. Так, например, в курсе внеурочной деятельности 7 класса предлагаю небольшие исследования частично-поискового характерахолодного фарфора», ».В 8 классе - исследовательские проекты: «Изготовление индикаторов», Симпатические чернила». В 9 классе - исследования, приближенные к научным: «Изучение состава шоколада», «Сравнительный анализ разных видов чая». Сформировать умение применять на практике полученные знания и умения помогает участие учащихся 8-9 классов в пробах профессий: косметолог, лаборант, врач, химик-технолог, агроном, повар, кондитер, которые проводятся в рамках программ по внеурочной деятельности: «Профильные пробы», «Профессиональный навигатор».Перечисленные формы организации учебной деятельности удовлетворяют естественное стремление ученика самому «открывать» новое знание, вырабатывать собственное суждение по рассматриваемым вопросам, формируют интерес к предмету химии. Из определения естественнонаучной грамотности вытекают требования к заданиям по ее оцениванию. Они должны быть направлены на проверку перечисленных выше умений и основываться на реальных жизненных ситуациях. Типичное задание включает в себя описание реальной ситуации, представленное, как правило, в проблемном ключе, и ряд вопросов-заданий, связанных с этой ситуацией. При этом каждое из заданий классифицируется по следующим параметрам:

умение, на оценивание которого направлено задание;

тип естественнонаучного знания, затрагиваемый в задании;

контекст;

познавательный уровень (или степень трудности) задания.

В ходе работы был составлен сборник заданий, содержащий оценивающие и формирующие учебные задания практико -ориентированного характера с учетом всех параметров.Для каждого задания подробно представлены критерии оценивания.Каждое из умений, оцениваемых в заданиях, демонстрируется на материале научного знания следующих типов:

содержательное знание, знание научного содержания, относящегося к следующим областям: «Физические системы», «Живые системы» и «Науки о Земле и Вселенной»;

процедурное знание, знание разнообразных методов, используемых для получения научного знания, а также знание стандартных исследовательских процедур.

Содержание каждого задания формируется не по предметному принципу, а относится к одному из следующих контекстов: здоровье, природные ресурсы, окружающая среда, опасности и риски, связь науки и технологий. От учащихся требуется продемонстрировать умения естественнонаучной грамотности в определенном контексте. Задания имеют межпредметную основу. Приоритеты в заданиях: с точки зрения содержания - экологические вопросы; с точки зрения умений - методы научного исследования. При этом выделяются как сам контекст, так и ситуации. Каждая из ситуаций рассматривается на одном из трех уровней: личностном (связанном с самим учащимся, его семьей, друзьями), местном/национальном (связанном с проблемами данной местности или страны) и глобальном (когда рассматриваются явления, происходящие в различных уголках мира). Например, так выглядит на разных уровнях ситуация, относящаяся к контексту «Связь науки и технологий» и содержательному типу знания «Физические системы». На личностном уровне она связана с работой увлажнителя и ароматизатора воздуха. На местном/национальном уровне - с работой фабрики по производству эфирных масел, используемых для оздоровления населения. На глобальном уровне - с использованием технологии безотходного производства эфирных масел. Любой рассматриваемый контекст относят к одной из этих ситуаций. При разработке заданий для оценки естественнонаучной грамотности учитываются возрастные особенности учащихся. Для 7-8-х классов используется больше контекстов, относящихся к личностным и местным ситуациям, а в 9-м классе - увеличена доля заданий с контекстом глобальных ситуаций.Одной из содержательных характеристик заданий является их уровень сложности. Выделяются следующие познавательные уровни: низкий, средний и высокий.С учетом всех требований был разработан алгоритм составления оценивающих и формирующих учебных заданий практико-ориентированного характера на естественнонаучную грамотность:

Выбор контекста. Выбор контекста не ограничивается контекстами, которые используются в тестировании PISA или на платформах РЭШ, или Учи.ру. Можно использовать реальные ситуации, с которыми сталкиваются учащиеся в жизни или деятельности.

Составление задания - это выбор проверяемых умений.

Определение типа вопроса: знание содержания или знание процедур.

Формулирование вопроса, выбор уровня сложности.

Таким образом, в урочной и внеурочной деятельности были апробированы не только задания PISA, платформ РЭШ или Учи.ру, направленные на формирование и оценивание естественнонаучной грамотности, но и в соответствии с алгоритмом были адаптированы и апробированы предложенные в учебнике по химии задания, переформулированные таким образом, чтобы они соответствовали формату международных исследований. Например, задание для 8 класса (автор О.С.Габриелян) «Приведите несколько примеров хорошо известных вам химических и физических явлений», переформулировано в «Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной - так называемая техническая соль - применяется как антифриз против гололёда. До сих пор техническая соль может считаться эффективным противогололёдным средством. Какое свойство соли обусловило такое её применение в народном хозяйстве? К физическому или химическому явлениям оно относится? Какую роль играет песок в используемой смеси?Новизна представленного опыта заключается в уточнении, дополнении и применении комплекса эффективных педагогических методов и приемов, направленных на формирование составляющих естественнонаучной грамотности с учетом возрастных особенностей учащихся.Практическая значимость опыта заключается в разработке и применении адаптированных заданий по формированию и оцениванию естественнонаучной грамотности к формату международных исследований с учетом возрастных особенностей учащихся.О необходимости продолжения работы в данном направлении свидетельствуют следующие положительные результаты:

85% качество на ВПР по химии учащихся 8 классов в 2025г;

Высокие результаты ЕГЭ И ОГЭ по химии (от 90 до 93 баллов);

исследование 8 класса по естественнонаучному направлению функциональной грамотности на платформе РЭШ в январе 2025г. показало следующие результаты: 5% учащихся имеют низкий уровень сформированности естественнонаучной грамотности, 75%-средний и 20%-повышенный.

внеучебные достижения, учащихся в 2023-2025г.г. (победитель муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии, призер Турнира по химии имени М.В. Ломоносова, Диплом 3 степени в 14 Международной научно-практической конференции «Инновации в технологиях и образовании, Диплом 2 степени в 8 Международном конкурсе научно-исследовательских и творческих работучащихся «Старт в науку», победитель межотраслевой олимпиады по химии Газпром, победитель муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии).

Опыт работы по повышению естественнонаучной грамотности учащихся в процессе изучения школьного курса химии представлен на различных уровнях и получил одобрение педагогического сообщества:

выступление на областном семинаре учителей химии «Исследовательская деятельность школьников на уроке химии», 2025 год;

победитель (диплом 1 степени) в III ВСЕРОССИЙСКОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОМ КОНКУРСЕ «МОЯ ЛУЧШАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА», 2023год;

призер (диплом 2 степени) в Международной научной конференции «Инновации в технологиях и образовании» (КузГТУ), 2024год;

победитель муниципального и участник регионального этапа конкурса «Учитель года-2023».