Учебные задания практико – ориентированного характера по формированию естественнонаучной грамотности

Пингина Т.П.

Учебные задания практико – ориентированного характера по формированию естественнонаучной грамотности.

Основная цель современного профессионального образования – это создание условий для развития потенциала обучающегося, самореализации и самоопределения личности. Современные подростки имеют богатый личный потенциал, но в школе или поступив в техникум они не могут полностью раскрыться. Поэтому необходимо разрабатывать новые виды заданий, которые развивают познавательный интерес, интеллектуальные способности, самостоятельное приобретения знаний; Такие задания дают возможность показать межпредметные связи; воспитывать ответственное отношение к своему здоровью и окружающей среде. Научиться ставить перед собой цели и задачи, которые могут самостоятельно решать используя различные виды источников информации.

Под естественнонаучной грамотностью понимают способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественно-научными идеями. Естественно-научная грамотность предполагает наличие у человека стремления участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющих отношение к естественным наукам и технологиям, и сформированности следующих компетенций:

- научно объяснять явления;

- понимать особенности естественно-научного исследования;

- интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.

Задача формирования естественнонаучной грамотности и достижения образовательных результатов предъявляет определённые требования к содержанию учебной деятельности на уроке и необходимым компетенциям педагога. Очевидно, что учебная деятельность по преимуществу должна иметь продуктивный характер. На уроках необходимо давать задания, которые формируют умения получать выводы на основе имеющихся данных. Эти данные могут быть представлены в виде рисунков, графиков, схем, диаграмм, словесного описания. Анализ этих данных, их структурирование, обобщение позволяют логическим путём прийти к выводам, состоящим в обнаружении каких-то закономерностей, тенденций, к оценкам. Большие возможности для этого представляет учебный предмет математика, так как является фундаментом для изучения таких естественных наук как: физика, химия, биология, география. Это обусловлено интересом растущей личности к миру вокруг, который с каждым днем расширяется и вводит обучающегося в систему различных отношений:

 знакомство с объектами и явлениями природы,

 взаимодействие с людьми,

 участие в жизни общества,

 познание самого себя.

Для эффективного развития естественнонаучной функциональной грамотности были выявлены следующие педагогические условия: обучение носит деятельностный характер; учебный процесс ориентирован на развитие самостоятельности и ответственности за результаты деятельности; представляется возможность для приобретения опыта достижения цели: правила оценивания отличаются чёткостью и понятны всем участникам учебного процесса; используются личностно-ориентированные технологии.

Мною на уроках используются различные формы работы: фронтальная, групповая, парная, индивидуальная.

В своей работе я использую следующие технологии обучения:

1. Технология проектной деятельности.

2. Здоровьесберегающие технологии.

3. Технологии развивающего обучения.

4. Технология критического мышления, на основе построения проблемной ситуации.

5. Уровневая дифференциация обучения, использование которой вносит определённые изменения в стиле взаимодействия с обучающимся. Раздаточный и тестовый материал составляется по уровням.

6. Информационные и коммуникативные технологии. Интернет, средства мультимедия, библиотека.

Какими умениями должен обладать человек, владеющий естественнонаучной грамотностью? Естественнонаучно грамотный человек умеет научно объяснять явления, понимать особенности естественнонаучного исследования, интерпретировать данные и использовать научные доказательства для понимания окружающего мира и объяснения тех изменений, которые вносит в него человек.

Задания направлены на формирование компетенций, характеризующих естественнонаучную грамотность. К ним относятся следующие компетенции:

1) научно объяснять явления;

2) понимать особенности естественнонаучного исследования;

3) научно интерпретировать данные и использовать доказательства для получения выводов. Каждая из трёх компетенций включает в себя набор конкретных умений, на формирование которых может быть направлен вопрос задания. Задания содержат как текстовую информацию, так и информацию в виде таблиц, диаграмм, графиков, рисунков, схем. В них могут быть описаны экспериментальные исследовательские работы, представлены научные данные, которые необходимо проанализировать и осмыслить. Некоторые задания содержат избыточную информацию и «лишние данные» или, наоборот, требуют привлечения дополнительной информации. При выполнении отдельных заданий следует провести оценочные расчёты и прикидки.

Много лет я подбираю задачи с практическим содержанием. На данном этапе, делаю это более углубленно с комплексными заданиями. Но демонстрирую не обязательно полностью, на определенных этапах урока, в соответствии с изучаемым материалом.

В приложении представлен материал, который можно использовать в группах по специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» при повторении материала о графиках функций, пирамиды или в качестве дополнительного домашнего задания.

Работа в данном направлении будет продолжена.

Из вас воздвигали мы храмы, Из вас мы слагали дворцы и жилища...

Валерий Брюсов

Природные каменные материалы с древнейших времен являются наиболее простыми и доступными строительными материалами. Все древние постройки – храмы, дворцы, крепости, мосты – возводились из природного камня. В Египте, Мексике, Турции, Греции, Италии, Китае, Камбодже, Индии сохранилось много выдающихся памятников каменного зодчества, являющихся архитектурными шедеврами древних цивилизаций, существовавших на Земле. Каменные природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки. Их получают из различных горных пород, образовавшихся в земной коре в результате _{определенных геологических процессов. По происхождению горные породы подразделяются на} магматические, осадочные и метаморфические. Магматические горные породы сформировались при остывании магмы, находящейся в земной коре и в верхней мантии. Наиболее известный природный камень магматического происхождения – гранит. Он является одной из самых твёрдых, плотных и прочных пород. К легким магматическим породам относятся пемза и туф.

Пемза – пористое вулканическое стекло, образуется в результате выделения вулканических газов при быстром застывании лавы. Туф – пористая каменная порода, которая образовалась из вулканического пепла, вулканических бомб и других обломков, выброшенных во время извержения вулкана, уплотнившихся и скрепленных между собой. Интересно, что из вулканического туфа сделано подавляющее большинство статуй на острове Пасхи. Осадочные породы образовались в результате отложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород и продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов, населявших огромные водные бассейны. В осадочных горных породах встречаются остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных территорий Земли. Самые известные осадочные горные породы ‒ известняки и песчаники.

Известняк – осадочная горная порода органического происхождения, состоящая в основном из карбоната кальция CaCO3 . Основу песчаников составляют зерна кварцевого песка – SiO₂ . Метаморфические горные породы образовались в результате воздействия на магматические и осадочные горные породы высокой температуры, давления, газовых и водных растворов различного состава. Среди метаморфических горных пород наиболее распространены мрамор, кварцит, сланцы.

Мрамор представляет собой перекристаллизованный известняк, состоящий в основном из кальцита СаСО₃ . Мрамор содержит довольно большое количество примесей других минералов, часто имеет в составе окаменевшие остатки растений и организмов. Ещё в древней Греции и Риме мрамор ценили за красоту и природный блеск и активно применяли в строительстве и архитектуре.

Кварцит – крепкая и твёрдая горная порода серого или красноватого оттенка, состоящая в основном из кварца SiO2 . Кварцит использовался при строительстве некоторых уникальных известных сооружений, например храма Спаса на Крови в Санкт-Петербурге.

Сланцы – разнообразные горные породы, характерной особенностью которых является слоистое расположение минералов, входящих в их состав. Сланец отличается повышенной прочностью, широкой цветовой палитрой и является одним из наиболее популярных материалов для декоративной отделки стен, а также для изготовления верхнего слоя кровли.

Задание 1 К важнейшим физико-механическим свойствам камня относятся пористость, водопоглощение, морозостойкость. Пористость – степень заполнения объема камня порами, определяется как процентное соотношение объёма пор ко всему объему камня. Водопоглощение – способность камня впитывать и удерживать в порах воду. Водопоглощение численно выражается в процентах как отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого образца. Морозостойкость камня характеризует его способность противостоять в насыщенном водой состоянии многократному попеременному замораживанию и оттаиванию без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности. Сланец отличается водонепроницаемостью и морозостойкостью. Уже не одну сотню лет этот строительный камень применяется в качестве кровельного и отделочного материала в странах Западной Европы. Природным сланцем покрыты Букингемский дворец, Лувр, резиденция канцлера Германии, Эдинбургский дворец. На графике представлена зависимость водопоглощения различных образцов сланца от их пористости. Какой вывод можно сделать на основании данных, представленных на графике?

1. Чем выше пористость сланца, тем меньше его плотность.

2. Водопоглощение камней всегда соответствует их пористости.

3. Водопоглощение испытуемых образцов сланцев возрастает с увеличением их пористости. 4. Морозостойкость камней тесно связана с их водопоглощением.

_ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Задание 2 Водопоглощение определяет возможность использования природных камней для различных целей. Камни, которые практически не впитывают воду, применяются в качестве щебня в высокопрочных бетонах, для дорожных покрытий, облицовки зданий, кладки фундаментов. Камни, легко впитывающие воду, могут использоваться для получения бетонов средних марок, некоторых видов дорожных покрытий. На диаграмме представлено водопоглощение различных образцов (А, Б, В, Г, Д и Е) природных камней. Вам необходимо выбрать два образца природных камней для облицовки здания. На основании данных, представленных на диаграмме, определите, какие образцы лучше всего подойдут для этой цели. Аргументируйте свой выбор. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

З адание 3 Мрамор отличается разнообразием цветов и узоров, высокой декоративностью, хорошо поддаётся обработке. Мрамор неслучайно получил своё название: в переводе с древнегреческого слово «мрамор» (μάρμαρος) означает «блестящий камень». Мрамор широко используется при оформлении станций метро. На фотографии5 представлен фрагмент мраморной облицовки вестибюля станции метро «Добрынинская» в Москве. Какой вывод о мраморе и его происхождении можно сделать на основании этой фотографии?

1. Мрамор относится к породам вулканического происхождения.

2. Мрамор является одним из древнейших материалов, используемых в строительстве.

3. Мрамор – метаморфическая порода, в которой могут сохраниться органические остатки обитателей древних морей. 4. Мрамор термостоек и морозоустойчив. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Задание 4 Каменные материалы и строения разрушаются под действием внешних условий. Основной причиной разрушения является физическое выветривание, обусловленное воздействием на камни замерзающей воды. Химическое выветривание может быть обусловлено кислотными дождями, возникающими вследствие растворения в воде содержащихся в воздухе оксидов серы и азота. 1. Объясните причину разрушения камней под действием воды. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Объясните, почему под действием кислотных дождей происходит разрушение памятников архитектуры из мрамора. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Задание 5 Для увеличения долговечности сооружений из камня используются различные конструктивные и химические методы защиты. Конструктивная защита заключается в создании гладких или полированных поверхностей. Химические методы защиты предусматривают обработку верхнего слоя камня веществами, которые реагируют с материалом камня, образуя нерастворимые покрытия. Учитывая факторы, способствующие разрушению камней, объясните, почему полировка поверхности камней и использование покрытий может привести к увеличению долговечности сооружений из камня. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________