Беликова Радмила Михайловна, кандидат биологических наук, доцент кафедры естественно-научных дисциплин АГГПУ им. В.М. Шукшина; email: radmila.belikova.76@list.ru

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.М. ШУКШИНА»

ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА БАЗЕ ТЕХНОПАРКА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ  «ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГРАМОТНОСТЬ: НОВЫЕ ДИДАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ИМПЕРАТИВЫ» Секция 1 «Естественно-научная грамотность как важная характеристика уровня образования общества и его готовности к инновациям»

(2 ноября 2022 года)

​

Одним из приоритетных направлений в современном российском образовании стало развитие естественно-научной грамотности школьников, которая представляет собой способность использовать знания по предметам естественно-научного цикла и оценивать их достоверность; выявлять проблемы, прогнозировать возможные изменения и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека.

2

Таким образом, понимание естественно-научных явлений, умение объяснять их, описывать и оценивать с научной точки зрения, планировать исследовательскую деятельность, научно интерпретировать данные и доказательства для получения выводов являются основными компетентностями естественно-научной грамотности.

Однако она не ограничивается только знаниями и компетентностями. Важным является и отношение, мотивация к научному познанию, интерес к научному изучению различных вопросов и проблем. Демонстрация обучающимися компетенций в определённом контексте показывает неразрывную связь знаний и умений в рамках естественно-научной грамотности с реальными жизненными ситуациями, простыми и понятными детям.

3

Школа, по ряду причин, не всегда в полной мере может удовлетворить потребности обучающихся в изучении естественно-научных дисциплин и мотивировать их к исследовательской деятельности.

В связи с этим дополнительное образование может стать платформой для расширения и углубления предметных знаний обучающихся, восполнения пробелов по учебному материалу, освоения различных технических инноваций. Дополнительное образование характеризуется вариативностью и динамичностью, в связи с чем, каждый обучающийся может выбирать интересующее его направление деятельности для более углублённого изучения конкретной предметной области.

4

В настоящее время активно развивается новая модель системы дополнительного образования, в которую входят технопарки и кванториумы, являющиеся платформами для внедрения инновационных образовательных технологий.

Данные образовательные структуры должны войти в систему школьного образования для создания единого образовательного пространства, в рамках которого будут созданы условия для всестороннего развития обучающихся. В данном контексте технопарк является той образовательной средой, в условиях которой повышается исследовательская активность, совершенствуется практическая подготовка обучающихся, удовлетворяются их познавательные интересы в области естественных наук.

5

На базе Алтайского государственного гуманитарно-педагогического университета имени В.М. Шукшина создан и функционирует технопарк универсальных педагогических компетенций. Образовательное пространство технопарка оснащено современным оборудованием и является площадкой, на которой студенты-педагоги приобретают опыт работы со школьниками, реализуют себя в проектной и исследовательской деятельности, формируют компетенции функциональной грамотности, профессионально развиваются.

Кроме того, технопарк является центром популяризации науки и формирования интереса к научной деятельности у школьников.

6

Программа «НаукаСтарт»

На платформе технопарка разработана и реализуется дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа естественно-научной направленности для учащихся 7-10 классов, в рамках которой изучаются следующие модули: «Физические системы. Физика», «Физические системы. Химия», «Живые системы. Биология», «Основы робототехники». Выбирая определённое направление, обучающиеся получают возможность не только проводить опыты в области генетики, анатомии и физиологии человека, физики и химии, но и реализовать себя в проектной деятельности.

Это позволяет обеспечить формирование содержательного и процедурного знания у обучающихся в рамках развития естественно-научной грамотности.

​

7

Программа «НаукаСтарт»

Программа реализуется в течение одного года обучения короткими сессионными периодами в каникулярное время и нацелена на формирование компетенций естественно-научной грамотности. Программа имеет междисциплинарную ориентированность, что позволяет расширить предметные знания обучающихся и в комплексе с инженерными предметами использовать STEM-подход.

​

8

Программа «НаукаСтарт»

В настоящее время нами проведены три каникулярные школы (биология, химия и физика) для учащихся города Бийска. Обучение прошли 40 человек в возрасте 13-16 лет.

Полнотекстовый вариант программы размещен на сайте АГГПУ им. В.М. Шукшина: https://sites.google.com/aggpu.ru/eng/

9

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 1

На первом этапе обучающиеся проходили входное тестирование, целью которого являлось определение уровня сформированности естественно-научной грамотности школьников. Тест включал в себя различные типы заданий по биологии, физике и химии (с выбором одного правильного ответа, ситуационные задачи с открытым ответом, задания на интерпретацию данных).

Полнотекстовый вариант заданий для входного тестирования размещен на сайте АГГПУ им. В.М. Шукшина: https://sites.google.com/aggpu.ru/eng/

10

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 1

Анализ результатов входного тестирования показал, что основные затруднения у обучающихся вызывали вопросы, связанные с научным объяснением явлений и выполнение заданий, требующих самостоятельной формулировки ответов. В то же время, задания, предполагающие выбор одного ответа, и задания, которые необходимо выполнить, воспользовавшись известным алгоритмом, успешно выполнялись всеми обучающимися.

11

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 2

На втором этапе обучения проводились аудиторные занятия, состоящие из двух частей: лекционной (в формате мини-лекции) и практической. Лекционные занятия обязательно сопровождались демонстрацией опытов и видеоматериалов, снятых нами на базе технопарка. На практических занятиях обучающиеся работали с современным оборудованием технопарка.

На основе партнерских отношений с Педагогическим технопарком «Кванториум им. К.Д. Ушинского» АГГПУ им. В.М. Шукшина использовались оборудование и площадки для проведения практических занятий. Это дало обучающимся дополнительные возможности для проектной деятельности.

12

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 3

Помимо аудиторных занятий обучающимся предлагалась самостоятельная работа над проектом (STEM-проект). Выполнение проекта в данной форме позволяет создать условия для самостоятельной деятельности обучающихся, использовать эффективные приемы их стимулирования к овладению различными способами деятельности, дает понимание самой сути предмета и его применения в практической сфере, развивает критическое мышление, способность делать выводы и обобщения, формулировать новые идеи и находить решения для различных жизненных ситуаций.

13

Примеры тем проектов

Модуль «Научная микроскопия»

​

• 3D-моделирование биологических объектов. Что нужно сделать? Изучив видео инструкцию, создать модель любого биологического объекта: клетка растительная или животная, вирус, орган растения (цветок, плод, лист), орган насекомого (глаза, крылья, ротовой аппарат) с помощью компьютерной программы для моделирования 3D-блендер. Представить свою модель, распечатав ее на 3D-принтере.

​

• «МикроКосмос». Что нужно сделать? Выбрать любой объект для микроскопического исследования (растение, насекомое, почвенный организм и т.д.). Наблюдать, делать фотографии для красочной презентации или снимать короткометражный фильм. Придумать название вашему фильму (презентации) и пригласить всех на премьеру.

​

• «Микроскопический фотоальбом». Что нужно сделать? Собрать коллекцию фотографий, сделанных вами с помощью камеры цифрового микроскопа. Что фотографировать? Все, что можно рассмотреть с помощью микроскопа, от бактерий до кристаллов сахара. Сформировать из фотографий альбом (подписи под фотографиями обязательны) и представить свою работу.

​

• «Эксперименты». Что нужно сделать? Провести опыт по биологии в домашних условиях. Записать ход опыта на видео и представить свою работу.

14

Примеры тем проектов

Модуль «Анатомия человека»

​

• 3D-моделирование биологических объектов. Что нужно сделать? Изучив видео инструкцию, создать модель любого органа человека с помощью компьютерной программы для моделирования 3D-блендер. Представить свою модель.

​

• «Я тебе все объясню». Что нужно сделать? Выбрать любой вопрос по анатомии человека, который вас очень интересует. Подготовить ответ на этот вопрос, используя оборудование технопарка и записать его на видео. Видеоролик должен быть коротким и информативным.

​

• «Эксперименты». Что нужно сделать? Провести опыт по биологии в домашних условиях. Записать ход опыта на видео и представить свою работу.

​

15

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 3

В зависимости от тематики проект выполнялся в группе или индивидуально, на базе технопарка с использованием необходимого оборудования или в домашних условиях. В случае групповой работы обучающиеся общались и обсуждали этапы выполнения проекта посредством онлайн-доски для совместной работы Miro. Индивидуальное выполнение проекта предполагало использование данной доски для консультации с тьютором технопарка.

16

Этапы реализации программы «НаукаСтарт»

Этап 3

На защите проектов обучающиеся представляли работы по таким темам, как: «Биофизика. Электричество в живом организме», «3D-моделирование объектов», «Бионика. Изобретательная природа», «Нейро», «Робот моей мечты».

17

Итоги реализации программы

В ходе аудиторных занятий и работы над проектами у обучающихся формируются компетенции естественно-научной грамотности: научно объяснять явления; понимать особенности естественно-научного исследования; интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.

В соответствии с компетенциями развиваются следующие умения: применять соответствующие естественно-научные знания для объяснения явления; объяснять принцип действия технического устройства или технологии; предлагать или оценивать способ научного исследования; выдвигать объяснительные гипотезы и предлагать способы их проверки; анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы; оценивать c научной точки зрения аргументы и доказательства из различных источников.

18

Итоги реализации программы

Таким образом, в ходе реализации программы осуществляется междисциплинарный подход к изучению естественных наук, формируются компетенции естественно-научной грамотности, а также умения и навыки , необходимые для проектной деятельности.

19

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

20