Формирование естественнонаучной грамотности на уроках биологии через практикоориентированные задания

Автор: Фаисканова Марьям Касимовна

Организация: МАОУ «Рахмангуловская СОШ»

Населенный пункт: Свердловская область, с. Рахмангулово

Аннотация. Предложена методика работы с практикоориентированными заданиями по биологии в 6–9 классах. Показано, как связать жизненную ситуацию с объяснением биологического явления, планированием опыта и анализом данных. Представлены учебный кейс о прорастании семян, способы дифференциации и критерии оценивания. Особое внимание уделено разграничению наблюдения, предположения и доказанного вывода. Материал адресован учителям биологии основной школы.

Ключевые слова: естественнонаучная грамотность, биология, практикоориентированные задания, учебный эксперимент, анализ данных, сельская школа.

Faiskanova Maryam Kasimovna
Biology teacher, Rakhmangulovo Secondary School
Krasnoufimsk Municipal District, Sverdlovsk Region

Developing scientific literacy through context-based tasks in biology lessons

Abstract. The article proposes a method for using context-based biology tasks in grades 6–9. A seed germination case illustrates how to connect everyday situations with scientific explanations, experimental design and data interpretation. Differentiation strategies and assessment criteria are provided, with an emphasis on distinguishing observations, hypotheses and evidence-based conclusions.

Keywords: scientific literacy, biology, context-based tasks, classroom experiments, data interpretation.

Введение

Школьник может правильно назвать условия прорастания семян и затрудниться с объяснением того, почему посевы на переувлажнённой грядке оказались редкими. В первом случае достаточно воспроизвести изученное правило, во втором необходимо выделить существенные условия, предложить объяснение и определить, какие данные нужны для его проверки. Именно этот переход целесообразно сделать предметом систематической работы на уроках биологии.

В рамке естественнонаучного образования PISA выделены объяснение явлений, оценка исследовательских процедур и критическая работа с данными и научной информацией [1]. Для учителя это ориентир при конструировании заданий: ответ должен показывать не только знание термина, но и способ рассуждения ученика. В предлагаемой методике используются доступные ситуации, связанные с выращиванием растений, хранением продуктов и наблюдением за природой.

Цель статьи – описать воспроизводимую последовательность работы с такими заданиями в 6–9 классах. Приведённые ситуации и числовые материалы являются учебными моделями. Они предназначены для организации обсуждения и не представляют результаты проведённого педагогического исследования.

1 Конструирование задания на основе жизненной ситуации

Удобной отправной точкой становится вопрос, на который нельзя ответить одной цитатой из учебника. Например: «Одинаковые семена посеяли одновременно, но число всходов различается. Какие объяснения следует проверить?» Контекст должен быть понятен детям, однако личный опыт выращивания растений не должен становиться обязательным условием успеха. Все необходимые исходные сведения включаются в условие.

Задание целесообразно строить из четырёх связанных частей: описание ситуации, источник данных, вопросы и требование к итоговому ответу. Источником может быть небольшая таблица, фотография, схема опыта или краткий текст. Учитель заранее определяет, какое действие проверяет каждый вопрос. «Назовите условие» проверяет знание; «выберите сравниваемые варианты и объясните выбор» выявляет понимание устройства эксперимента.

Вопросы располагаются с нарастанием самостоятельности. Сначала ученик извлекает явно указанную информацию, затем сравнивает результаты, объясняет различие и предлагает способ проверки. Завершающий вопрос задаёт границы вывода: «Что по этим данным установить нельзя?» Такая последовательность позволяет включить в работу детей с разным уровнем предметной подготовки.

2 Учебный кейс о прорастании семян

Кейс «Почему семена не проросли?» предлагается после изучения условий прорастания. По условию школьники взяли семена фасоли одной партии, распределили их случайным образом по трём вариантам, по 20 семян в каждом. Все ёмкости находились при одинаковой комнатной температуре в течение пяти суток. В варианте А использовали сухую бумагу, в Б – влажную бумагу без слоя свободной воды, в В – семена полностью погрузили в воду. Проросшим считали семя с появившимся корешком.

Для обсуждения задаются условные результаты: в А проросло 0 семян, в Б – 18, в В – 3. Учитель отдельно сообщает, что это специально составленный набор данных, а при выполнении настоящего опыта результаты могут отличаться. Учащиеся вычисляют долю проросших семян: 0 %, 90 % и 15 %. Расчёт выполняется по правилу: число проросших семян разделить на общее число и умножить на 100 %.

Первый вопрос: «Какое сравнение позволяет обсудить значение воды?» Ожидается сопоставление А и Б, поскольку в них различается увлажнение. Второй: «Почему избыток воды мог ухудшить результат?» Ученик связывает дыхание живых клеток с потребностью в кислороде и предполагает, что полное погружение ограничило его доступ. При этом кислород присутствует и в воде; формулировка «в воде кислорода нет» ошибочна.

Третий вопрос требует оценить доказательность: «Подтвердили ли мы, что причиной различий был именно недостаток кислорода?» Корректный ответ отрицательный. Содержание кислорода не измеряли, а полное погружение изменило сразу несколько условий. Результаты согласуются с объяснением, но сами по себе не исключают другие причины. Эта оговорка помогает отделить правдоподобную гипотезу от установленного механизма.

3 От обсуждения результатов к планированию опыта

После разбора кейса группы предлагают улучшенный план проверки. Учитель задаёт вопросы: «Что именно будем изменять? Что оставим одинаковым? По какому признаку сравним результаты?» Дети фиксируют вид и партию семян, их число, срок наблюдения, температуру, способ увлажнения и критерий прорастания. Если проверяется влияние температуры, условия увлажнения должны быть сопоставимыми, а температура – измеренной, а не обозначенной словами «тепло» и «холодно».

Для каждого условия желательно подготовить несколько отдельных ёмкостей. Семена в одной ёмкости испытывают общие условия, поэтому двадцать семян не равнозначны двадцати независимым повторениям опыта. На школьном уровне достаточно обсудить это на примере: если одна ёмкость случайно пересохнет, результат всей группы окажется искажён. Несколько ёмкостей позволяют заметить такой случай.

Наблюдение ведётся по одному расписанию; в журнал заносятся дата, вариант, число проросших семян и замечания. Исходные записи сохраняются, даже если отдельный результат кажется неожиданным. Удаление неудобного значения заменяется обсуждением возможной причины: ошибка подсчёта, неоднородность семян или нарушение режима. Итоговый ответ включает результат, биологическое объяснение и ограничение исследования.

Длительный опыт распределяется между уроками. На первом занятии формулируются вопрос и план, затем проводятся краткие наблюдения, на следующем уроке анализируются данные. Если условия для постановки опыта отсутствуют, можно ограничиться учебной таблицей, но в этом случае нельзя оценивать практические умения, которые дети фактически не демонстрировали.

4 Перенос способа рассуждения в другие ситуации

В задании об удобрениях учащиеся оценивают утверждение «Чем больше удобрения, тем лучше растёт растение». Учитель предлагает сравнить контрольный вариант и несколько концентраций при одинаковых остальных условиях. Вопрос о том, что считать лучшим ростом, подводит к выбору показателей: прирост высоты, число листьев, внешний вид. Один высокий, но слабый побег не даёт основания объявлять условия оптимальными.

Ситуация о хранении продуктов может быть разобрана по готовому тексту и данным. Учащиеся объясняют, почему понижение температуры обычно замедляет процессы порчи, и выявляют чрезмерное обобщение «холод уничтожает все микроорганизмы». Выращивание неизвестных микроорганизмов из испорченных продуктов для выполнения такого задания не требуется. Предметом работы остаётся объяснение на основе изученных закономерностей.

Ещё один вариант – обсуждение происхождения органических веществ растения. Представление о том, что растение получает готовую органическую пищу главным образом из почвы, сопоставляется со схемой фотосинтеза: источником углерода служит углекислый газ, а свет обеспечивает процесс энергией [2]. Затем школьники объясняют, почему внесение минеральных удобрений не заменяет достаточного освещения.

При дифференциации сохраняется общий исследовательский вопрос. Одной группе предлагается таблица с выделенными сравниваемыми строками, другой – только исходные сведения, третьей – задача найти недостаток экспериментального плана. Поддержка облегчает организацию рассуждения, но не подсказывает готовый вывод.

5 Оценивание и обратная связь

Оценивать целесообразно четыре действия: выделение данных, биологическое объяснение, план проверки и обоснование границ вывода. По каждому действию можно использовать шкалу 0–2 балла: 0 – действие не выполнено или содержит принципиальную ошибку; 1 – выполнено частично либо с подсказкой; 2 – выполнено самостоятельно и обоснованно. Сумма баллов помогает увидеть общую картину, а профиль по действиям показывает, какая помощь требуется ученику.

Например, за план проверки 2 балла получает работа, где обозначены изменяемый фактор, сравнение, одинаковые условия и измеряемый результат. Если предложено просто «повторить опыт», ставится 1 балл при наличии содержательного пояснения. Ответ «посмотреть в интернете» не заменяет экспериментального плана. При обсуждении оценки учитель обращается к конкретному фрагменту работы.

Входное и итоговое задания должны различаться сюжетом, сохраняя сопоставимую сложность. Если после кейса с семенами дать тот же текст, высокий результат может отражать запоминание. Более содержательная проверка – предложить иной объект и выяснить, переносит ли ученик способ сравнения. Для отслеживания динамики можно сохранять короткие письменные ответы и отмечать степень самостоятельности; заявления о росте грамотности требуют таких данных.

Заключение

Практикоориентированное задание становится средством формирования естественнонаучной грамотности, когда ученик объясняет выбор, обращается к данным и проверяет достаточность доказательств. Предложенная последовательность помогает соединить биологическое содержание с исследовательскими действиями без обязательного использования сложного оборудования. Её результат следует оценивать по качеству самостоятельного рассуждения, а дальнейшую работу строить на выявленных затруднениях.

Библиографический список

1. OECD. PISA 2025 Science Framework. URL: https://pisa-framework.oecd.org/science-2025/ (дата обращения: 04.10.2026).

2. Clark M. A., Douglas M., Choi J. Biology 2e. Houston: OpenStax, 2018. Раздел 8.1 Overview of Photosynthesis. URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis (дата обращения: 04.10.2026).