: Распознавание, использование и создание объяснительных моделей и представлений.

 Тема: Распознавание, использование и создание объяснительных моделей и представлений.

Цель: научиться решать проблемы, используя  комплексные практико-ориентированные задания – кейсы.

      Формирование функциональной грамотности является актуальной задачей, стоящей перед современной школой. Умение работать с информацией, выявлять в учебном материале детали, существенные для понимания смысла, умение читать таблицы, схемы, карты, извлекая из них полезную и нужную информацию, способность составлять алгоритмы решения поставленной задачи – все это входит в понятие профессионально успешной личности. Важно, чтобы знания, полученные в образовательной организации, выпускник мог применить для решения личностных, социальных и профессиональных задач. Обучение для жизни стало ведущей идеей современных подходов к образованию. Такое понимание приоритетных задач обучения нашло отражение в обновленном федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования.

     Как показывает  практика, одним из эффективных методов формирования естественнонаучной грамотности на уроках, является использование комплексных практико-ориентированных заданий – кейсов, суть которых заключается в анализе конкретной реальной ситуации, в которой заложена проблема. Ситуация связана с учебным материалом, который необходимо усвоить, но усвоение происходит не через трансляцию готового знания, а через самостоятельный творческий поиск.

Кейс по биологии в 9 классе «Царская семья»

 Учебная цель кейса: применять естественнонаучные знания, анализировать, интерпретировать данные и делать выводы.

Текст " Царская семья"

Саша узнал о трагедии царской семьи: царскую семью расстреляли в ночь с 16 на 17 июля 1918 года в подвале дома инженера Николая Ипатьева в Екатеринбурге. Всего были убиты 11 человек: сам император Николай II, его жена Александра Федоровна, четыре дочери — Ольга, Татьяна, Мария и Анастасия, сын — цесаревич Алексей, их камердинер Алоизий Трупп, горничная Анна Демидова, а также семейный врач Романовых Евгений Боткин и повар Иван Харитонов. Потом Саша прочитал, что останки пяти членов императорской семьи, а также их слуг, были найдены в июле 1991 года в окрестностях Екатеринбурга под насыпью Старой Коптяковской дороги. В ходе следствия по уголовному делу, которое вела Генпрокуратура России, останки были идентифицированы.

Сашу заинтересовал вопрос, как спустя столько лет, можно доказать, что найденные останки принадлежат членам царской семьи?

Предложите свой ответ на этот вопрос.

Ответ.

Генети́ческая дактилоскопи́я, или ДНК-дактилоскопи́я, — система научных методов биологической идентификации индивидуумов на основе уникальности последовательности нуклеотидов ДНК каждого живого существа (за исключением однояйцевых близнецов), своеобразного «генетического отпечатка», остающегося индивидуальным и неизменным на протяжении всей жизни индивидума (организма). Чтобы идентифицировать останки нужно было провести анализ ДНК, что позволило определить родственников в захоронении, а затем сравнили ДНК останков с ДНК ныне живущих родственников царской семьи для установления родства. 

Кейс по географии и ОБЖ «Лесные пожары и климат»

Методическая проблема

Цель: формирование умений компетенций естественно-научной грамотности:

• умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснения явлений.
• анализировать и интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов;
• сравнивать и анализировать результаты проведённых исследований;
• использовать и создавать объяснительные модели и представления.

Текст 1

Вызывают ли изменения климата пожары, или, напротив, пожары ускоряют изменения климата?

Учёные заявили: пожары в Якутии 2021 года усилят парниковый эффект. При этом сами пожары, по мнению учёных, происходят из-за рекордно высокой для лета температуры в северной части Сибири. Средняя температура в Европейской части России в июне 2021года стала самой высокой за весь период наблюдений. На Урале, средней Волге, во многих районах Сибири с мая стоит засуха. От лесных пожаров сильнее всего пострадала Якутия. Выгорело 3,5 млн га леса.

Рис. 1. Лесной пожар

Всё это – последствия изменения климата. Пожарный сезон стал фактически круглогодичным. Изменение климата создаёт условия для природных пожаров. Из-за растущих температур, сухой погоды и длительного отсутствия осадков, растения легче воспламеняются. Это приводит к сильным и неуправляемым возгораниям. В 8-ми случаях из 10-ти причиной пожаров является человек: непотушенные костры, пал сухой травы, брошенные из окна машины сигареты. Всё это приводит к пожарам, которые в одно мгновение становятся катастрофой.

Во время пожаров в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа – CO₂. Чем больше его в атмосфере, тем больше «нагревается» Земля. Общее количество ежегодных выбросов углекислого газа от пожаров равно примерно четверти выбросов от сжигания нефти, угля и газа. Пожары остаются хоть и не единственной, но очень мощной причиной изменения климата. И наоборот.

Текст 2

2 августа в телевизионной программе «Время» прозвучала новость:

«В нескольких селах Якутии в разгар дня стало темно, как ночью, посреди дня пропало солнце, с неба начал падать пепел. Сами местные жители связывают пропажу солнца с лесными пожарами». По словам руководителя Гидрометцентра Р.М.Вильфанда, лесные пожары в Якутии произошли из-за аномально жаркой погоды, которая в связи с глобальным потеплением отмечается в республике всё чаще.

Вопрос № 1.

Какой тип погоды (циклональный или антициклональный), характерный для Якутии, способствует возникновению пожаров? Объясните, как погодные условия в Якутии влияют на возникновение устойчивого и длительного задымления местности даже после ликвидации пожаров.

Правильный ответ:

«В Якутии преобладает антициклональная погода.

Для антициклона характерна жаркая, безветренная погода, или антициклоны малоподвижны, и для них характерна ясная, жаркая, безветренная погода, или в антициклонах воздух опускается вниз из более высоких слоев атмосферы (нисходящее движение), в результате смог от лесных пожаров скапливается у земной поверхности».

Формулирования ответа на поставленный вопрос необходимо вспомнить особенности и механизмы циркуляции воздушных потоков в антициклоне, используя знания из курса «География России», тема «Климат. Атмосферные фронты, циклоны и антициклоны».

Текст 3

Перед походом в лес, обучающиеся познакомились с правилами поведения в лесу в случае возникновения пожара.

1.    При обнаружении природного пожара немедленно предупредите всех находящихся поблизости людей и постарайтесь покинуть опасную зону.

2.    Выходите на дорогу, широкую просеку, опушку леса, к водоёму.

3.    Двигайтесь перпендикулярно к направлению распространения огня, то есть навстречу ветру, который гонит огонь.

4.    Если обстоятельства мешают уйти от огня, войдите в водоём или остановитесь на открытой поляне, накрывшись мокрой одеждой.

5.    Дышите воздухом возле земли, прикрывая рот и нос марлевой повязкой или мокрой тряпкой.

Вопрос № 2.

Все пункты инструкции ребята запомнили, но попросили объяснить, почему дышать лучше, пригнувшись к земле и обязательно ли через мокрую ткань?

Правильный ответ:

«Дышать рекомендуется, пригнувшись к земле, так как у поверхности земли воздух менее задымлен. Смачивать тряпку и дышать через неё советуют, для того чтобы снизить риск отравления продуктами горения (защитить дыхательные пути от сажи, копоти и горячего воздуха). Если рядом нет жидкости, то используют любую сухую ткань».

Задание направлено на применение соответствующих предметных знаний географии для объяснения правил, представленных в инструкции. Известно, что тёплый воздух (легче, чем холодный) поднимается вверх.

Текст 4.

Часто можно слышать от старожилов города Якутска, что климат в республике за последние сто лет очень изменился. Якутские обучающиеся решили выяснить, действительно ли климат в Якутии изменился. На местной метеостанции им предоставили данные за последние сто лет.

Таблица 2

Таблица 3. Сравнительная характеристика зимних и летних сезонов в начале XX и XXI веков

Правильный ответ:

«Зимний сезон стал менее морозным, а летний период жарче. Среднегодовая температура воздуха имеет тенденцию к повышению. Среднегодовая температура увеличилась на 4,5° за 120 лет.»

Для каждого вывода в качестве доказательства обучающиеся используют данные таблицы 2.

Выполнение задания позволяет продемонстрировать уровень владения статистическими приёмами, умение преобразовывать одну форму представления данных в другую, анализировать и интерпретировать информацию и формулировать соответствующие выводы.

Текст 5

Как отмечают учёные, природные пожары связаны с изменением климата. Связь эта двусторонняя: изменение климата удлиняет пожароопасный сезон, повышая температуру и уменьшая влажность, а горящие леса, в свою очередь, усугубляют изменение климата.

Во время пожаров в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа – CO₂. Углекислый газ образуется и после пожаров: погибшие, но не до конца сгоревшие деревья гниют, разлагаются и выделяют CO₂ – один из главных парниковых газов. Повышение средней температуры на Земле происходит вследствие разогрева земной атмосферы парниковыми газами.

Вопрос № 3.

Составьте схему цикла климатических изменений, начиная с возгорания.

Каждой цифре в цикле подберите соответствующий пункт из перечня ниже: А) поднятие температуры воздуха;

Б) засушливое лето;

В) увеличение уровня углекислого газа в атмосфере;

Г) увеличение парникового эффекта;

Д) лесной пожар;

Е) фотосинтез.

Кейс-задания способствует формированию познавательных и логических универсальных действий. Они создают условия, мотивирующие и стимулирующие самостоятельную поисковую деятельность  через решение проблемных ситуаций. В результате происходит осознанное усвоение учебного материала. Кейс-задания формируют навыки совместной работы в группах, аргументированного отстаивания своей точки зрения и уважения к иному мнению, вырабатывают  осмысленное бережное отношение к природе.