ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ «ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ»

В состав образовательной области входит естественнонаучный цикл предметов: география, физика, химия и биология.

Выбор структуры и содержания учебных программ по данным предметам осуществлен на основе принципа преемственности в изучении учебного материала.

• 
  умений описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные процессы и явления;
  
• 
  умений интерпретировать аргументацию и выводы;
  
• 
  – умений выявлять вопросы и проблемы, которые могут быть решены с помощью научных методов.
  

Для оценки естественнонаучной грамотности обучающихся подбираются ситуации с различными проблемами. Они должны быть связаны с повседневной жизнью людей, вопросами сохранения здоровья, использования естественнонаучных знаний для развития техники и технологии, проблемами окружающей среды.

В помощь учителю для развития естественнонаучной грамотности обучающихся предлагаются методические пособия, размещенные на официальном сайте НАО им. И.Алтынсарина (www.nao.kz).

Важной задачей, стоящей перед учителем, является формирование у учащихся умений и навыков применения предметных знаний на практике, практико-ориентированное обучение.

– использование мультимедиа-технологий при изучении учебного материала;

– интенсивное использование компьютеров как инструмента повседневной учебной работы обучающихся и педагогов;

– реализацию технологий межпредметных связей;

– разработку методов самостоятельной поисковой и исследовательской работы обучающихся в ходе выполнения учебных телекоммуникационных проектов;

– поиск и обработку информации в рамках изучаемого материала с использованием Интернет;

– использование электронных таблиц для решения задач;

– проведение виртуальных практикумов и лабораторных работ. Рекомендуется активно использовать на занятиях задачи, задания и упражнения, развивающие умения применять знания по географии, физике, химии и биологии в урочное и внеурочное время, в учебно-исследовательских и жизненных ситуациях. При разработке учебных заданий рекомендуется ориентироваться на систему примерных заданий, предложенных в изданиях Академии, которые разрабатывались с учетом требований международных сравнительных исследований PISA и TIMSS.

В рамках предметов образовательной области «Естествознание» рекомендуется организация разнообразной внеклассной, экскурсионно- экспедиционной работы. На уроках обязательно должны изучаться краеведческие аспекты, вопросы безопасного поведения и снижения риска бедствий.

Эффективному практико-ориентированному обучению во время занятий служит создание условий для развития коммуникативных навыков учащихся, навыков и умений работы в коллективе.

Особое значение имеет развитие исследовательских качеств школьников, внимания и наблюдательности, логического мышления и творческого воображения, памяти, языковых навыков и полиязычия, развитие навыков использования предметной учебной, научной и методической информации, изданий периодической печати, Интернета, цифровых образовательных ресурсов.

На уроках обязательно реализуются цели обучения, направленные на развитие индивидуальных качеств личности при развитии исследовательских навыков, которые достигаются в ходе проведения опытов, экспериментов и исследований.

При проведении практических и исследовательских работ, лабораторных опытов, экспериментов и решении экспериментальных задач, выполнении проектов, создании моделей углубляется понимание сущности природных и социально-экономических процессов, явлений и законов. Обучающиеся должны уметь видеть причинно-следственные связи, выявлять изменения в окружающей среде, предлагать способы предотвращения опасных изменений в конкретных ситуациях.

Учителя физики, химии и биологии могут самостоятельно выбирать темы практических и лабораторных работ, практикумов с учетом имеющегося оборудования, оснащенности кабинета и электронных средств обучения. При проведении лабораторных работ и работы практикума (в тетрадях для лабораторных работ) обязательно оценивание всех учащихся класса. Оцениваемые практические работы по географии указаны в учебной программе и имеют номера.

Учебные программы отражают знания о процессах в природе и деятельности человека. На уроках должны рассматриваться возможности новейших подходов к решению экологических проблем и развитию производительных сил общества на основе чистых, наукоемких технологий.

В процессе изучения предметов данной образовательной области обучающиеся должны получить четкое представление о взаимосвязи общества, экономики и природы, о значении атмосферы и других оболочек нашей планеты для существования жизни на Земле, о главных источниках ее загрязнения, влиянии этих загрязнений на окружающую среду и жизненные процессы, о мерах охраны живой природы от воздействия вредных факторов, о возможных пагубных последствиях преобразования природной среды (в том числе и тех, в которых участвуют сами обучающиеся). Школьники должны хорошо понимать взаимосвязи в природном комплексе Земли, материка, страны, своего родного края.

Примеры тем для индивидуальных проектно-исследовательских работ учащихся:

– Способы улучшения качества воды.

– Исследования развития оврагов.

– Проекты развития чистых технологий на предприятиях края.

– Биогазовая энергетика.

– Исследование местной гидрографии.

– Определение жесткости воды.

– Исследование жевательной резинки.

– Исследование чипсов.

– Исследование качества чая.

– Исследование качества молока.

– Исследование сигарет.

– Определение качества мыла.

– Изучение влияния музыки на работоспособность человека.

– Исследование пылевого загрязнения воздуха в помещении.

– Изучение коры деревьев и кустарников.

– Изучение зависимости здоровья людей от состояния атмосферы.

– Изучение освещённости рабочих столов в школе.

– Исследование возможностей энергосбережения в своей квартире.

На уровне общего среднего образования важное значение для предметов естественнонаучной области (географии, физики, химии и биологии) имеет развитие математической и информационной грамотности. Она включает в себя умения строить и заполнять информационные структуры (схемы, графы и таблицы), умения организовывать сбор информации и проводить ее анализ, строить и анализировать графики, использовать методы моделирования.

Обязательно включается анализ проблем, формулирование заданий, переход от текстового условия к формуле, от описания процесса к его представлению и объяснению смысла преобразований.

Изучаются и применяются понятия: «модель», «данные», «параметры», «постоянные и переменные величины», «область допустимых значений». Проводятся исследования моделей с различными значениями параметров.

Важным результатом обучения является активность выпускника средней школы по естественнонаучным аспектам в информационно- образовательной среде школы.

Это проявляется в его способности строить алгоритм процесса, программирования по алгоритму и исследования его с помощью компьютера. Важным является овладение обучающимися навыками исследования результатов эксперимента по полученным данным, использования математических и табличных компьютерных данных, построения диаграмм и графиков зависимостей, умениями осуществлять округление, определять погрешности, то есть проводить вычисления не только традиционными инструментами, но и с помощью компьютерных и цифровых приборов и оборудования.Это позволит сформировать у старших школьников опережающий опыт исследовательской деятельности по географии, физике, химии и биологии, важными инструментами которой являются математические и информационные опоры.

Это позволит также углубить и разнообразить школьное естественнонаучное образование, подготовить школьников к дальнейшему профессиональному обучению и развитию в период инновационных изменений. В старшей школе формируется культура исследования как важного фактора перехода к профессиональному образованию выпускника школы.

На уроках должны активно использоваться материалы из газет, журналов, фильмов, видео-, аудиоматериалы, веб-сайты и литература для сбора и исследования информации.

Для формирования академической лексики по предмету следует проводить систематическую работу по использованию терминологии на уроках. Предлагаются устные и письменные задания, позволяющие учащимся совершенствовать правильное использование терминов. При оценивании учебных достижений обучающихся необходимо учитывать корректное использование академической лексики.

Следует в равной мере уделять внимание решению качественных и количественных задач, так как необходимо добиваться глубокого понимания сути явлений, процессов и формирования навыков их решения.

Важным является правильное использование обучающимися всех учебных приборов и технического оборудования с соблюдением правил техники безопасности.

Для развития научно-исследовательских навыков обучающихся рекомендуются очные и заочные школы при вузах и Дворцах школьников. Обучающимся предлагается посещение мероприятий Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» и Ассоциации «Ядерное общество Казахстана», которые организуют специальные программы для школьников старших классов в дни работы ежегодно проводимой выставки «Kazatomexpo».

Программы включают различные интерактивные форматы. Учащиеся могут познакомится с приложением «АЭС на ладони», которое позволяет изучить работу атомной электростанции, запускать различные игровые сценарии: от атомной атаки пришельцев – до смерча. Ссылки: http://www.kazatomprom.kz/#!/about

Информацию об альтернативных источниках энергии, способах ее современного производства можно получить по ссылкам: alternativenergy.ru; aqua-rmnt.com/otoplenie/alt

Рекомендуется использовать на уроках географии и биологии материалы республиканского общественного объединения «Казахстанское национальное географическое общество». Ссылки: kazgeography.org; kazgeography@nu.edu.kz

О работе направлений выставки ЭКСПО-2017, а также материал о предыдущих всемирных выставках можно найти по ссылкам: skachatreferat.ru/poisk/экспо; http://www.skachatreferat.ru/poisk/экспо-2017. Рекомендуется использовать на уроках материалы новейших умных технологий выставки «Энергия Будущего».

Критическое мышление на уроках предметов образовательной области «Естествознание» включает развитие таких навыков, как приобретение доказательств посредством слушания, наблюдения, анализа и синтеза с учетом контекста. Поэтому обучающимся необходимо предоставлять возможность для развития навыков наблюдения, анализа, суждения и интерпретации. Ученики могут быть вовлечены в:

– сбор и классификацию суждений и доказательств;

– оценивание основных источников и постановку соответствующих вопросов о них;

– сравнение и обсуждение основных источников с выводами и обобщениями;

– пересмотр своих предположений и гипотез по мере обогащения личного опыта.

Межпредметные связи на уроках географии, физики, химии и биологии, отражая естественные взаимосвязи процессов и явлений окружающего мира, играют существенную роль в развитии системного мышления, умения использовать знания при изучении одного предмета в процессе усвоения знаний по другому предмету.

С точки зрения дидактики, реализация межпредметных связей значительно повышает научный уровень обучения, влияет на содержание учебного материала, на методы преподавания, которые использует учитель, а также на методы учения, самостоятельно осуществляемые обучающимися.

Кроме того, активное использование межпредметных связей позволяет оптимизировать процесс преподавания предметов естественнонаучного цикла и тем самым уменьшить все возрастающую учебную нагрузку на обучающихся.

Использование межпредметных связей на уроках предметов образовательной области «Естествознание» играет важную роль в формировании основополагающих естественнонаучных понятий – «Жизнь», «Человек», «Природный комплекс», «Экономика и экология», «Вещество», «Тело», «Энергия», «Сила», «Движение» и «Развитие».

На уроках по географии, биологии, химии, физике в старших классах необходимо создавать межпредметные проблемные ситуации: ситуации неожиданности, доказательства, опровержения, предположения.

Например, при изучении разделов учебного предмета «География»: «Природопользование и геоэкология», «Геоэкономика», «Геополитика»,

«Страноведение» и «Глобальные проблемы человечества» можно обсуждать вопросы безопасного поведения в условиях стихийных бедствий и существующих рисков, прогнозировать непредвиденные ситуации и правила поведения в этих условиях, акцентировать внимание на формировании у обучающихся культуры безопасности.

Межпредметные связи могут использоваться по общности методов исследования (экспериментальный метод, методы проектов и моделирования и др). Учителю рекомендуется использовать следующие виды межпредметных связей: предшествующие, сопутствующие и перспективные.

Предшествующие межпредметные связи – это связи, когда при изучении материала курса опираются на ранее полученные знания по другим предметам (например, на знания из курсов естествознания, географии, биологии).

Сопутствующие межпредметные связи – это связи, учитывающие тот факт, что ряд вопросов и понятий одновременно изучаются как по одному, так и по другим предметам (например, понятие о звуке изучается в физике, а органы слуха – в биологии).

Перспективные межпредметные связи используются, когда изучение материала по одному предмету опережает его изучение по другим предметам. Например, понятие о строении атома в физике изучается раньше, чем в курсе химии, в этом случае учитель химии опирается на знания, полученные на уроках физики.

Важным является изучение по предметам образовательной области «Естествознание» научно-теоретической и практической сущности терминов: «Геополитическое положение», «Геоэкономическое положение», «Устойчивое развитие», «Стратегии развития», «Индустриально-инновационная реформа», «Зелёная экономика», «Зелёная энергетика», «Хозяйство страны», «Наукоёмкие технологии», «Чистые технологии», понимание их прикладного значения в региональном и локальном аспекте, формирование и развитие научно обоснованных представлений о Республике Казахстан как о динамично развивающейся стране в глобальном геоэкономическом пространстве в контексте реализации национальной идеи «Мәңгілік Ел». Воспитательные аспекты на уроках должны отражать идеи Патриотического акта «Мәңгілік Ел».

Необходимо также изучение перспектив и стратегического значения для развития страны проведение научно-технической выставки «ЭКСПО-2017».

Выполнение домашних заданий учащимися – один из необходимых элементов учебного процесса. При формулировании домашнего задания рекомендуется учитывать следующее:

– домашние задания нельзя сводить только к заучиванию параграфов учебника и решению заданий. Нужно больше использовать задач, заданий и упражнений творческого, экспериментального, проблемного характера;

– следует включать в домашнее задание элементы, которые направляли бы учащихся на самоанализ результатов своей учебной деятельности;

– следует давать домашние задания, отличающиеся разнообразием по содержанию и формам выполнения;

– при определении объема домашней работы нужно обязательно учитывать индивидуальные и возрастные особенности старших школьников.
Рекомендуемая тематика прикладных курсов или курсов по выбору по предметам образовательной области (темы могут быть изменены в соответствии с условиями и возможностями учителей).

Биология: «Биологические модели и прикладные задачи», «Эволюция естественнонаучной картины мира», «Питание и здоровье», «Экологическая этика», «Биология и здоровье», «Современная естественнонаучная картина мира», «Биологически активные вещества», «Все в корнях наших (по основам генетики)», «Мое здоровье – в моих руках», «Загадки живой клетки», «Закономерности наследственности», «Проблемы биологии», «Клетки и ткани», «Приусадебный участок», «Проблемы биогеографии», «Кожа – зеркало здоровья», «Современная микробиология», «Введение в нанотехнологии», «Биотехнологии и безопасная среда».

География: «Математические модели и методы в социально- экономической географии», «Математические модели и методы в картографии», «Проектные технологии при изучении географии Казахстана», «Моделирование социально-экономических процессов в родном крае», «Мировая энергетика и политика», «Развитие энергетического потенциала Казахстана», «Зелёная энергетика страны сегодня», «Медицинская экология», «Медицинская география», «Методика решения проектных задач и заданий», «География, история, искусство: перекрестки и взаимодействия», «Глобальные проблемы человечества и снижение риска бедствий».

Физика: «Школьный физический практикум: наблюдение, эксперимент, моделирование», «Как делают открытия в физике», «Математические модели и методы в физике», «Решение физических задач повышенного уровня сложности», «Физические загрязнения окружающей среды и их влияние на человека», «Физика и компьютер», «Курс прикладной физики с изучением основ автоматизации производства», «Курс прикладной физики на материале сельскохозяйственного производства», «Фундаментальные эксперименты в физической науке», «Физико-техническое моделирование», «Основы космонавтики», «Физика космоса», «Элементы биофизики», «Биохимическая физика», «Современные достижения космонавтики», «Защита от радиации», «Снижение риска бедствий (техногенного, антропогенного и природного происхождения)», «Правила поведения до, во время и после чрезвычайной ситуации природного происхождения», «Прогнозирование предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера».

Химия: «Школьный химический практикум: наблюдение, эксперимент, моделирование», «Как делают открытия в химии», «Экологическая химия», «Решение задач по химии повышенного уровня сложности», «Загадки простой воды», «Химия и питание», «Путешествие в мир фармакологии», «Путь к долголетию (интегрированный курс)», «Химия неметаллов и жизнь», «Озадаченная химия», «Химия и общество», «История химии», «Мир косметической химии», «Химия, как основа произведений научной фантастики», «Химия и материаловедение», «Химические секреты агронома», «Химия и парикмахерское искусство», «Химия и СМС», «Пищевые добавки: плюсы и минусы», «Косметика: вчера, сегодня, завтра», «Химия на кухне», «Методика решения химических задач», «Методика решения экспериментальных задач по химии», «Безопасность