УДК 37.022
Кузнецова Е. В., заместитель директора, Институт развития профильного обучения Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования города Москвы «Московский городской педагогический университет», г. Москва
Алексеев А. В., старший методист, Институт развития профильного обучения Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования города Москвы «Московский городской педагогический университет», г. Москва
Семяшова Е. К., старший методист, Институт развития профильного обучения Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования города Москвы «Московский городской педагогический университет», г. Москва
В статье рассматривается Городской конкурс «Естественно-научный марафон», проведенный в 2024 году для 7–9-х классов городского образовательного проекта «Естественно-научная вертикаль». Конкурс направлен на развитие познавательного интереса обучающихся к естественным наукам, проходил в дистанционном формате и включал вопросы из курсов биологии, химии и физики. Междисциплинарность и практикоориентированность заданий способствовали развитию у обучающихся естественно-научной грамотности и формированию межпредметных навыков.
Городской образовательный проект «Естественно-научная вертикаль» был запущен Департаментом образования и науки города Москвы в 2022 году. Оператором проекта является Институт развития профильного обучения Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования города Москвы «Московский городской педагогический университет». Цели проекта:
- создание условий для формирования знаний, умений, навыков и компетенций обучающихся для решения теоретических и практико-ориентированных задач в области естественных наук;
- обеспечение освоения обучающимися на углубленном уровне учебных предметов естественно-научной направленности (биологии, химии и физики) для сдачи экзамена на высокие баллы, необходимые для поступления в предпрофессиональные и профильные классы;
- предоставление возможности обучающимся проявить интеллектуальные и творческие способности при изучении естественно-научных учебных предметов.
Естественно-научная вертикаль реализуется на уровне основного общего образования в образовательных организациях, подведомственных Департаменту образования и науки города Москвы, при взаимодействии с высшими учебными заведениями столицы В соответствии со стандартом реализации проекта, особенностью образовательной программы является изучение биологии, химии и физики на углубленном уровне. Причем, химию обучающиеся начинают изучать уже в 7 классе. Количество часов учебных занятий в неделю по учебным предметам, изучаемым на углубленном уровне, из предметной области «Естественно-научные предметы» в классах проекта составляет не менее:
| Предметная область | Учебные
предметы |
7 класс | 8 класс | 9 класс |
| Естественно-научные
предметы |
Биология | 2 | 3 | 3 |
| Химия | 2 | 3 | 3 | |
| Физика | 3 | 3 | 3 |
Таблица 1. Распределение часов учебных занятий в неделю по учебным предметам, изучаемым на углубленном уровне в рамках проекта
«Естественно-научная вертикаль»
Также в соответствии со стандартом реализации проекта «Естественно-научная вертикаль» в план внеурочной деятельности 7–9-х классов должны быть включены обязательные следующие курсы внеурочной деятельности:
| Наименование курса | Количество часов на
изучение в год |
Классы |
| Курс естественно-научной направленности (по выбору образовательной организации) | 34 | 7 |
| Проектная и исследовательская деятельность | 34 | 7 |
| Проектная и исследовательская деятельность | 34 | 8 |
| Естественно-научный практикум | 34 | 8 |
| Естественно-научный практикум | 34 | 9 |
| Практикум по физике | 34 | 9 |
Таблица 2. Обязательные курсы внеурочной деятельности в рамках проекта «Естественно-научная вертикаль»
Для успешной реализации городского образовательного проекта «Естественно-научная вертикаль» участниками проекта (школы, вузы, Институт развития профильного обучения) проводятся мастер-классы, семинары, лекции, практикумы, экскурсии, конкурсы как для учителей, так и для обучающихся.
В целях развития познавательного интереса обучающихся к изучению естественных наук в апреле 2024 года Институтом развития профильного обучения было организовано и проведено городское мероприятие «Естественно-научный марафон». Так как мероприятие проводилось впервые, в число участников вошли как обучающиеся 7–9-х классов городского образовательного проекта «Естественно-научная вертикаль», так и обучающиеся 7–9-х классов городского проекта «Московские химические классы», а также школьники, проявляющие интерес к изучению естественных наук.
Информирование и регистрация участников проводились на сайте https://profil.mos.ru. В разделе городского образовательного проекта «Естественно-научная вертикаль» было создано мероприятие «Естественно-научный марафон», позволяющее индивидуально зарегистрироваться каждому участнику. После регистрации на указанную участником почту автоматически направлялось письмо с информацией о правилах участия в марафоне.
Для проведения марафона была выбрана электронная образовательная платформа, осуществляющая дистанционное обучение ИРПО ГАОУ ВО МГПУ (https://learn.mgpu.ru). Преимуществом данной платформы является возможность выдерживать большое количество одновременных пользовательских подключений. Каждому участнику на платформе https://learn.mgpu.ru был создан личный кабинет с возможностью выполнения заданий только своей возрастной категории (7-8 классы, 9 класс). Обучающийся, выполнивший задания, видел только количество баллов, набранных им при автоматической проверке.
Рис. 1. Интерфейс электронной образовательной платформы дистанционного обучения ИРПО ГАОУ ВО МГПУ
На первом этапе участникам предлагалось выполнить 20 заданий. Формулировка заданий подразумевала выбор одного или нескольких ответов из предложенных, ввод своего варианта ответа и несколько заданий на соотнесение. Выполнение заданий первого этапа было доступно только один раз с 01 по 08 апреля 2024 года и имело ограничение по времени — 90 минут. Максимальное количество баллов – 30.
Задания первого этапа марафона были нескольких уровней сложности (от базового до повышенного) и проверяли именно предметные знания участников в области биологии, химии и физики.
Приводим несколько примеров.
Задания на выбор одного ответа из 4-х предложенных были только у обучающихся 7-8-х классов и оценивались 1 баллом. В 9 классе задания с выбором одного ответа отсутствовали.
7–8-ой класс:
«Почему шампиньоны можно выращивать на искусственных средах, а подберезовики нет? Выберите верный ответ.
- Подберезовики образуют микоризу с корнями деревьев, а шампиньоны поглощают питательные вещества из субстрата.
- Шампиньоны получают органические вещества и из субстрата, и от растений, а подберезовики — только от растений.
- Шампиньоны образуют микоризу с корнями деревьев, а подберезовики нет.
- Подберезовики получают органические вещества и из субстрата, и от растений, а шампиньоны — только от растений.
Ответ: 1».
«У Миши близорукость, а у его брата — дальнозоркость. Однажды Миша перепутал и надел очки брата. На каком наименьшем расстоянии он сможет прочитать газетный шрифт в очках брата?
- 50 см
- Не сможет прочитать мелкий шрифт в очках брата.
- 25 см
- 12,5 см
Ответ: 4».
Задание на установление соответствия и последовательности оценивались 1 или 2 баллами. Стоит заметить, что за каждое верно установленное соответствие, участнику начислялось пропорциональное количество баллов.
7–8-ой класс:
«Рассмотрите внимательно таблицу и изображения. Найдите соответствие между предметом (1 – 6) и клювом птицы (А – Е). В ответе запишите получившуюся последовательность букв.
Рис. 2. Клювы птиц и предметы
Ответ: ЕГАДВБ»
9-й класс:
«Триптофан — незаменимая аминокислота, которая не синтезируется в организме человека. Единственным источником ее получения является белковая пища. Триптофан необходим для синтеза мелатонина — нейрогормона эпифиза, отвечающего за циркадные ритмы. Расположите структуры организма человека в порядке, соответствующем пути передвижения молекулы триптофана к месту синтеза мелатонина.
Рис. 3. Молекула триптофана
- Пищевод
- Нижняя полая вена
- Эпифиз
- Левое предсердие
- Лёгочная артерия
- Двенадцатиперстная кишка
Ответ: 162543»
Задания с вводом ответа оценивались в 1 балл.
7–8-ой класс:
Рис. 4. Строение атома алюминия
«При раскопках учеными была обнаружена гробница. Однако вход в нее закрывала огромная металлическая плита. Археологи тщательно осмотрели плиту и вскоре обнаружили на ней таинственный рисунок. Один из археологов предположил, что это изображение кода системы, при помощи которого открывается дверь, но другой ученый сказал, что рисунок напоминает ему строение химического элемента, из которого состоит металлическая плита. Запишите символ элемента в поле ответа.
Ответ: Al».
9-й класс:
«Водитель такси начинает обгон грузовика, движущегося со скоростью 15 м/с, на скорости 72 км/ч. В начале обгона расстояние между ними составляет 30 м. В конце обгона расстояние между машинами равно 15 м. Определите время обгона, если длины такси и грузовика соответственно равны 4,9 м и 5,9 м. Ответ округлите до целого числа и запишите в единицах СИ без указания размерности.
В ответе укажите только число.
Ответ: 11».
Наибольшие затруднения у обучающихся 7–8-х классов вызвали задания по физике, где необходимо было произвести расчеты и выбрать несколько ответов из предложенных вариантов.
Стоит заметить, что очень большие трудности вызвало задание по биологии, связанное с анализом результатов эксперимента. Такой тип заданий с недавнего времени включен в контрольно-измерительные материалы Государственной итоговой аттестации как в 9-м, так и в 11-м классе.
Например:
«Чтобы получить хороший урожай помидоров в ранние сроки в регионах с длительной холодной весной, культуру лучше выращивать через рассаду. Маша и Витя решили провести эксперимент по выращиванию рассады помидоров сорта «Невский». Для этого каждый из них взял по 50 семян из одной пачки и замочил перед посадкой в грунт. Маша замочила свои семена в водопроводной воде, а Витя — в растворе стимулятора роста. Через 24 часа все семена высадили в горшочки с грунтом. Спустя некоторое время появились всходы. В результате в горшочках у Маши образовалось 38 проростков, а у Вити — 47. Из предложенных ниже утверждений выберите те, которые являются результатами этого эксперимента.
Рис. 5. Выращивание помидоров через рассаду
- Помидоры сорта «Невский» подходят для выращивания в Московской области.
- Обработка семян стимулятором роста перед посадкой увеличила всхожесть семян на 18 %.
- Всхожесть семян не зависит от освещенности.
- Для прорастания семян нужно обязательно использовать стимуляторы роста.
- Замачивать семена необходимо в течение суток перед проращиванием.
- Растения у Вити будут быстрее расти.
- Всхожесть семян в эксперименте Маши составила 76 %.
- У Вити всхожесть семян была выше, чем у Маши.
- Водопроводная вода снижает всхожесть семян.
Ответ: 247».
В 9-х классах наибольшие затруднения связаны с расчетными задачами по химии. Это можно объяснить тем, что изучение темы начинается еще в 8 классе и при отсутствии регулярного повторения данные темы могут вызвать затруднения у обучающихся.
К выполнению заданий второго этапа были допущены обучающиеся, набравшие не менее 20 баллов на первом этапе.
На втором этапе участникам предлагалось решить 12 междисциплинарных задач естественно-научной тематики. Задания второго этапа были только высокого и повышенного уровней сложности, предполагали ввод короткого ответа и оценивались 1 баллом. Выполнение заданий второго этапа было доступно 11 апреля 2024 года и имело ограничение по времени – 120 минут. Максимальное количество баллов – 12.
Приводим несколько примеров заданий.
7–8 класс.
«Для реки Чу, берущей свое начало на Тянь-Шане, характерно преимущественно ледниковое питание. Рассчитайте примерную скорость воды в ручье шириной 1 м, глубиной 30 см, в который стекает ледниковая вода, если площадь ледника составляет 1,5 км2, из-за таяния толщина льда уменьшается на 1 миллиметр в час. (Плотность воды 1000 кг/м2; плотность льда 900 кг/м2). В ответе укажите только число, без указания размерности.
Ответ: 1,25».
«Физиологическим называется изотонический раствор хлорида натрия. Концентрация соли в нём составляет 0,9%. Изотонический раствор применяют в медицинской практике при нарушении водно-солевого баланса в организме человека. Рассчитайте, сколько потребуется хлорида натрия (в кг) для промышленного производства 840 флаконов физиологического раствора для инфузий ёмкостью 250 мл каждый.
В ответе укажите только число.
Ответ: 1,89».
«Масса некоторого сложного соединения элементов № 13 и № 8 зашифрована числом Х. Данное вещество представляет собой кристалл и может быть синего, красного и зеленого цвета. Общее число атомов в образце этого вещества равно 45*1023. Определите, что это за вещество, и рассчитайте массу порции вещества с указанным числом атомов.
В ответе укажите только число.
Ответ: 153».
9 класс
«Согласно правилу Линдемана на следующий, более высокий трофический уровень переходит только 10% энергии с предыдущего. Дана пищевая цепь: фитопланктон → криль → пингвин Адели → морской леопард → касатка. Определите, сколько потребуется тонн фитопланктона, чтобы консумент третьего порядка вырос на 25 кг. В ответе укажите только число.
Ответ: 25».
Наибольшие трудности, как в 7-8-х, так и 9-х классах возникли при решении расчетных задач по физике и химии. Это может быть обусловлено тем, что соответствующие темы изучались в начале учебного года, а также ошибками, допущенными в процессе расчетов.
Общее количество участников «Естественно-научного марафона» составило 3290 человек из 200 образовательных организаций. В первом этапе приняли участие все 3290 человек, на второй этап было допущено 909 человек. Общее число победителей и призеров – 211 человек. Информация о призёрах и победителях была размещена на странице мероприятия на сайте https://profil.mos.ru. В личные кабинеты портфолио обучающегося Московской электронной школы были добавлены дипломы призёров и победителей, а также сертификаты участников.
Большая часть участников марафона являются учениками классов проекта «Естественно-научная вертикаль», что говорит о высоком уровне увлеченности обучающихся естественными науками и желании участвовать в конкурсных мероприятиях по данной направленности. Среди участников 9-х классов большая часть являлась обучающимися проекта «Московские химические классы» (диаграмма 1).
Диаграмма 1. Доля участников проектов «Естественно-научная вертикаль» и «Московские химические классы» от общего числа участников марафона
Если говорить о количестве образовательных организаций, которые приняли участие в марафоне, то более 85% из них являются участниками городских образовательных проектов, что свидетельствует о высокой заинтересованности в естественнонаучных мероприятиях, проводимых Институтом развития профильного обучения (диаграмма 2).
Диаграмма 2. Доля школ-участников проектов «Естественно-научная вертикаль» и «Московские химические классы» от общего числа школ-участников марафона
Широкое внимание и положительные отзывы о «Естественно-научном марафоне», проведенном Институтом развития профильного обучения в 2024 году, позволяют сделать вывод о необходимости проведения конкурсных мероприятий естественно-научной направленности не только для участников городских образовательных проектов, но и для обучающихся, проявляющих интерес к изучению естественных наук.
В 2024–2025 учебном году «Естественно-научный марафон» включен в перечень мероприятий для оценки эффективности реализации проекта «Естественно-научная вертикаль».
Список литературы
- Приказ Департамента образования и науки города Москвы от 02.09.2024 № 01-12-872/24 «Об утверждении стандартов городских образовательных проектов «Естественно-научная вертикаль», «ИТ-вертикаль», «Математическая вертикаль» и «Математическая вертикаль ПЛЮС», реализуемых в государственных образовательных организациях, подведомственных Департаменту образования и науки города Москвы». URL: https://profil.mos.ru/en-vert/images/files/ENV_2024.pdf (дата обращения: 25.09.2024).
- Положение о Городском марафоне «Естественно-научный марафон». URL: http://surl.li/qgrhot (дата обращения: 25.09.2024).
- Волцит П. Нескучная биология с задачами и решениями. М.: Печатная слобода, 2015. 320 с.
- Каменская Е. В., Толокнова И. А., Осипенко Л. Е., Айгунова О. А., Гудзь Л. В., Дмитриева Л. В. Учимся, исследуя — исследуя, учимся. Методическое пособие. М.: АНОО ВПО ОГИ, 2012. 128 с.
- Обухов А. С. Развитие исследовательской деятельности учащихся. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Национальный книжный центр, 2015. 280 с.
- Черняева В. 17 сценариев интеллектуальных игр и конкурсов для учеников 7-9 классов. Спб: Лучшее решение, 2023. 226 с.
Natural science marathon for students of grades 7–9 of the city educational project “Natural Science Vertical”
- V. Kuznetsova
Vice-director
Institute of Specialised Training Development, Moscow City University, Moscow
- V. Alekseev
Senior Teaching Methodology Specialist
Institute of Specialised Training Development, Moscow City University, Moscow
Ye. K. Semyashova
Senior Teaching Methodology Specialist
Institute of Specialised Training Development, Moscow City University, Moscow
Annotation. The article discusses the City Competition «Natural Science Marathon» held in 2024 for grades 7–9 of the city educational project «Natural Science Vertical». The competition is aimed at developing students’ cognitive interest in natural sciences, was held remotely and included questions from biology, chemistry and physics courses. The interdisciplinary and practice-oriented nature of the tasks contributed to the development of students’ natural science literacy and the formation of interdisciplinary skills.
Key words: biology, physics, chemistry, city educational project, natural science marathon, Moscow chemistry classes, natural science vertical, interdisciplinarity, natural science literacy
References
- Order of the Department of Education and Science of the City of Moscow dated September 2, 2024 No. 01-12-872/24 «On approval of the standards of the city educational projects «Natural Science Vertical», «IT Vertical», «Mathematical Vertical» and «Mathematical Vertical PLUS», implemented in state educational organizations subordinate to the Department of Education and Science of the City of Moscow». URL: https://profil.mos.ru/en-vert/images/files/ENV_2024.pdf (access date: 25.09.2024).
- Regulations on the City Marathon «Natural Science Marathon». URL: http://surl.li/qgrhot (дата обращения: 25.09.2024).
- Voltsit P. Unboring biology with problems and solutions. M: Pechatnaya Sloboda, 2015. 320 p.
- Kamenskaya E. V., Toloknova I. A., Osipenko L. E., Aigunova O. A., Gudz L. V., Dmitrieva L. V. We learn by researching — by researching, we learn. Methodological manual. M: Odintsovo Humanitarian Institute, 2012. 128 p.
- Obukhov A. S. Development of students’ research activities. 2nd ed., revised and enlarged. Moscow: National Book Center, 2015. 280 p.
- 6Chernyaeva V. 17 scenarios of intellectual games and competitions for 7-9-grade students. St. Petersburg: The Best Solution, 2023. 226 p.
http://izvestia-ippo.ru/kuznecova-e-v-alekseev-a-v-semyashova-e/