Педагогічна скарбниця

«Уроки PISA: Природничо-наукова грамотність і як її розвивати»

Учителі хімії

Куп’янської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 4 імені Героя Радянського Союзу М.Ф. Хімушина

Голуб Галина Михайлівна,

(слайд 1)

Запровадження PISA стало кроком до встановлення компетентного підходу до навчання. І головне не накопичення певної кількості знань, а навички й уміння, на основі яких можна приймати життєві рішення. При такому підході змінюється роль учителя: він більше не єдине джерело знань, адже їх можна легко здобути за допомогою новітніх технологій. Завдання сучасних педагогів – продемонструвати учням, як можна використовувати отримані знання для вирішення актуальних проблем.

Зазначу, що задача заходу – не повторювати висновки Національного звіту та не наводити велику кількість прикладів завдань.

По-перше, їх і так доволі багато з паперових форматів тестування, по-друге, наступне тестування PISA буде проводитись за іншими завданнями, по-третє пілотний етап PISA-2021 Україна буде проходити з використанням комп’ютерної техніки, а у відкритому доступі  завдань у цифровому форматі не багато. Тож розуміння принципів для нас важливіше за знання деяких фактів.

Безумовно, наводити приклади корисно, тож без цього не обійдеться; але найголовніше – це спробувати визначити ті «болючі точки», зони ризику, певне покращення в яких дасть відповідно вагоміший внесок у покращення результатів на одиницю вкладених зусиль у наступних випробуваннях.

(слайд 2)

Грамотність у природничо-наукових дисциплінах – спроможність займатися питаннями, пов’язаними з наукою, а також науковими ідеями, в чому особа проявляє себе як громадянин, який вміє мислити. Науково грамотна людина прагне вступати у аргументовану дискусію про науку і технології, для чого необхідно вміти пояснювати різноманітні явища з наукової точки зору, оцінювати та формувати науковий запит, а також науково інтерпретувати дані та свідчення.

В житті ж ми доволі часто стикаємося з ситуацією, описаною у старому анекдоті про вчителів - фізика з математиком:

Фізик: «Як ти їх навчаєш? Вони ж квадратні рівняння не розв’язують!»

Математик: «В мене - розв’язують…»

Тобто учні настільки звикли до предметної структури знань, що перенесення набутих вмінь навіть з одного предмету до іншого є доволі складним. Саме це є одним з найголовніших викликів у підготовці до наступного вимірювання PISA.  Необхідно показати, що не тільки предмети одного циклу є предметами про те саме: про світ, що оточує людину, але й зазначити, що для опису і тлумачення природничих явищ застосуються як тексти різних типів, так і математичний інструментарій.

(слайд 3)

Для природничих дисциплін, особливо для хімії та біології, які у підручниках залишається надто описовими, читацька грамотність є важливим вмінням, і саме неготовність учнів працювати з текстовою інформацією призвела до зниження результатів. В математичній грамотності велике значення має робота з інтерпретації даних: вміння аналізувати математичні розв’язки або висновки, інтерпретувати їх у контексті проблеми з реального життя, визначати обґрунтованість результатів або висновків – як бачимо, це все цілком вкладається в те, що ми вважаємо одним зі складників природничо-наукової компетентності.

(слайд 4)

Дослідження PISA є доволі складним і об’ємним: складається з 84 завдань, розподілених на блоки (кластери), що містять стимул (опис ситуації, пристрою тощо) та окремі запитання до нього. Крім того, кожне завдання з оцінювання природничо-наукової грамотності спрямовано на вимірювання певної  компетентності, що базується на знаннях і ставленнях, і належить до одного з контекстів. Саме за цією структурою і буде побудовано обговорення «болючих точок» у природничо-науковій освіті.

Природничо-наукова грамотність як здатність свідомого громадянина вивчати й розв’язувати питання, пов’язані з наукою та її впливом на буденне життя, потребує таких компетентностей :

• пояснювати явища науково – упізнавати, пропонувати й оцінювати пояснення для низки природних і технологічних явищ;

 • оцінювати й розробляти наукове дослідження – описувати й оцінювати наукові дослідження та пропонувати шляхи наукового розв’язання проблем;

 • інтерпретувати дані й докази з наукової позиції – аналізувати й оцінювати дані, твердження й аргументи, подані в різні способи, а також робити відповідні наукові висновки.

У природничо-наукової грамотності розуміння основних фактів, понять і пояснювальних теорій, на яких ґрунтується наукове знання, є базовим компонентом.

Таке знання включає в себе знання фактів, об’єктів, процесів і закономірностей природного світу й технологічних артефактів (тобто знання наукового змісту), знання про те, яким чином наукові ідеї перевіряються, спростовуються чи підтверджуються в експерименті чи на практиці (знання процедур), і розуміння логічного обґрунтування цих процедур та обґрунтування щодо їх використання (епістемне знання).

У вимірюваннях PISA розподіл завдань між цими складниками такий:

 61% припадає на базові знання,

28 % – на процедурні,

11 % – на епістемні знання.

 Як показували попередні міжнародні дослідження, в яких брала участь Україна, наприклад, TIMMS, зі знанням власно наукового змісту справи в нас цілком непогані. Завдячуючи процесам, що відбуваються в українській освіті протягом останніх років, на знання та використання експериментальних методів звернуто увагу на всіх рівнях загальної освіти, від початкової освіти. Знання про те, як побудовано наукове дослідження, якими є його основні етапи, завдання та обмеження – все те, що відноситься до епістемного знання – також поступово поширюється у навчанні природничим дисциплінам.

(слайд 5)

До епістемного знання належить:

 • характер наукових спостережень, фактів гіпотез, моделей і теорій;

• мета й завдання науки (отримувати пояснення природного світу) на відміну від технології (отримувати оптимальні рішення для забезпечення людських потреб), сутність наукового й технологічного завдання та відповідні дані;

• спрямованість науки на важливість, наприклад, публікацій, об’єктивності, усунення похибки тощо;

• характер наукових обґрунтувань, наприклад, дедуктивні, індуктивні, умовиводи, породжені з найкращих пояснень (абдуктивні), побудовані на аналогіях або на моделях.

(слайд 6)

Контексти завдань: особистісний, локальний, глобальний. Оцінювання природничо-наукової грамотності зосереджене навколо ситуацій, що мали стосунок:

• до життя особистості, родини й груп однолітків (особистісний контекст) ;

 • до життя громад (локальний і національний аспект);

• до життя людства в усьому світі (глобальний аспект).

(слайд 7)

Слід зазначити, що включення змісту в контекст є «фірмовим стилем» завдань дослідження PISA.

 Пояснимо, як відбувається перехід від звичайної підручникової форми завдання до контекстної на прикладі з хімії:

Звичайна форма:

 Вплив кислоти на мармур можна змоделювати, якщо занурити мармурову пластинку в оцет. Мармурову пластинку масою 2,0 грами занурили в оцет на ніч. Пластинку дістали з оцту наступного дня. Яка буде маса сухої пластинки?

Контекстна форма завдання

КИСЛОТНІ ДОЩІ.

Розгляньте фотографію, наведену нижче. На ній зображено статуї-підпори у вигляді жіночих постатей, які називають каріатидами. Їх було виготовлено в Акрополі в місті Афіни понад 2500 років тому. Статуї зроблено з каменю, а саме з мармуру, головним складником якого є кальцій карбонат. У 1980 році справжні статуї було перенесено до приміщення музею Акрополя, навколо ж музею тепер знаходяться їхні копії. Це було зроблено через те, що справжні мармурові статуї постійно руйнувалися під дією кислотних дощів.

ЗАВДАННЯ 1: КИСЛОТНІ ДОЩІ  

Звичайний дощ є якоюсь мірою кислотним, оскільки вбирає з повітря певну кількість карбон (IV) оксиду (вуглекислого газу). Однак дощ може мати більшу кислотність, ніж звичайний, якщо ввібрав ще й інші гази, зокрема оксиди Сульфуру та оксиди Нітрогену. Такий дощ — кислотний. Звідки в повітрі з’являються оксиди Сульфуру та оксиди Нітрогену?

У стимулі завдання- описано проблему пошкодження античних статуй через природне явище — кислотні дощі. У завданні учням надано опис природної ситуації, спричиненої певними факторами. Учні повинні були вказати додаткові фактори, які також можуть призвести до такої ситуації або підсилити її. Правильна відповідь передбачає або демонстрацію розуміння ролі чинника, про який ішлося в тексті завдання, у виникненні певної ситуації (так відповів 29 % учнів), або знання про ще одну роль, яку цей чинник відіграє у природній ситуації (таким чином відповіли 6 % учнів). Виконання завдання вимагає від учнів додаткових знань і орієнтоване на перевірку вміння науково пояснювати явища. Зараховуються відповіді, у яких зазначено джерело забруднення : викиди від автомобілів, або спалювання викопного палива, наприклад, нафти або вугілля, вулканічні гази або подібні причини.

Частина неправильних відповідей була пов’язана з нерозумінням причиново-наслідкового зв’язку між чинником та виникненням і розвитком природної ситуації. На жаль, більшість відповідей (25% таких  відповідей) містила загальні фрази про «забруднення», погіршення природної ситуації й не стосувалася сутності завдання. Характер відповідей на завдання-  ілюструє така змодельована відповідь на завдання-приклад: «Забруднення довкілля призводить до поганих наслідків», «Кислотні дощі дуже шкодять», «Люди забруднюють повітря».Такі відповіді не зараховуються.

Наведені приклади свідчать про недостатню увагу в середній школі розвитку вміння шукати причиново-наслідкові зв’язки між явищами. Загальні фрази, які учні використовували для відповідей, не мали ніякого сенсу в контексті поставленого в завданні питання, але мали на меті, на думку самих учнів, продемонструвати їхню «освіченість».

На жаль, такі приклади трапляються в навчальній літературі: псевдонаукові тексти загального характеру без чіткого смислу. Під час роботи з такими текстами в учнів формується звичка відповідати, використовуючи набір слів, сенсу яких вони не розуміють, але виглядає це ніби «науково». Ця руйнівна звичка робить процес навчання суто механічним, поверховим.

(слайд 8)

ЗАВДАННЯ 2: КИСЛОТНІ ДОЩІ

Мармурова пластинка масою 2,0 грами була поміщена в оцет на ніч. Суху пластинку дістали з оцту наступного дня. Яка буде маса сухої пластинки?

• A. Менше 2,0 грамів
• B. Рівно 2,0 грами
• C. Між 2,0 і 2,4 грамами
• D. Більше 2,4 грамів

ЗАВДАННЯ 3: КИСЛОТНІ ДОЩІ

Оцет і кислотний дощ мають приблизно однакову кислотність. Тому вплив кислоти на мармур можна змоделювати, якщо занурити мармурову пластинку в оцет на 8–10 годин. Після занурення мармуру в оцет з’являються бульбашки газу. Учень, який проводив експеримент, описаний у попередньому завданні, вирішив провести ще один експеримент: занурити мармурову пластинку на 8–10 годин у дистильовану воду.

 Поясніть, чому учень увів цей крок до свого експерименту.  

Завдання — містять у стимулі опис явища, а учням запропоновано експериментально перевірити певні припущення. У завданні надається текстовий опис експерименту, наведено схему експерименту та надано його результати, а учням запропоновано лише зробити висновки щодо правильності припущень експериментаторів. Воно вимагає від учня не лише наукових знань, але й знань про науку, а саме знань про основи проведення наукового експерименту, розуміння необхідності використання контролю під час проведення експерименту - занурення мармурової пластини до склянки з дистильованою водою. Також потребує уявлень про моделювання явищ і процесів, які учень спостерігає в реальному житті, науково обґрунтовувати й оцінювати дані та докази, а також визначати надійність зроблених висновків.

Із цим завданням упоралися частково або повністю лише 33 % українських учнів. Загалом відповіді учнів демонструють розуміння природи явища, але це розуміння часто поверхове. Учні констатують факти без намагання пояснити сутність явища, здебільшого використовують формулювання, наведені в текстовому описі, а не власні: «Щоб довести, що кислота (оцет) необхідна для реакції», « Щоб виявити, чи є інші причини для виникнення дірок у мармурі» та інше. Лише невелика частина учнів у відповіді звернула увагу на однакові умови експерименту для досліду й контролю (температура, час впливу).

Переважно навіть правильні відповіді були короткі, не розгорнуті й майже не містили пояснень, можна вважати, що в учнів не сформоване вміння робити висновки зі спостережень, виявляти важливі обставини для перевірки припущень та нехтувати менш значущими. Відповіді свідчать, що учні здатні порівняти 2 тести, але не можуть сформулювати, для чого потрібний контроль.

(слайд 9)

Успішне розв’язання завдань PISA можливе лише за умови компетентного підходу засобами навчального предмета. Компетентнісний підхід в освіті України відбувся: він закріплений у Законі України про освіту, Державних стандартах початкової та базової і повної середньої загальної освіти, Концепції Нової української школи.

За структурою компетентностей завдання, спрямовані на оцінювання природничо-наукової грамотності в дослідженні PISA, розподілені так:

• пояснювати явища науково  - 50% завдань;
• оцінювати й розробляти наукове дослідження  – 17 %;
• інтерпретувати дані й докази з наукової позиції  – 33 %.

(слайд 9)

Нижче наведено задачу, яка показує, як саме відбувається робота з текстами при вимірюванні складників природничо-наукової грамотності.

Викид азотної кислоти

1. Ви готуєте оперативну довідку (достовірну і фактичну інформацію) про стан екологічного середовища Поліської області. Вам відомо, що в Поліській області, в районі м Лісове, розташований хімічний завод «Нітроген», який виробляє товари широкого вжитку з пластмас і поліетиленової плівки і належить хімічної компанії «Неохім». Днями в результаті виробничої аварії стався викид в атмосферу близько 100 літрів азотної кислоти. Хмару парів азотної кислоти можна було спостерігати над м. Лісове неозброєним оком. Ви повинні врахувати цю інформацію при підготовці довідки. На стрічці новин соціальної мережі ви бачите 5 інформаційних повідомлень, що описують ситуацію в постраждалому від хімічного викиду районі. Виберіть одне або кілька повідомлень, які ви включите в свою довідку.

(слайд 10)

А. Державний гідрометеорологічний центр Державної служби України з надзвичайних ситуацій: Гранично допустимі концентрації в повітрі м Лісове станом на 20 серпня 2017 р.: по аміаку, оксидам Сульфуру та сірчаній кислоті, оксиду Карбону (II) - не перевищені, по оксидах Нітрогену і азотній кислоті - перевищені в 2,2 і 4,8 рази відповідно.

Б. Прес-служба заводу «Нітроген»: Наслідки аварії не вплинули негативно на екологічну обстановку району. Було відзначено навіть деякі позитивні наслідки. Наприклад, в довколишніх сільськогосподарських угіддях загинули бур’яни на полях…

 В. Агентство «Облред»: Підвищення ГДК шкідливих в повітрі м. Лісове - не рідкість. Завод «Нітроген» несе екологічну загрозу всій області, його необхідно закрити, і остання подія - яскраве тому підтвердження. Не можна терпіти техногенні аварії!

Г. Газета «Авангард» (м. Поліське): Екологічна обстановка в поліських і області загострилася. Ситуація ускладнилася в наслідок вчорашньої аварії, що призвела до викидів парів азотної кислоти на хімічному заводі «Нітроген». За наявних кліматичних умов (рух циклону в бік Поліського) можливо протягом найближчої доби випадання кислих дощів на східній околиці Лісового і в Старолісовому районі області, а за добу – на західній околиці обласного міста.

Д. Користувач dachnik_polesski, запис в блозі: Вчора був на дачі (вона у мене кілометрів 12 на захід від забору «Нітрогену»). Бадилля картоплі почало жухнути, від річки тхне якоюсь гниллю, отже, повний жах-жах-жах…

Коментар:

Критеріями вибору інформації є незацікавленість джерела інформації, а також достовірність і фактична цінність інформації. Проаналізуємо джерела.

 Гідрометеорологічний центр Державної служби України з надзвичайних ситуацій. По-перше, це не зацікавлене джерело інформації, по-друге, їм надана фактична інформація («Перевищення ГДК в 2,2 і 4,8 рази»). Це джерело інформації слід обрати.

Агентство «Облред». В поданій ним інформації немає жодного факту (немає дат, немає конкретних цифр і т. п.). Висловлювання про те, що «завод несе екологічну загрозу всій області», нічим не підкріплене. Це джерело інформації не слід обирати – воно не задовольняє обраним критеріям.

Прес-служба заводу. Швидше за все, це упереджене джерело. Якщо прочитати інформацію цього джерела, то можна переконатися, що це джерело обирати не варто.

 Газета «Авангард». Наведена достовірна інформація. Це джерело інформації слід обрати.

Блогер не наводить достовірних фактів. До того ж, дача розташована не в тому напрямку, куди рухалося хмара випарів азотної кислоти (пор. замітку в газеті «Авангард»).

Тож лише варіанти А і Г цього завдання є правильними.

Для подальшого уточнення матеріалу вас направили в якості журналіста в це місто. Ви з’ясували, що в останні роки у мешканців м Лісове було виявлено кілька випадків хронічних захворювань органів дихання, і багато місцевих жителів вважають, що ці захворювання викликані викидами токсичних газів розташованим поблизу хімічним заводом «Нітроген». Якраз в дні вашого приїзду було проведено відкрите засідання, на якому обговорювалася потенційна небезпека хімічного заводу для місцевих жителів. На цій зустрічі вчені, що працюють на дану хімічну компанію, зробили наступну заяву: «Ми вивчили токсичність ґрунту в районі заводу. Ми не виявили слідів токсичних хімічних сполук у взятих зразках». Власник хімічного заводу послався на заяву вчених, що працюють на компанію, щоб довести, що «викиди газів заводом не становлять загрози для здоров’я місцевих жителів». Наведіть причини, за якими виникає сумнів у тому, що твердження вчених, що працюють на хімічну компанію, підтверджує заяву власника заводу.

Це відкрите запитання, на яке можна надати декілька правильних відповідей:

 • Захворювання органів дихання можуть викликатися хімічними речовинами, що знаходяться в повітрі, а не в ґрунті;

 • Речовина, що викликає захворювання органів дихання, може і не вважатися токсичною;

• Токсичні речовини можуть з часом розкладатися або перетворюватися в ґрунті в нетоксичні. Звісно, думка вчених, що працюють на компанію, може залежати від позиції роботодавця (власника компанії), але вказівка на це не є правильною відповіддю – завдання пропонує обговорити конкретні твердження, а не наводити власні припущення.

З іншими завданнями  PISA можна ознайомитись в додатку до доповіді (додаток 1).

(слайд 11)

На оновленому сайті PISA (pisa.testportal.gov.ua) створено спеціальний тестовий модуль який дозволить доповнити навчальний процес практично орієнтованими тестовими завданнями, які спрямовані на оцінювання таких видів грамотності як читацька, математична та природничо-наукова. Кожен учитель може впроваджувати елементи компетентісно орієнтованої освіти на своїх уроках, створюючи для учнів тести на основі завдань  аналогічних до завдань міжнародного дослідження PISA. Після проходження тесту вчитель знатиме, як учень виконав завдання, скільки часу використав та як його відповіді співвідносяться з відповідями однокласників Вчитель зможе за кодувальником PISA оцінити виконані учнем відкриті завдання.

Вчитель має можливість створити електронний кабінет, клас, тест з завдання читацької, математичної чи природничо-наукової грамотності на вибір. Розділ природничо-наукові дисципліни містить завдання: Мухи, Куріння (група завдань), Мері Монтаго (група завдань), Клони корів, Денне світло.

Відеоінструкція  «Як користуватися тестувальником PISA?» можна переглянути  на сайті PISA  (http://pisa.testportal.gov.ua/prezentatsii) або  за посиланням https:www.youtube.com/

watch?v=Enb_Vz36Eww&feature=youtu.be&fbclid=IwAR0OclAX1ygxp6iZx9qd82ODAlxzRj7f_Zvir6-pMzlC5eYbTP2xBbrrZAE

(слайд 12)

Завдання вчителя – навчити учнів застосовувати набуті знання у нетипових ситуаціях, розв’язувати завдання, що пов’язані з власною життєдіяльністю, формулювати оцінні судження щодо себе як соціальної складової частини живої природи продемонструвати учням, використовувати отримані знання для вирішення актуальних проблем. Тобто використовувати  компетентнісно- орієнтовані завданя:

• комплексні задвдання прикладного характеру;
• задачі з різних галузей діяльності людини, які потребують від людини вміння використовувати набуті знання на практиці;
• форма організації навчального матеріалу, яка змодельована у вигляді ситуації наближеної до життя і покликана формувати предметні, міжпредметні й ключові компетентності учнів;
• інтеграція змісту, технології навчання і перевірки якості компетентнісного навчання.

Приклади компентністно - орієнтованих завдань різних за характером наведено в додатку до доповіді (додаток 2).

Найприкметнішою рисою сертифікаційних завдань ЗНО є їхня помітна переорієнтація на оцінювання ключових і предметних компетентностей учасників. Спостерігається перехід від звичайної підручникової форми завдання до контекстної, що є «фірмовим стилем» завдань дослідження PISA.

(слайди 13-15)

Приклади завдань із сертифікаційних робіт ЗНО розміщено в додатку до доповіді (додаток 3).

Природничо-наукова грамотність буде оцінюватись в дослідженні PISA-2021 де провідною галуззю є математична і в міжнародному дослідженні якості освіти 2024 року  основною галуззю оцінювання біде природничо-наукова грамотність. У центрі визначення й оцінювання природничо-наукової грамотності лежать компетентності, характерні для науки й наукового дослідження. Уміння учнів  використовувати такі компетентності залежить від їхніх наукових знань, а саме від знань змісту про природний світ і від їхніх процедурних та епістемних знань. Більше того, воно залежить від їхнього бажання брати участь у діяльності, пов’язаній із питаннями, дотичними до науки. Комп’ютерне тестування 2021 року характеризується упровадженням  нових форматів завдань, у тому числі анімацію й інтерактивні симуляції.

Для підвищення результатів природничо-наукової грамотності міжнародного дослідження  PISA необхідно в повній мірі реалізувати компетентний підход  до навчання. Формувати в учнів   навички й уміння, на основі яких можна приймати життєві рішення, демонструвати учням, як можна використовувати отримані знання для вирішення актуальних проблем.

Для набуття компетентності наукової інтерпретації даних учителі предметів природничого циклу, описуючи певні явища та надаючи їм наукових пояснень, мають проводити паралелі з тими побутовими реаліями, із якими учні стикаються щодня. У такий спосіб вдасться вивести наукове знання з категорії абстрактного до категорії практичного. Зокрема корисним буде пропонувати учням завдання розробити дизайн експерименту для перевірки своїх припущень щодо природних явищ або таких, із якими вони стикаються в побуті, із метою виявлення більш впливових факторів, проводити прості експерименти та робити висновки на основі одержаних даних. Під час оцінювання учнів необхідно уникати завдань на репродукцію, варто пропонувати учням більше розповідати про прочитане, засвоєне, наводити свої приклади спостережень за певними явищами.

Додаток 1

Завдання 1

ОЗОН

Прочитайте наведений нижче уривок зі статті про озоновий шар

Атмосфера – океан повітря й безцінний природний ресурс для підтримання життя на Землі. На жаль, людська діяльність, зорієнтована на національні й особисті інтереси, завдає шкоди цьому загальному ресурсу, що призводить до виснаження тонкого озонового шару, який діє як захисний екран для життя на Землі.

 Молекули озону складаються з трьох атомів Оксигену на відміну від молекул кисню, які складаються з двох атомів Оксигену. Молекули озону надзвичайно рідкісні: їх менше десяти на кожен мільйон молекул речовин – головних складників повітря. Проте впродовж майже мільярда років їх наявність в атмосфері відігравала вирішальну роль у збереженні життя на Землі. Залежно від того, де він знаходиться, озон може або захищати життя на Землі, або завдавати йому шкоди. Озон у тропосфері (на висоті до 10 км над земною поверхнею) – це «шкідливий» озон, який може завдати шкоди тканинам легенів і рослинам. Але понад 90 відсотків озону, який знаходиться в стратосфері (на висоті від 10 км до 40 км над земною поверхнею), – це «корисний» озон, який поглинає небезпечне ультрафіолетове випромінювання Сонця, тобто виконує корисну роботу. Без цього корисного озонового шару люди були б більш схильні до захворювань, які виникають унаслідок опромінення ультрафіолетовим випромінюванням Сонця.

В останні десятиліття кількість озону зменшилася. У 1974 році була висунута гіпотеза, що причиною цього можуть бути фреони (CFCs). До 1987 року наукові дослідження причиново-наслідкових зв’язків не давали переконливих підтверджень «причетності» фреонів до руйнування озону. Проте у вересні 1987 року офіційні представники різних країн зустрілися в Монреалі (Канада) і домовилися ввести суворі обмеження на використання фреонів.

Завдання 1. ОЗОН

У наведеному вище тексті ніде не йдеться про те, як утворюється озон в атмосфері. Насправді щодня деяка кількість озону утворюється, а деяка – зникає. Спосіб утворення озону проілюстровано за допомогою наведеного далі коміксу (смішної розповіді в малюнках).

Припустімо, у вас є дядечко, який намагається зрозуміти, що зображено на малюнках. Проте він не отримав у школі природничо-наукової освіти й не розуміє, що намагався пояснити автор малюнків. Він знає, що в атмосфері немає ніяких маленьких чоловічків, але його цікавить, що зображають маленькі чоловічки з коміксу, а також що означають ці дивні написи O2 і O3 і який процес відображено на малюнках. Він просить вас пояснити комікс.

 Припустімо, що Ваш дядечко знає:

• O – позначення Оксигену;

• що таке атоми й молекули.

Опишіть своєму дядечкові, що зображено на кожному малюнку коміксу. Скористайтеся термінами «атоми» й «молекули», щоб описати те, що сказано про атоми й молекули в рядках 4 і 5.

…………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

Завдання 2. ОЗОН

Озон утворюється під час грози. Після грози саме він дає типовий запах. У рядках тексту 8 - 13 автор пояснює відмінність між «шкідливим» і «корисним» озоном. Використавши терміни, наведені в статті, дайте відповідь на запитання.

 Яким є озон, що утворюється під час грози, – «шкідливим» чи «корисним»?

 Виберіть із таблиці відповідь і пояснення, яке підтверджене текстом.

 Обведіть їх.

 Завдання 3. ОЗОН

У рядках 11–13 зазначено: «Без цього корисного озонового шару люди були б більш схильні до захворювань, які виникають унаслідок опромінення ультрафіолетовим випромінюванням Сонця». Назвіть одне з таких захворювань, указавши, що саме воно вражає. …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Завдання 4. ОЗОН

Наприкінці тексту йдеться про міжнародну конференцію в Монреалі. На цій конференції обговорювали багато питань, що стосуються можливого виснаження озонового шару. Два із цих питань наведені нижче в таблиці.

Чи можуть наукові дослідження дати відповідь на наведені в таблиці запитання?

 Обведіть «Так» або «Ні» в кожному рядку

ТІСТО ДЛЯ ХЛІБА

При приготуванні тіста для хліба кухар змішує борошно, воду, сіль і дріжджі. Після цього тісто кладуть на декілька годин в яку-небудь ємність, щоб почався процес бродіння. При бродінні в тісті відбуваються хімічні процеси: дріжджі (одноклітинний гриб) перетворюють крохмаль і цукор, що містяться в борошні, у вуглекислий газ і спирт.

Запитання 1. ТІСТО ДЛЯ ХЛІБА

У результаті бродіння тісто підіймається. Чому так відбувається?

A Тісто підіймається, оскільки в ньому утворюється спирт, що переходить в газоподібний стан.

B Тісто підіймається, оскільки в ньому розмножуються одноклітинні гриби.

C Тісто підіймається, оскільки в ньому утворюється вуглекислий газ.

D Тісто підіймається, оскільки при бродінні вода перетворюється на пару.

Запитання 2. ТІСТО ДЛЯ ХЛІБА

Через декілька годин після приготування тіста кухар зважує його і виявляє, що маса тіста зменшилася. На початку кожного з чотирьох експериментів, зображених на малюнках, маса тіста одна й та ж сама. Результати яких двох експериментів повинен порівняти кухар, щоб з'ясувати, чи є дріжджі причиною зменшення маси тіста?

A  Кухар повинен порівняти результати експериментів 1 і 2.

B  Кухар повинен порівняти результати експериментів 1 і 3.

C  Кухар повинен порівняти результати експериментів 2 і 4.

D  Кухар повинен порівняти результати експериментів 3 і 4.

Запитання 3. ТІСТО ДЛЯ ХЛІБА

Дріжджі в тісті в результаті хімічної реакції перетворюють крохмаль і цукор, що містяться в борошні, у вуглекислий газ і спирт.  Звідки з'являються атоми карбону, що входять до складу вуглекислого газу і спирту? Обведіть «Так» або «Ні» для кожного з наведених нижче можливих пояснень тому, чи є вони правильними щодо появи атомів карбону.

Правильна відповідь: «Так», «Ні», «Ні» у зазначеному порядку.

ІСТОРІЯ ВАКЦИНАЦІЇ

Прочитайте газетну статтю і дайте відповідь на запитання.

Мері Монтегю була красивою жінкою. Вона вижила після захворювання натуральною віспою в 1715 році, але вся її шкіра була покрита рубцями. У 1717 році, коли вона жила в Туреччині, вона спостерігала метод, названий щепленням, який там зазвичай використовувався. Він полягав у тому, що на шкірі здорових молодих людей робили подряпину і вносили в неї слабку форму вірусу натуральної віспи, після чого вони хворіли, але в більшості випадків хвороба проходила в легкій формі.

Мері Монтегю була так переконана в безпеці щеплення, що вона дозволила зробити щеплення своїм синові й дочці.

У 1796 році Едвард Дженнер використовував щеплення спорідненої хвороби, коров'ячої віспи, щоб виробляти антитіла проти натуральної віспи. У порівнянні з щепленням від натуральної віспи це щеплення мало менші побічні ефекти, і людина після щеплення не заражала інших. Цей спосіб стали називати вакцинацією.

Завдання 1. ІСТОРІЯ ВАКЦИНАЦІЇ

Від якого роду захворювань можна робити людям вакцинацію?

 A Від спадкових захворювань, як гемофілія.

 B Від захворювань, що викликаються вірусами, як поліомієліт.

 C Від захворювань, пов'язаних з порушеннями функцій організму, як діабет.

 D Від будь-яких захворювань, від яких немає ліків.

Завдання 2. ІСТОРІЯ ВАКЦИНАЦІЇ

Якщо тварини або люди захворюють інфекційною хворобою, що зумовлюють бактерії, і потім видужують, то той тип бактерій, який спричинив ці хвороби, зазвичай не викликає у них цю хворобу знову. Яка причина цього явища?

 A Організм знищив усі бактерії, якщо можуть бути причиною тієї ж самої хвороби.

 B Організм виробив антитіла, що знищують цей тип бактерій перш, ніж вони почнуть розмножуватися.

 C Червоні кров'яні клітини знищують усі бактерії, що можуть бути причиною тієї ж самої хвороби.

 D Червоні кров'яні клітини захоплюють цей тип бактерій і позбавляють від них організм.

Завдання 3. ІСТОРІЯ ВАКЦИНАЦІЇ

Чому дітям і літнім людям особливо рекомендується робити щеплення проти грипу? Укажіть одну з причин.

_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

Приклад правильної відповіді

Відповіді, у яких згадується, що в дітей і / або літніх людей більш слабка імунна система в порівнянні з іншими людьми, або щось схоже.

• У цих людей менший опір захворюванням.

• Молоді і літні не можуть подолати хворобу так само легко, як інші.

 • Вони, швидше за все, підхоплять грип.

• Якщо вони захворіють на грип, то в цих людей наслідки будуть гіршими.

• Тому що організми дітей і літніх людей слабші.

• Старі люди частіше хворіють.

Додаток 2

Приклади компетнтністно- орієнтованих завдань різних за характером

1. Ціннісно-орієнтоване завдання

Лаборант-початківець, готуючи реактиви для проведення досліду, випадково облив руку розчином натрій гідроксиду. Позначте дії, які б ви виконали для допомоги лаборантові.

А промити уражене місце водою й обробити його розчином харчової соди

Б промити уражене місце водою й обробити його оцтом або слабким розчином лимонної кислоти

В обробити вражене місце вапняною водою

Г  обробити вражене місце спиртовим розчином йоду

2. Особистісно-орієнтоване завдання 

Спрямовані на перевірку окрім знань і вмінь, особистісного потенціалу учня (усвідомлювати зв’язок хімії з проблемами життя людини, оцінювати й робити висновки щодо ролі діяльності людини в побудові картини світу, обґрунтовувати судження про смисл пізнання людиною природи)

Задача 1

На новорічні свята вирубили ялинки  на площі 20 га. Обчисліть об'єм кисню, який могли б виділити ці дерева протягом року, якщо в середньому хвойний ліс площею 1 га протягом доби виділяє 10 кг кисню

Задача 2

Результати досліджень учених доводять, що щоденний прийом молока зменшує ризик виникнення карієсу. Масова частка Кальцію в коров'ячому молоці становить 0,13%, а в козячому  - 0,14%. Обчисліть масу коров'ячого молока, яку необхідно ввести в добовий раціон для задоволення потреби організму людини в Кальції, якщо його добова потреба становить 1 г. 

3. Практично-орієнтоване завдання

Спрямовані на найпростіші практичні потреби.

На одну сотку картопляного поля щорічно слід вносити 1,6 кг Калію. Обчисліть масу калійної селітри KNO3, яку треба внести на таке поле площею 20 га

4. Проблемно-пошукове завдання

Виконуються на основі реального або мисленневого (уявного) експерименту

Перед вами три хімічних стакана без етикеток, де містяться: кисень, вуглекислий газ, повітря. Доведіть, в якому стаканчику знаходиться кисень. Поясніть свої дії.

5. Завдання, пов’язане з комунікативними потребами людини 

Розглядається природничо-наукова основа зв’язків між людьми (хімічні сполуки і сплави, що застосовуються в телерадіокомунікації, в містецтві, спорті тощо)

Прочитайте твір-мініатюру про холодну пору року«Зима» 

«На дворі холоднеча. Віє вітер. Мороз-художник зобразив на шибці химерні візерунки. А в хаті тепло. Жарко горять дрова в каміні, поруч гріється кішка. Закипів чайник. Час за стіл. А на столі і квашена капуста, і мариновані огірочки, і мочені яблучка, із вчорашнього молока визрів кисляк».

 Випишіть фізичні і хімічні явища, які згадуються в уривку.

Додаток 3

Приклади завдань із сертифікаційних робіт ЗНО

Приклад 1

Окрім ізотопів є частинки, які називають ізобарами та ізотонами. Ізотони – це атоми з однаковою кількістю нейтронів, але з різною кількістю протонів. А ізобари – це атоми з тим самим нуклонним, але з різними протонними числами.

1.На рисунку відображено склад ядер атомів А – Д. Доповніть кожне речення 1-3 однією з букв (А – Д) так, щоб утворилося правильне твердження.

1Ізотопами є атоми A та … .

2Атоми B та … – це ізотони.

3Ізобари – це атоми Г та … .

2. Проаналізуйте наведені нуклідні символи атомів А – Д. Доповніть кожне речення 1–3 однією з букв (А – Д) так, щоб утворилося правильне твердження.

1Ізотопами є атоми A та… .

2Атоми Б та... – це ізобари.

3Ізотони – це атоми В та... .

А⁴⁰₁₉K

Б³⁶₁₆S

В³⁷₁₇Cl

Г⁴¹₁₉K

Д³⁶₁₈Ar

Приклад 2

Проаналізуйте схему біогеохімічного циклу та виконайте завдання

1.. Якою буквою на схемі позначено етап нітрифікації?

А

Б

В

Г

2. Хімічний елемент, біогеохімічний цикл якого наведено на схемі, є складником

А білків

Б глюкози

В глікогену

Г жирних кислот

3. Укажіть форму симбіозу між бобовими рослинами та азотфіксувальними

бактеріями.

А хижацтво

Б мутуалізм

В паразитизм

Г коменсалізм

4.Організми, які забезпечують азотфіксацію, належать до

Ассавців

Ббактерій

Впокритонасінних

Гкільчастих червів

5.Учень та учениця обговорювали взаємовідносини між бобовими рослинами й азотфіксувальними організмами в наведеному біогеохімічному циклі. Учень висловив судження, що взаємовідносини між ними є результатом коеволюції. Учениця зауважила, що ці взаємовідносини можна віднести до взаємовигідних.

Чи має хтось із них рацію?

Алише учень

Блише учениця

Вобоє мають рацію

Гобоє помиляються

Приклад 3

Атоми та йони – структурні частинки речовин. У якому рядку наведено склад простого катіона?

Приклад4

Реакцією між двома газуватими речовинами синтезують один газуватий продукт. Ця реакція є оборотною. Її проводили в закритому реакторі, узявши реагенти в об'ємному співвідношенні, що відповідає коефіцієнтам у хімічному рівнянні.

1.Проаналізуйте графіки залежності об'ємної частки (%) продукту реакції в рівноважній газуватій суміші від температури за різних значень тиску (див. рисунок) і вкажіть правильне твердження.

Реакція синтезу газуватого продукту відбувається зі

Азменшенням об'єму, є екзотермічною

Бзбільшенням об'єму, є ендотермічною

Взбільшенням об'єму, є екзотермічною

Гзменшенням об'єму, є ендотермічною

2. Проаналізуйте графіки залежності об'ємної частки (%) продукту реакції в рівноважній газуватій суміші від температури за різних значень тиску (див. рисунок) і вкажіть рівняння описаної реакції.

АCO₂ (г) + С (г) ⇆ 2СО (г), ΔH > 0

БN₂ (г) + 3H₂ (г) ⇆ 2NH₃ (г), ΔH < 0

ВCl₂ (г) + H₂ (г) ⇆ 2HCl (г), ΔH < 0

ГI₂ (г) + H₂ (г) ⇆ 2HI (г), ΔH > 0

Приклад 5

Розчинність нітратів Натрію, Калію i Рубідію у воді залежить від температури (див. рисунок).

1.Проаналізуйте твердження, використавши наведені графічні дані.

I.  За температури 40 °С розчинність NaNO₃ більша за розчинність KNO₃

II.  За температури 20 °С розчинність RbNO₃ найбільша.

Чи є поміж них правильні?

Аправильне лише I

Бправильне лише II

Вобидва правильні

Гнемає правильних

2.Проаналізуйте твердження щодо утворених розчинів, використавши наведені графічні дані.

I.  Маса розчину KNO₃ більша, ніж маса розчину RbNO₃

II.  Масова частка солі в розчині KNO₃ більша, ніж масова частка солі в розчині RbNO₃

Чи є поміж них правильні?

Аправильне лише І

Бправильне лише ІІ

Вобидва правильні

Гнемає правильних