TIMSS: Перші уроки

Міжнародні моніторингові дослідження TIMSS дають змогу проаналізувати рівень природничо-математичної підготовки учнів у початковій, основній школі у країнах із різними системами освіти, які впливають на рівень цієї підготовки. Вибір математики та природознавства не випадковий. Адже розвиток сучасних технологій, інформатизація всіх сфер життя потребують глибокого розуміння та вміння користуватись математичними знаннями, а глобальні проблеми екології, необхідність збереження здоров'я, у кінцевому результаті, - збереження виду Homo sapiens - глибокого аналітико-синтетичного природничого світогляду.

Дослідження TIMSS проводяться кожні чотири роки, що дає можливість країнам-учасницям мати доступ до всіх без винятку даних, які дають різноманітний і надзвичайно цінний матеріал для визначення загальних тенденцій у математичній і природничій освіті, порівняння навчальних досягнень учнів країн-учасниць на тлі динаміки математичної та природничої освіти інших країн світу, пошуку шляхів удосконалення якості навчання.

У поточному році вперше до міжнародних порівняльних досліджень приєдналась Україна. Частка учасників ТІМSS-2007 від Донецької області була найбільшою та склала 17 шкіл, 42 класи; із них 22 класи початкової школи, 20 - школи ІІ ступеня. Кількість зареєстрованих учасників - 1042, відсоток участі - 97.

Особливістю завдань TIMSS-2007 є те, що крім традиційних тестів, які вимагають від учнів вибрати правильну відповідь, більше уваги приділено питанням, що потребують уміння конструювати власні відповіді, дозволяють краще оцінити аналітичні та дослідницькі здібності учнів, їхні вміння розв'зувати задачі. Завдання розроблені таким чином, що можна прослідкувати наступність у навчанні, розвиток розуміння понятійного апарату основ наук, уміння логічно мислити та пояснювати явища навколишнього світу з наукових позицій відповідно до психофізичного розвитку школярів різних вікових груп.

Засади вимірювання TIMSS-2007 із математики та природознавства мають два виміри:

• предметний вимір, який визначає змістові лінії вимірювань у рамках природознавства (наприклад, біологія, хімія, фізика або географія у восьмому класі);
• когнітивний вимір, який визначає особливості розумової діяльності, які є спільними у процесі навчання всіх природничих наук різних ланок школи - знання, застосування, обґрунтування.

Навчальні програми з природознавства та природничих наук у початковій та основній ланках школи відрізняються в різних країнах світу. Тому при формуванні програмових засад міжнародним комітетом виокремлено спільні теми, на основі яких розроблено завдання для дослідження. Зокрема, у змістовій лінії фізики (25 %) запропоновані:

• класифікація та властивості речовин;
• агрегатні стани речовини та їх зміни;
• джерела енергії, теплота й температура;
• світло та звук;
• електрика та магнетизм;
• сили та рух.

У змістовій лінії біології (35 %):

• характерні особливості та класифікація живих організмів, процеси життєдіяльності в живих організмах;
• клітини та їх функції;
• життєві цикли, розмноження та спадковість;
• видова різноманітність, адаптація та природний відбір;
• екосистеми;
• здоров'я людини.

У змістовій лінії географії (20 %):

• будова Землі та її фізичні характеристики;
• земні процеси, цикли, історія;
• ресурси Землі, їх використання та збереження;
• Земля в Сонячній системі та Всесвіті.

У змістовій лінії хімії (20 %):

• класифікація та будова речовин;
• властивості речовин;
• хімічні перетворення.

Завдання до цих тем сформульовано в термінах розумових дій, які характеризують розуміння або здібності, очікувані від учнів восьмих класів. Від них вимагається вміти формулювати пояснення причинно-наслідкових зв'язків, обмірковувати альтернативні методи дослідження, причини виникнення похибки при вимірюваннях, робити та застосовувати свої висновки стосовно досліджень у нових ситуаціях тощо.

У програмових засадах міжнародного дослідження як 4-го, так і 8-го класів у розділі «Наука про Землю» (або географія) представлено вимоги до елементів астрономії. Ці теми вивчаються в більшості країн світу, адже школярі повинні мати знання про планету, на якій вони живуть, та про її місце в Сонячній системі. У ході дослідження очікувалося, що учні зможуть відповісти на запитання та дати пояснення про будову Сонячної системи, включаючи знання про відстань між Сонцем та іншими планетами, їх розміри та рухи, описати фази Місяця, явища на Землі, які пов'язані з рухом тіл у Сонячній системі.

Звертаємо увагу, що в запропонованих завданнях TIMSS досить значна частка належить запитанням, які мають інтегрований характер. Для відповіді на ці тести необхідно мати знання з різних галузей природознавства - географії, астрономії, біології, фізики та хімії. Адже в багатьох країнах світу ці навчальні предмети об'єднані в єдиний курс.

У сучасних навчальних програмах природничих наук багатьох країн значну увагу приділено залученню учнів до наукових досліджень, бо за наукою майбутнє людства. Тому завдання міжнародного дослідження TIMSS спрямовані на з'ясування вміння учнів формулювати гіпотези, припущення та наукові питання для постановки, проведення спостережень та експериментів, знімати покази даних, демонструвати розуміння причин і наслідків досліджених явищ, а також вплив різноманітних чинників на хід експерименту.

Оцінювання відповідей на завдання, що містять елементи наукового дослідження, спирається на з'ясування рівня застосування учнями знань про інструменти, методи та процедури проведення спостережень та експериментів, використання їх результатів для надання пояснень, заснованих на експериментальних даних. До того ж учні мають уміти користуватись відповідним термінологічним апаратом, методами дослідження й обробки даних, аналізувати чинники, що впливають на хід дослідження, застосовувати відповідні математичні прийоми в оцінюванні похибки вимірювання та підбивати підсумки, давати пояснення стосовно того, чи достатньо даних для обґрунтування висновків.

Узагальнені вимоги до учнів щодо елементів наукових досліджень спрямовані на з'ясування знань, навичок і вмінь, стосуються таких п'яти основних етапів процесу наукового дослідження:

• формулювання питань і гіпотез;
• планування досліджень;
• проведення експерименту та спостережень, збирання й обробка одержаної інформації;
• аналіз і розуміння інформації;
• підбиття підсумків і формулювання пояснень.

На жаль, матеріальна база більшості наших шкіл не забезпечує сучасний рівень виконання практичних і лабораторних робіт, що позначається на рівні навчальних досягнень учнів і, як наслідок, - на результатах моніторингових досліджень.

Апробаційні моніторингові дослідження, проведені у 2005-2006 роках, підтвердили, що українські школярі в основному засвоюють фактологічні знання, здатні відтворити основні ознаки понять, зробити найпростіші узагальнення вивченого навчального матеріалу. Вони розуміють суть основних законів і закономірностей, знають прояви природних явищ і процесів, уміють розв'язувати найпростіші задачі, але недостатньо володіють дослідницькими навичками, особливо у плануванні експерименту й узагальненні та інтерпретації одержаних результатів. Восьмикласники виявили безпорадність у виконанні завдань, пов'язаних з аналізом інформації, представленої в різних формах (таблиць, діаграм, графіків), формулюванні висновків та аналізі даних.

Радимо матеріали міжнародних порівняльних досліджень TIMSS-2007 «TIMSS-2007: Засади вимірювань і відкриті завдання з математики та природничих наук для 4 і 8 класів» використовувати вчителям початкової школи, учителям хімії, фізики, біології та географії як дидактичний матеріал з метою поступової та цілеспрямованої підготовки до моніторингових досліджень різних рівнів (локального, регіонального, національного, міжнародного).

Необхідно звернути увагу на те, що для українських школярів запропоновані тестові методики, які широко використовуються у світовій освітній практиці, є новими формами контролю. Треба змістити акценти в навчанні зі знання фактів і використання навичок у знайомих ситуаціях на розвиток в учнів інтелектуальних умінь, пов'язаних із рішенням творчих завдань, їх застосуванням до невідомих і життєвих ситуацій. У навчальному процесі, спираючись на приклади завдань TIMSS, треба ширше застосовувати практично орієнтовані завдання, для розвитку здатності використовувати природничо-математичні знання в повсякденній практичній діяльності, при поясненні явищ буденного життя й життєдіяльності людини; підкреслювати єдність термінології в різних сферах науки, взаємозв'язки між поняттями та методами досліджень, використовуючи для цього можливості інтегрованих зв'язків.

Автори: Н. Охрименко, В. Панкіна, Н. Пастухова

Освіта.ua
10.09.2008