Анатолий Краснянский: Чтобы правильно понять то, о чем говорится в статье "Почему наши школьники провалили тест PISA", необходимо посмотреть раздел: "Anti-PISA. Системный анализ заданий программы PISA": https://avkrasn.ru/category-2.html
Каспржак Анатолий Георгиевич, Митрофанов Кирилл Германович, Поливанова Катерина Николаевна, Соколова Ольга Вениаминовна, Цукерман Галина Анатольевна
Почему наши школьники провалили тест PISA. Часть 1
Каспржак Анатолий Георгиевич, декан факультета Высшей школы социальных и экономических наук, Митрофанов Кирилл Германович, заведующий кафедрой Московского городского педагогического университета, Поливанова Катерина Николаевна, ведущий научный сотрудник Психологического института Российской академии образования, Соколова Ольга Вениаминовна, ведущий специалист Московской лингвистической гимназии № 1513, Цукерман Галина Анатольевна, ведущий научный сотрудник Психологического института Российской академии образования. Журнал «Директор школы», № 4, 2005. URL: http://diss.seluk.ru/pr-ekonomika/1105196-1-mezhdunarodnaya-programma-ocenki-znaniy-umeniy-uchaschihsya-program-for-international-student-assessment-sokraschenno.php , URL: http://pozdnyakova.ucoz.ru/Praktikum/3-4/Kasprzhak_PISA1.pdf
Международная программа оценки знаний и умений учащихся (Program for International Student Assessment — сокращенно PISA) проводится уже много лет. Российские школьники впервые участвовали в ней в 2000 году. Полученные ими оценки оказались для всех полнейшей неожиданностью. Они произвели эффект такой силы, что в ход пошло выражение «PISA-шок».
И вполне закономерно. Из 32 стран-участниц хуже нашей оказались только Латвия, Люксембург, Мексика и Бразилия. Исследование зафиксировало, что более половины наших учащихся не владеют базовыми знаниями и навыками по русскому языку, не понимают смысла заданных в письменной форме вопросов, дают на них нелепые ответы.
Многие другие страны, которые были уверены в прочности своих позиций, тоже очутились не в лучшем положении. Но что особенно важно? А то, что в Германии, например, миллионы родителей и работников образования тут же потребовали от властей изменить отношение к образованию, проанализировать ситуацию и внести необходимые коррективы.
Подобная реакция не случайна, она — показатель того, что люди понимают: образование является тем самым капиталом, который гарантирует дальнейшее развитие и процветание их страны. Мы же в своем большинстве до сих пор мало что знаем об этом нашумевшем в мире событии, хотя оно и касается каждого из нас непосредственно.
Как же проходило PISA-тестирование? Опрашивались 265 тысяч учащихся. Опросы проводились в тех же классных помещениях, где в школах и всегда идут уроки. Проверялись грамотность чтения, математическая и естественно-научная грамотность. Под грамотностью чтения понималось умение осмыслить письменный текст и использовать его в собственных целях, в первую очередь как средство приобретения новых знаний для дальнейшего обучения.
Нужно было показать свое умение работать с текстами разных типов, скажем, с рекламными, с графиками и схемами, с расписаниями авиарейсов, с таблицами, заявлениями о приеме на работу, с повествованиями, описаниями, рассуждениями и т.д. Нашим высшим «достижением» здесь стало 27-е место, а низшим — 29-е.
Математическая грамотность рассматривалась как способность осознавать роль математики в жизни; видеть в реальной действительности проблемы, решаемые средствами математики, формулировать их на языке этой науки и решать; интерпретировать окончательные результаты с учетом проблемы и записывать их. Аналогичную компетентность требовалось предъявить и при решении естественнонаучных задач. По математике мы заняли 21–25 места, оставив позади только Италию, Грецию, Люксембург, Мексику и Бразилию. Результаты по естествознанию обескураживают еще больше, поскольку здесь мы «опережаем» всего лишь три последние из названных выше стран.
Организаторы PISA-исследования намерены проводить его регулярно каждые три года. Тестирование 2003 года уже состоялось, и оно показало, что международный рейтинг российского образования и российских школьников упал еще ниже Как уже указывалось выше, впервые пятнадцатилетние российские школьники приняли участие в исследовании PISA пять лет назад. Его результаты, действительно, вызвали шок. Еще бы, ведь российским школьникам достались практически последние места. Последующий анализ убедительно показал, что качество нашего образования существенно отличается от качества образования за рубежом. Но в худшую или в лучшую сторону — вопрос, по-видимому, праздный, поскольку приоритеты у российского образования иные, чем у систем образования в других странах.
Тем не менее вот уже который год в образовательном сообществе не смолкают разговоры о том, что в этом исследовании мы заняли место, не соответствующее нашим представлениям о качестве отечественной школы. Кто-то говорит, что тексты заданий не прошли культурной и речевой адаптации; кто-то подчеркивает, что наши девятиклассники незнакомы с тестом как формой контроля и т. д. В Министерстве образования и науки РФ и в Национальном фонде подготовки кадров (НФПК) сочли необходимым разобраться в содержании заданий PISA и найти причины неудачного выступления наших школьников.
В июле 2003 г. при поддержке НФПК начал осуществляться проект, в котором приняли участие преподаватели факультета «Менеджмент в сфере образования» Московской высшей школы социальных и экономических наук, специалисты Центра изучения образовательной политики — Ан. Каспржак, К. Митрофанов, К. Поливанова, и привлеченные специалисты — А. Венгер, А. Воронцов, И. Ермакова, Л. Иванова, П. Нежнов, О. Соколова, Ю. Тюменева, Г. Цукерман и другие. Сегодня это исследование завершено.
В процессе его реализации были обнаружены те дефициты в учебных умениях наших школьников, которые, по мнению исследователей, и привели к низким результатам. Сталкиваясь с заданиями PISA, непривычными для них по форме, школьники либо пытались действовать привычными способами, либо просто отказывались выполнять тест. Большие трудности вызывала необходимость привлекать для решения задач собственный опыт или свои знания по другим учебным предметам. Школьники показали также, что не владеют навыками работы со сложноорганизованной информацией, представленной в разных форматах — словесный текст, графики, таблицы. В целом эти дефициты можно расценивать как следствие жесткой «привязки» предметных способов действий к типу заданий, задач и обучающих материалов, применяемых в отечественной образовательной практике.
И это противоречит тестам PISA, которые чаще всего представляют собой описание ситуаций, взятых из реальной жизни. К теме учебного предмета они привязаны нежестко, и основную трудность в них составляет именно перевод «жизненной» ситуации в предметную. Фактически каждая такая задача — это случай, требующий нестандартного решения. К тому же ее условие и вопросы к ней соотносятся с личным опытом ученика, с его знаниями из разных разделов учебника, с дополнительной информацией. Короче говоря, эти задачи — интегрированные и потому требуют иной системы оценивания.
Исследование результатов PISA помогло установить основные признаки обучающих материалов, способствующих решению заданий компетентностного типа, а значит, и преодолению обнаруженных образовательных дефицитов. В итоге были разработаны пакеты обучающих заданий по математике, естествознанию, обществознанию, филологии. На заключительном этапе — а он уже начался — этого проекта сформулированные гипотезы предстоит проверить экспериментально в десяти школах различных регионов Российской Федерации.
Необходимо сказать несколько слов о рабочем определении понятия «компетентность».
Единого понимания этого термина пока нет, и не только в нашей стране, но и за рубежом. Мы же исходили из того, что компетентность — это способность человека результативно действовать в нетипичных ситуациях. Учитывали также интегративный характер такой способности — то, что одно умение может компенсироваться другим. Благодаря этому два человека могут одинаково успешно решить одну и ту же проблему, используя совершенно разные средства и способы. Считались и с тем, что одинаковые умения и способности не обязательно гарантируют одинаковый результат. Скажем, двое россиян беседуют о чем-то с иностранцем, и нередко того, кто знает всего 50 слов, чужеземец понимает, а другого, с 2000 слов, — нет! Ясно, что здесь важен не только и не столько лексический запас, сколько некая интегральная характеристика, включающая еще и коммуникативные качества, и актерские, и суггестивные способности, и многое другое. Вместе взятое, это и называется «компетентность».
PISA как диагностический инструмент был создан специально для проверки уровня развития компетентности. Задачи теста поэтому организованы таким образом, что измеряют умение разрешать нестандартную ситуацию. Нашу экспертизу мы проводили именно с этой позиции. Отдаем себе отчет и в том, что проведенным анализом не исчерпываются возможные типы работы с итогами PISA.
Дефициты в учебных умениях, объясняющие причины неудачи российских школьников При сопоставлении наиболее трудных для наших школьников вопросов-заданий с относительно легкими были выделены группы умений, которые не сформированы вовсе или сформированы на низком уровне. Исследовательская работа в этом направлении требует продолжения, однако уже сейчас можно предъявить следующие предварительные результаты.
Дефициты, связанные с работой с текстами. Наши ученики в целом умеют читать и понимать тексты и давать на них ответы в различных формах. Развернутый ответ в виде текста вызывает трудности, но не большие, чем у школьников других стран.
• Достаточно хорошо школьники схватывают общую сюжетную канву (коллизию) художественного текста, понимают его общее содержание, но невнимательны к деталям.
• При решении задач по математике или естествознанию затрудняются, если нужно дать качественный, а не точный (количественный, выраженный числом или знаком) ответ.
• Затруднения возникают при работе с составными текстами. Например, когда информация представлена разными по жанру фрагментами и, чтобы понять текст в целом, приходится удерживать все фрагменты в памяти: сопоставлять, сравнивать и соединять их в общую информационную картину.
• Результаты невысоки и в заданиях, требующих перехода от общего содержания к деталям и наоборот. Большинство заданий-вопросов предполагало разные способы чтения: просмотровый (ознакомительный), поисковый, с ориентацией на отбор нужной информации и т. д. Судя по итогам тестирования, различные типы чтения у наших школьников не сформированы.
• Задачи PISA и задания к ним составлены из текстов разных типов — бытовых, научно-популярных, публицистических и т. д. Опыта работы с такими текстами и навыка получения информации из них у наших школьников тоже нет.
Дефициты, связанные с применением предметных способов действий. Российские школьники не могут сами определить уровень сложности, точности, детализации своих действий, достаточный для успешного решения задачи. Как правило, имея дело с естественно-научным текстом, они стремятся к предельной точности и детальности; работая с художественным текстом, нацелены на общее его понимание.
• Задачи естественно-научного и математического содержания решают только традиционными — научными — методами. Если более экономичным является простой пересчет, приблизительная схема, то и тогда эти вполне доступные им средства они игнорируют и пользуются стандартными схемами действий.
• Когда задача или задание-вопрос содержат признаки (сигналы), которые формально позволяют отнести задачу к тому или иному учебному предмету, выбирается соответствующий способ решения; анализ содержания задания подменяется поиском внешних (часто ложных) указаний на способ решения.
Дефициты, связанные с анализом всей совокупности условий задачи. Российские школьники не умеют привлекать для решения задач информацию, не содержащуюся непосредственно в заданных условиях (исключение составляют константы в математике и естественно-научных дисциплинах). Им трудны задачи, для которых требуется вспомнить, домыслить или угадать часть информации — даже простой и известной, например, бытовые сведения, личный практический опыт.
• Вызывают трудности задания, организованные таким образом, что необходимая дополнительная информация содержится в вопросе к ним и ее надо выделить из вопроса, а сам вопрос при этом — уточнить и переформулировать.
• Сложность представляют и ответы на вопросы, предполагающие многократное возвращение к условию с целью получить из него дополнительную информацию.
• Если задача состоит из заданий-вопросов, каждое из которых решается по-своему, то обычно способ решения одного из них распространяется на все задания-вопросы.
• Сложности возникают и в том случае, если вопрос задан в непривычной форме или если для выполнения задания требуется конкретизировать, перестроить вопрос.
• Трудными оказались и задания-вопросы, отвечая на которые, необходимо: учесть точку зрения или знания адресата; определить замысел и цели автора текста.
Обобщая полученные результаты, можно высказать следующие предположения.
1. Одна из основных причин неудачи российских учащихся в международном тестировании — неумение работать с информацией: сопоставлять разрозненные фрагменты, соотносить общее содержание с его конкретизацией, целенаправленно искать недостающую информацию.
2. Решая задачи, наши учащиеся воспроизводят привычные, стереотипные действия.
По-видимому, обучение устанавливает жесткую связь между содержанием задания (и даже его внешними признаками) и способом решения. Школьники не анализируют самостоятельно описанную ситуацию, а воспроизводят сложившийся подход: литературный текст — общие рассуждения, математический — точное, детальное решение. Следовательно, обучение «натаскивает» учащихся применять типовые способы решения на основе «узнавания» задачи. Обучаясь в школе, дети привыкают использовать полученные знания в строго определенных ситуациях. Как только содержание, условия задачи, вопросы даются в непривычной форме, результаты решения резко снижаются.
3. Учащиеся не владеют навыками целостного, творческого анализа, не обучены тому, как выдвигать гипотезы и проверять их. Фактически, во всех заданиях требовалось перевести некоторую ситуацию, описанную порой на бытовом языке, в предметную, попутно проверяя собственную гипотезу. Наши школьники или вовсе не умеют, или делают все это плохо.
Мы считаем, что такие результаты — следствие чрезмерной академичности и узкой предметности российского образования. Преодолеть их — перспективная задача развития системы образования.
Полагаем, что уже сейчас возможно сформулировать предложения (преимущественно по структуре и содержанию учебных материалов для основной школы по основным образовательным областям), реализация которых поможет изменить качество обучения в основной школе.
Результаты психолого-педагогического анализа как основание для разработки обучающих и диагностических материалов Если полагать, что тестирование PISA по своему дизайну, внутренней логике и содержанию заданий ориентировано на наиболее востребованные сегодня в мировой практике компетентности, то придется сделать вывод, что отечественное образование не ориентировано на этот вызов.
Несмотря на то, что признано необходимым формировать общеучебные умения и навыки (они перечисляются, в частности, в разработанных и обсуждаемых Стандартах общего среднего образования), наша система образования не способствует этому.
Термином «дефициты» фактически обозначены у нас требования к результату образования.
Речь идет о том, что ведущие зарубежные специалисты в области образования вкладывают в понятие «качество образования» («результат образования») принципиально иной смысл, нежели отечественные специалисты. В России качество образования измеряется в единицах учебного содержания. Международное сообщество дополняет это традиционное понимание новыми составляющими: умением работать с ситуацией, подбирать для нее соответствующие предметные знания, навыки; умением решать проблему путем привлечения дополнительной информации.
Выводы проведенного нами исследования указывают, прежде всего, на то, что содержание образования в тестах PISA не сводится к разделам научного (или иного культурного) содержания.
Здесь мы сталкиваемся с новой парадигмой в образовании, суть которой в том, что изначально планируется (а затем тестируется) уровень и тип работы с текстом. Непредметный (надпредметный) результат обучения исходно «встроен» в обучающие и диагностические материалы, его достижение проектируется еще до отбора учебного содержания. И можно даже полагать, что именно непредметным умениям отдается приоритет.
Нельзя не признать, что отечественное образование нуждается в аналогичных преобразованиях. В целях создания обучающих и диагностических материалов нового поколения нам необходимо разработать многомерные шкалы, по которым могут оцениваться сами учебные материалы, в соответствии с которыми будут строиться диагностические программы, реформироваться система текущей и итоговой аттестации.
Основываясь на этом общем выводе, мы сопоставили отечественные учебные материалы с материалами тестов PISA и выработали общие принципы конструирования учебных материалов нового поколения и модельных обучающих задач для основной школы. Более высокому качеству образования должны способствовать изменения и во всех других сферах образовательного процесса, но именно учебные материалы являются самым объективным его показателем.
Типы текстов и способы их использования в учебных заданиях: сопоставительный анализ В документах PISA дана типология текстов, использованных в заданиях. Тексты характеризуются по структуре (сплошная/несплошная) и функционированию (для личных целей, для общественных, для рабочих целей, для образовательных). Указывается жанровое разнообразие текстов (без перечня жанров), деление текстов на описание, повествование, рассуждение и дифференциация по целевой установке (объяснение, аргументация, инструкция).
С точки зрения сферы функционирования и жанровой принадлежности тексты PISA распределяются следующим образом:
1. СМИ (научно-популярные тексты, тексты с общественно-значимой тематикой, реклама);
2. бытовая сфера (услуги, покупки, передвижение, здоровье);
3. деловая, или официальная;
4. эстетическая, или художественная;
При определении нами сферы функционирования конкретного текста учитывались специальные указания на это (газетная статья, фрагмент ТВ-передачи, отрывок из романа и т. д.), а также особенности самого текста, позволяющие отнести его к той или иной сфере.
Для сравнения: в российских учебниках тексты относятся только к учебной и к художественной сферам. Тексты из бытовой и деловой сфер общения, из СМИ используются лишь при изучении функциональных стилей в курсе русского языка. Можно встретить неучебные тексты и в курсах обществознания, истории, права, но их роль значительно отличается от функции аналогичных текстов в материалах PISA.
Основные различия текстов представлены в таблице:
1. Тексты группируются «вокруг человека». Их 1. Тексты группируются «вокруг предмета», «вокруг подбор определяется тем, с какими текстами и в концепции авторов учебника», в лучшем случае — каких ситуациях сталкивается современный «вокруг проблемы».
Привлеченные из других сфер человек, какие коммуникативные, тексты иллюстрируют утверждения, ход мыслей организационные, информационные задачи ему авторов учебника. приходится решать. Иными словами, исходным является представление о «текстовом окружении» человека, принадлежащего к определенной культуре, и о его функциональной 2. Тексты тянут за собой ситуацию их 2. Тексты отрываются от ситуации, которая их функционирования: задачи, которые ставятся по порождает, и превращаются в материал для отношению к этим текстам, аналогичны постановки и решения иных, не свойственных им реальным задачам, возникающим в жизни, когда задач (например, вставить пропущенные буквы в человеку приходится иметь дело с подобным отрывок из художественного текста). Косвенным текстом. Происходит, таким образом, свидетельством такого отрыва и такого «примерка» учениками различных использования неучебных текстов служит массовая Отметим специфику текстов научной тематики в материалах PISA и в отечественной учебной литературе. Но сначала дадим общее определение текстов научной сферы.
Они характеризуются:
стремлением автора к непротиворечивому объяснению явлений действительности; точностью, т.е. таким способом изложения, который исключал бы разное толкование текста; использованием специальной лексики; особой концепцией адресата.
На последнем пункте остановимся подробнее. Адресатом научного текста можно считать соответствующее научное сообщество. Такое утверждение верно, но не совсем. Дело в том, что наука стремится к объективному постижению мира, но научные результаты не всегда бывают сразу поняты и приняты даже специалистами. Однако объективность результатов и точность их описания для автора важнее «понятности» для окружающих. Поэтому до научных текстов, бывает, нужно и дорасти.
Собственно научных текстов ни в нашей учебной литературе, ни в материалах PISA практически нет. Прежде чем попасть к школьнику, эти тексты подвергаются обработке. Но их обработка в заданиях PISA принципиально отлична от нашей. Это отличие кратко формулируется так: тексты научной тематики, включенные в задания PISA, представляют собой не специально созданные для учебных целей тексты (так называемые учебные), а реальные тексты, взятые «из жизни», чаще всего из СМИ. Отличие принципиальное, так как при общности тематики мы имеем дело с совершенно разными «текстовыми устройствами» и установками на адресата.
Что такое учебные тексты, излагающие «основы наук»? Это — результат адаптации научных текстов. Их приспосабливают к возрасту и предполагаемому уровню знаний ученика: устраняются детали, упрощаются некоторые термины и путь научных исканий. Главная установка такого текста — дать непротиворечивую, логически выстроенную картину мира. До многих из таких адаптированных текстов, как и до настоящих научных, тоже нужно «дорасти». Этим они отличаются от научно-популярных текстов, которые не претендуют на полноту описания и объяснения действительности и даже могут пожертвовать объективностью и точностью ради возможного интереса читателя. Несмотря на давнюю отечественную традицию популяризации науки и наличие блестящих образцов научно-популярной литературы (книги Л. Успенского о языке, Н. Сладкова — о животном мире, Н. Плавильщикова — о насекомых и т. д.), в школе подобные тексты используются редко, более того, они там не приветствуются. Научно-популярные тексты функционируют у нас в основном вне сферы официального образования.
Таким образом, российский школьник чаще всего имеет дело с логически выстроенными, непротиворечивыми, «сглаженными» учебными текстами, из которых исключена «ненужная» информация. Такой текст специальным образом «приспособлен» для ситуации обучения.
Единственная сфера его функционирования — учебная, вне этой сферы он не имеет — за редким исключением — ни ценности, ни смысла: обо всем, что написано в школьном учебнике, можно узнать из других более авторитетных, серьезных и интересных источников, например, из вузовского учебника.
В материалах PISA научная тематика представлена научно-популярными текстами, взятыми из газет и журналов, по большей части не специальных, а массовых. Эти тексты не просто «приближают науку к читателю», то есть имеют познавательную ценность, они, как правило, связывают научную проблему с жизнью общества, затрагивая, например, экологический, юридический, прикладной и другие аспекты научного знания.
Для сравнения приведем три текста на тему «Озон»: 1-й — из задачи (PISA), 2-й — из учебника химии для 8 класса (авторы Л.С. Гузей, В.В. Сорокин, Р.П. Суровцева), 3-й — статья из энциклопедического словаря.
1. Атмосфера — океан воздуха и бесценный природный ресурс для поддержания жизни на Земле. К сожалению, человеческая деятельность, основанная на национальных и личных интересах, наносит вред этому общему ресурсу, что проявляется в истощении тонкого озонового слоя, который действует как защитный экран для жизни на Земле.
Молекулы озона состоят из трех атомов кислорода, в отличие от молекул кислорода, которые состоят из двух атомов кислорода (1). Молекулы озона чрезвычайно редкие: их меньше чем десять на каждый миллион молекул воздуха. Однако на протяжении почти миллиарда лет их присутствие в атмосфере играло решающую роль в сохранении жизни на Земле. В зависимости от того, где он находится, озон может или защищать, или наносить вред жизни на Земле. Озон в тропосфере (на высоте до 10 км над земной поверхностью) — это «плохой» озон, который может причинить вред тканям легких и растениям. Но более 90 процентов озона, находящегося в стратосфере (на высоте от 10 до 40 км над земной поверхностью), является «хорошим» озоном, который, поглощая опасное ультрафиолетовое излучение Солнца, выполняет полезную работу (2).
Без этого полезного озонового слоя люди чаще подвергались бы заболеваниям, возникающим вследствие облучения ультрафиолетовыми лучами Солнца (3). В последние десятилетия количество озона уменьшилось. В 1974 году была высказана гипотеза, что причиной этого может быть фреон. Научные исследования причинно-следственных связей не давали убедительных подтверждений причастности фреонов к разрушению озона. Тем не менее в сентябре 1987 года официальные представители разных стран встретились в Монреале (Канада) и договорились ввести строгие ограничения на использование фреонов.
2. Под воздействием солнечного излучения (его ультрафиолетовой части) или электрического разряда могут происходить процессы, в результате которых образуется озон.
Это простое вещество, так как состоит из атомов одного элемента — кислорода. Но озон отличается от обычного кислорода составом молекулы: О2 — обычный кислород (его иногда называют дикислород), О3 — озон (трикислород).
При действии на молекулярный кислород электрического разряда или жесткого ультрафиолета происходит образование озона:
O2 —> 2O
O + O2 —> O3
Таким образом, кислород и озон — два разных вещества, хотя имеют одинаковый качественный химический состав. Такие вещества называются аллотропными модификациями, а само явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ с различными свойствами носит название «аллотропия».
Еще один общеизвестный пример аллотропии — алмаз и графит (аллотропные модификации углерода).
Озон обладает запахом, который мы явственно ощущаем после грозы. Само слово «озон» в переводе с греческого означает «пахнущий».
Нам нравится запах озона. Мы ощущаем приятную свежесть, но только потому, что содержание его в воздухе ничтожно мало (около одной миллионной доли процента). Содержание в одну стотысячную процента — предельно допустимая норма в производственных помещениях, а при одной десятитысячной процента запах становится невыносимым. Все знают запах сероводорода — тухлых яиц. Озон пахнет в 50 раз сильнее!
Особенно много озона образуется в верхних слоях атмосферы (в стратосфере), где под действием солнечного излучения происходит реакция его образования. В ходе этой реакции поглощается та часть солнечного излучения, которая является губительной для всего живого на Земле. Даже небольшая доля ультрафиолета, достигающая поверхности Земли, напоминает нам об этом ожогами при неосторожном загаре.
Разный состав молекул определяет разные свойства веществ. Молекула озона очень непрочная и поэтому легко вступает в химические реакции. При этом от молекулы отщепляется один атом кислорода, который взаимодействует с окисляемым веществом, и образуется молекула кислорода:
Кислород в атомарном состоянии является чрезвычайно реакционноспособным, поэтому озон химически активнее кислорода. Действительно, он быстро разрушает резину, очень медленно изменяющуюся в среде воздуха; он взаимодействует при комнатной температуре с серебром, а кислород с серебром вообще не реагирует.
Озон обладает бактерицидным действием. Он образуется в некоторых реакциях окисления сосновой смолы или морских водорослей, поэтому так целительна атмосфера соснового леса или морского побережья.
На сильной окислительной способности озона основан метод обеззараживания питьевой воды под действием озона — озонирование. Начинает находить применение озон и в практике обеззараживания сточных вод.
3. Озон (от греч. OZON — пахнущий), О3, аллотропная модификация кислорода. Газ синего цвета с резким запахом, температура кипения — 119 °С, сильный окислитель. При больших концентрациях разлагается со взрывом. Образуется из О2 при электрическом разряде (например, во время грозы) и под действием УФ излучения Солнца. Основная масса О3 в атмосфере расположена в виде слоя — озоносферы — на высоте 20–25 км. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой УФ-радиации Солнца. В промышленности О3 получают действием на воздух электрического разряда. Используют для обеззараживания воды и воздуха.
Как видим, в первом тексте сведения об озоне как химическом веществе включены в значимый для каждого из нас контекст: человек и природа; влияние человеческой деятельности на природу. В таком контексте проблема разрушения озонового слоя часто является темой газетных и журнальных публикаций. Механизм образования озона, состав молекулы рассматриваются в данном случае внутри этой темы.
Во втором тексте, казалось бы, написано о том же самом: озон состоит из 3-х атомов кислорода; в воздухе его содержится очень мало; имеется в тропосфере и стратосфере; поглощает ультрафиолетовое излучение. Безусловно, второй текст дает более полное представление об озоне как химическом веществе: описан механизм его образования, свойства, сказано об использовании. Но контекст восстанавливается другой: фрагмент общего описания известных химических веществ, фрагмент общей классификации. Нетрудно заметить, что текст из учебника — это фактически развернутый текст энциклопедической статьи: тот и другой представляют собой более или менее подробную информацию о химическом веществе.
Сравним вопросы, предлагаемые после первого и второго текстов.
Вопросы к тексту PISA
1. Каждый день некоторое количество озона образуется, а некоторое — исчезает. В тексте ничего не говорится о том, как формируется озон в атмосфере. Способ образования озона показывается с помощью следующего комикса (смешного рассказа в рисунках).
Предположим, у вас есть дядюшка, который пытается понять, что изображено на рисунке.
Однако он не получил в школе никакого естественно-научного образования и не понимает объяснения автора рисунков. Знает только, что в атмосфере нет никаких маленьких человечков. И его не интересует, что изображают собой маленькие человечки комикса, что означают странные надписи О и О3 и какой процесс представлен на рисунках. Он просит вас объяснить комикс. Причем, оказывается, ваш дядюшка все-таки знает, что такое атомы и молекулы и что О — это обозначение кислорода.
Замечание Анатолия Краснянского: Сделана ошибка: "И его не интересует….". Правильно: "Но его интересует…"
Опишите для своего дяди, что показано на каждом рисунке комикса. В своем объяснении используйте слова «атомы» и «молекулы» так же, как они используются в подчеркнутых строках (см. (1) на стр. 10).
2. Озон также образуется во время грозы. Он создает типичный запах после грозы. В строках теста (см. (2) на стр. 10) автор объясняет разницу между «плохим» и «хорошим» озоном.
Используя термины, приведенные в статье, ответьте на вопрос, каким является озон, образующийся во время грозы: «хорошим» или «плохим»? Выберите ответ и объяснение, которое подтверждается текстом.
3. В подчеркнутых строках (см. (3) на стр. 10) говорится: «Без этого полезного озонового слоя люди чаще подвергались бы заболеваниям, возникающим вследствие облучения ультрафиолетовыми лучами Солнца». Назовите одно из таких заболеваний, указав, что именно оно поражает.
Вопросы к тексту российского учебника химии
1. Объясните, почему воздух после грозы обогащен озоном.
2. На каком свойстве озона основано его использование для обеззараживания воды?
3. Как вы понимаете термин «озонный щит Земли»? Чем грозит его разрушение человечеству?
4. Сравните свойства кислорода и озона.
5. В озоновом слое Земли содержится в среднем по 1012 молекул О3 в 1 см3. Вычислите, сколько молей озона содержится в 1 л этого слоя.
Очевидно, что вопросы к задаче PISA ситуативные. В них спрашивается о том, в каких ситуациях информация, содержащаяся в тексте, может быть востребована и для чего. Достаточно ли этой информации? Нужно ли искать дополнительную, зачем? Вопросы учебника имеют проверяющий характер, их цель — установить, как ученик понял материал. При этом сам учебный текст очень похож на текст справочника и потому вопроса «Зачем мне, читателю, нужна эта информация?» не вызывает.
Обобщим сказанное. Тексты PISA и тексты из отечественной учебной литературы значительно различаются по сферам, из которых они взяты, и по своему жанру. Задания PISA построены на текстах функционального назначения, у нас же неучебные тексты используются только как иллюстрация к учебному материалу. «Научные» тексты PISA принципиально отличаются своим устройством и установкой на адресата — этого тоже нет в текстах, с которыми привыкли работать российские школьники. Подробнее поговорим об этом в следующем номере.
Почему наши школьники провалили тест PISA. Часть 2
Каспржак Анатолий Георгиевич, декан факультета Высшей школы социальных и экономических наук, Митрофанов Кирилл Германович, заведующий кафедрой Московского городского педагогического университета, Поливанова Катерина Николаевна, ведущий научный сотрудник Психологического института Российской академии образования, Соколова Ольга Вениаминовна, ведущий специалист Московской лингвистической гимназии № 1513, Цукерман Галина Анатольевна, ведущий научный сотрудник Психологического института Российской академии образования. Журнал «Директор школы», № 5. 2005. URL: http://pozdnyakova.ucoz.ru/Praktikum/3-4/Kasprzhak_PISA2.pdf
В предыдущем номере журнала речь шла о дефицитах в учебных умениях, объясняющих причины неудачи российских школьников в тестах PISA-2000. Сравнивались типы учебных текстов, работа с ними, применение предметных способов действий. Рассказывалось о результатах психолого-педагогического анализа заданий, проведенного по итогам тестирования, и их использовании в разработке обучающих и диагностических материалов. Сегодня мы продолжим разговор об особенностях учебной литературы, которые способствуют формированию компетентности учащихся.
Композиция теста PISA. Тест состоял на две трети из словесных текстов. Среди них треть — это объяснительные материалы, около 7 % — инструкции, примерно по 20 % отводилось на описательные, повествовательные тексты и рассуждения с аргументацией. Тексты сложной или неопределенной структуры составляли одну треть, включая тексты с визуальными вставками.
Около 50 % заданий рассчитано на свободно конструируемый ответ. Около одной трети заданий ориентированы на проверку умения учащихся формулировать собственные выводы и суждения о содержании и форме текста. Часть тестов, предполагавших выбор ответа, была нацелена на проверку умения воспроизводить и интерпретировать информацию.
Проверялась, главным образом, подготовка по чтению, но в тест включались и задания на проверку естественно-математической грамотности. Самыми простыми были традиционные учебные задачи. Задачи, представлявшие обычные жизненные ситуации, требовали больших знаний и умений по математике и естествознанию. Самые сложные из них были рассчитаны на умение формализовать ситуацию, описать ее, решить и объяснить решение. А многие — на практическое применение полученных знаний и умений в жизни.
Типы вопросов в задачах PISA. Вопросы тестирования формулировались так, чтобы можно было оценить сформированность конкретных умений. Например, при анализе читательской компетентности оценивались следующие умения: находить в тексте информацию, заданную в явном и неявном виде; интерпретировать текст; осмысливать и оценивать его. Баллы ставились за выполнение заданий по каждой из трех названных групп умений. Затем эти три балла складывались, после чего определялся уровень умения работать с текстом — «грамотность чтения». Каждому уровню соответствовали определенные задания. При сравнении стран использовались средние для всех учащихся конкретной страны результаты и данные об уровнях подготовки.
Типы работы с текстом при выполнении заданий PISA
Ученик должен был выполнить следующие операции:
1. Сориентироваться в содержании текста и понять его смысл в целом, то есть:
• выбрать из текста ответ на вопрос;
• придумать заголовок;
• сформулировать тезис, выражающий общий смысл текста;
• объяснить порядок инструкций;
• определить основные составляющие графика или таблицы;
• объяснить назначение карты или рисунка;
• объяснить назначение данного книжного издания и характер текстов, включенных в него;
• установить соответствие между частью текста и сформулированной в его вопросе общей идеей;
• выявить связь между частью текста и сноской, данной автором;
• определить наиболее общую, доминирующую идею текста;
• отделить основные идеи от второстепенных;
• сформулировать идею текста по заголовку текста и по его главной теме.
2. Выявить информацию, то есть:
• «пробежать» текст глазами;
• определить его основные элементы;
• найти необходимые единицы информации;
• найти нужную информацию, выраженную в тексте в иной форме, чем в вопросе, — в синонимичной.
3. Понять текст, то есть:
• сравнить между собой содержащуюся в тексте информацию;
• обнаружить в нем доводы в подтверждение выдвинутых тезисов;
• сделать выводы из сформулированных в тексте посылов;
• сделать заключение о намерении автора или о концепции текста.
4. Осмыслить содержание текста, то есть:
• связать информацию, найденную в этом тексте, с информацией, полученной из других источников;
• оценить утверждения, сделанные в тексте, исходя из своих представлений о мире;
• найти доводы в защиту своей точки зрения.
5. Осмыслить форму текста, то есть:
• оценить не только содержание текста, но и его форму, а также качество его исполнения в целом;
• проявить критичность мышления и самостоятельность эстетических суждений;
• определить (выявить) структуру текста;
• обнаружить в тексте иронию, юмор, оттенки мысли;
• слышать авторский голос, различать авторские оценки изображенного;
• критически проанализировать;
• оценить адекватность изображенного замыслу автора;
• оценить соответствие текста его назначению;
• дать стилистический комментарий.
6. Применить необходимые общеучебные умения и навыки:
• дифференцировать содержание и «шум» (лишнее), вычленить искомую информацию, отделить от «шума»;
• вести поиск информации в разных «местах» — в тексте, в вопросе, в своих знаниях, в своих рассуждениях, в собственном опыте;
• в вопросе выделить собственно вопрос и дополнительную информацию, перестроить вопрос, изменить его форму;
• вернуться к первоначальному вопросу и уточнить, про то ли спрашивают;
• в соответствии с вопросом прицельно отобрать ту информацию, которая может понадобиться;
• проверить, то ли делается им, чтобы получить ответ на вопрос; решить, как использовать отобранную информацию;
• проверить, позволяет ли материал совершать выполняемые действия; перевести задачу в стандартную форму;
• разработать программу решения;
• вести мониторинг результатов, постоянную проверку хода выполнения действий;
• постоянно ориентироваться на вопрос как на критерий правильности программы;
• выполняя действия, понимать, что получается; делать проверку; отбрасывать ненужные результаты;
• проверять связь «вопрос–результат», преобразовывать результат в ответ;
• проверить отношение «вопрос–ответ»;
• разработать дизайн ответа, оформить его;
• учесть адресат вопроса.
Типы организации материала параграфа и способы работы с ним. Парадокс компетентности состоит в том, что она обнаруживается лишь за пределами ситуаций, в которых приобретается учеником и контролируется учителем. В отличие от узкопредметного (предметного) умения, компетентность проявляется при решении новых задач, не отрабатывавшихся на уроках. Таковыми для российских школьников и оказались задачи теста PISA. Как же можно восполнить обнаружившиеся дефициты?
Начнем с того, как не надо это делать. Не надо добавлять в учебники новые разделы в соответствии с названными дефицитами. Не надо напрямую тренировать учеников в решении задач новых типов. Возьмем, к примеру, работу учащихся с текстами делового стиля: инструкцией, рекламой, объявлением, расписанием, анкетой и так далее. Российские учебники по русскому языку, давая представление о деловом стиле речи, не предполагают упражнений с текстами подобного рода. Но что делать, если цель не достигнута? Ответ простой: нужно тренировать учащихся, добавив в учебник необходимые упражнения. Такая установка вполне укладывается в рамки ЗУНов, но противоречит компетентностному подходу к образованию. Он требует совсем другого. Во-первых, если задача не получается, надо создать ситуацию, порождающую необходимость решить такую задачу. Во-вторых, обеспечить поиск новых средств и способов решения, не предоставляя их в готовом виде.
ЗУНовский (традиционный) и компетентностный учебники могут совпадать по составу предметных умений, но они кардинально различаются по составу надпредметных умений — качеств, которые делают человека компетентным. Предметные и надпредметные умения приобретаются по-разному. Первые — в результате упражнений в решении задач определенного типа. Эти умения составляют то содержание образования, которое целенаправленно планируется, контролируется и осознается всеми участниками образовательного процесса как главная цель усилий ученика.
Надпредметные умения приобретаются иначе — в опыте критического отношения к утверждениям учебника; при выполнении нестандартных, «некорректных» задач и примеривании предметных способов действия к новым ситуациям.
Попутный, не планируемый напрямую эффект обучения (hidden curriculum — скрытое, тайное содержание) присутствует в каждой системе образования. Перестроить отечественную систему образования во многом трудно именно из-за того, что скрытое содержание нынешних российских учебных курсов противоречит скрытому содержанию компетентностного образования. Чтобы ликвидировать «дефициты» отечественного образования, выявленные тестами компетентности, нельзя просто дополнить привычное содержание ЗУНовских программ и учебников — его надо преобразовать. Но заметим, что все доброе в традиции надо оберегать.
Что и как требуется изменить? Далее (см. таблицу) речь пойдет о том, что и как требуется изменить. Начнем с «клеточного» уровня преобразований — с организации параграфа школьного учебника. Сравнение будет идти по следующим позициям: способ членения главы учебника на параграфы, позиция автора, видение автором адресата-школьника, цели параграфа, последовательность расположения материала, название параграфа, начало параграфа, жанр заданий, постановка проблемы, первый шаг к решению задачи, задания на отработку материала, подсказки, предметность заданий, форма представления информации (характеристика учебного текста), форма представления информации (функция примеров и иллюстраций), форма представления информации (язык изложения), вопросы к тексту, диалогичность содержания, как представлен ответ на вопрос, как прививается умение работать с учебным пособием.
Таблицу смотрите в оригинале, страницы 3 — 5: URL: http://pozdnyakova.ucoz.ru/Praktikum/3-4/Kasprzhak_PISA2.pdf
– – –
В приведенной таблице мы предельно заострили противоречия и различия между традиционным, знаниевым, подходом и компетентностным. Понятно, однако, что модернизация учебной литературы должна идти не по линии замены одного подхода другим, а по пути интеграции нового подхода и сложившегося.
*** Респондентами в международном исследовании PISA-2000 были выпускники основной школы.
Это значит, что именно основная школа рассматривается в мире в качестве образовательного пространства для формирования компетентностей. Но в нашей стране основная школа продолжает оставаться исключительно традиционной. Результаты PISA показали, что настоятельно требуется широкое обсуждение новой модели основной школы и поддержка инноваций на этой ступени образования.
Оригинал: URL: http://pozdnyakova.ucoz.ru/Praktikum/3-4/Kasprzhak_PISA2.pdf
Приложение № 1
Скриншоты сделан 2 апреля 2018 года. URL: http://adu.by/images/2018/02/Prim_zadanii_PISA.pdf
Скриншот № 1
Скриншот № 2
Приложение № 2
Anti-PISA
Безграмотные задания программы PISA
Анатолий Краснянский
Дефекты в группе заданий "Озон" программы PISA-2000
Первый вариант статьи под названием "Системный анализ группы заданий "Озон" программы PISA-2000" опубликован в журнале "Педагогические науки". № 1. 2009.
1. Введение
В 2000 году во многих странах мира, включая Россию, был проведен первый тур международного испытания PISA-2000 (Programme for International Student Assessment), декларированная цель которого – исследование знаний и умений 15-летних школьников и их готовности к взрослой жизни. Эти испытания организуют каждые три года по трем направлениям – математическая грамотность, естественнонаучная грамотность и грамотность чтения. Концепция и задачи разрабатываются по поручению и покровительством Организации экономического сотрудничества и развития и пятью институтами, занимающимися статистикой и оценками в образовании: двумя в США и по одному в Австралии, Нидерландах и Японии. Страны, проводящие испытание, платят разработчикам. В исследовании PISA-2000 участвовало 6700 учащихся из 250 образовательных учреждений 46 регионов России. Международный тест включал 37 групп заданий – вопросов по чтению (всего 141 вопрос), 16 групп заданий по математике (всего 32 вопроса), 14 групп заданий (задач) по естествознанию (всего 35 вопросов). Каждый ученик должен был письменно за 2 часа ответить на 50 – 60 вопросов (зачем такая гонка? – А.К.) по чтению, математике и естествознанию. [1].
Отметим, что Россия по суммарным показателям естественнонаучной грамотности оказалась на 26–29-м месте среди 32 стран и обогнала только Бразилию, Люксембург и Мексику.
В исследовании PISA-2000 принимали участие В.М. Филиппов, В.А. Болотов, А.Ф. Киселев и др. (Министерство образования РФ); Ю.И. Дик, С.Е. Дюкова и др. (Институт общего среднего образования РАО); Г.С. Ковалева, Э.А. Красновский, Л.П. Краснокутская и др. (Центр оценки качества образования ИОСО РАО) – всего 21 человек; кроме того, в этой программе участвовали 46 региональных координаторов.
Примеры задач PISA 2000 можно найти на сайте http//www.centeroko.ru/public.htm. Там представлены всего две задачи из 14 задач, которые использовались для определения «естественнонаучной грамотности» в России. В данной статье проведен логический анализ и анализ научной информации одной из этих задач – задачи «Озон».
2. Анализ группы заданий «Озон»
Группа заданий «Озон» состоит из отрывка из статьи об озоновом слое и четырех вопросов.
2.1. Прочитайте следующий отрывок из статьи об озоновом слое.
«Атмосфера – океан воздуха и бесценный природный ресурс для поддержания жизни на Земле. К сожалению, человеческая деятельность, основанная на национальных и личных интересах, наносит вред этому общему ресурсу, что проявляется в истощении тонкого озонового слоя, который действует как защитный экран для жизни на Земле. Молекулы озона состоят из трех атомов кислорода в отличие от молекул кислорода, которые состоят из двух атомов кислорода. Молекулы озона чрезвычайно редкие: их меньше, чем десять на каждый миллион молекул воздуха. Однако на протяжении почти миллиарда лет их присутствие в атмосфере играло решающую роль в сохранении жизни на Земле. В зависимости от того, где он находится, озон может или защищать, или наносить вред жизни на Земле. Озон в тропосфере (на высоте до 10 км над земной поверхностью) – это «плохой» озон, который может нанести вред тканям легких и растениям. Но более 90 процентов озона, находящегося в стратосфере (на высоте от 10 до 40 км над земной поверхностью), является «хорошим» озоном, который, поглощая опасное ультрафиолетовое излучение Солнца, выполняет полезную работу. Без этого полезного озонового слоя люди были бы более подвержены заболеваниям, возникающим вследствие облучения ультрафиолетовыми лучами Солнца. В последние десятилетия количество озона уменьшилось. В 1974 году была высказана гипотеза, что причиной этого может быть фреон (CFCs). До 1987 года научные исследования причинно-следственных связей не давали убедительных подтверждений о причастности фреонов к разрушению озона. Однако в сентябре 1987 года официальные представители разных стран встретились в Монреале (Канада) и договорились ввести строгие ограничения на использование фреонов CFCs».
2.2. Анализ отрывка из статьи об озоновом слое
Анализ суждений № 1 и № 2. Суждение № 1: «Однако на протяжении почти миллиарда лет их присутствие (присутствие молекул озона – А.К.) в атмосфере играло решающую роль в сохранении жизни на Земле». Слово «решающий» означает «главный», «важнейший» [2]. Из этого сложного суждения следует простое суждение: «Озоновый слой играет важнейшую роль в сохранении жизни на Земле», или: «Без озонового слоя невозможно сохранение жизни на Земле». Суждение № 2: «Без этого полезного озонового слоя люди были бы более подвержены заболеваниям, возникающим вследствие облучения ультрафиолетовыми лучами Солнца». Из этого суждения следует: «Без озонового слоя жизнь на Земле сохранится, но увеличится число заболеваний». Между суждениями № 1 и № 2 существует (в неявном виде) логическое противоречие. Это противоречие можно выразить в явном виде: «Без озонового слоя жизнь невозможна»; «Без озонового слоя жизнь возможна, только люди будут чаще болеть». Логическое противоречие – это логическая ошибка, связанная с нарушением закона противоречия и означающая, что в рассуждении допускаются в качестве истинных две отрицающие, исключающие друг друга мысли об одном и том же предмете, взятом в одно и то же время и в одном и том же отношении. Две такие мысли сразу вместе не могут быть истинными, и, следовательно, по крайней мере, одна из них непременно ложная.
Анализ суждений № 3, № 4 и № 5.
Суждение № 3: «Атмосфера – океан воздуха и бесценный природный ресурс для поддержания жизни на Земле».
Суждение № 4: «К сожалению, человеческая деятельность, основанная на национальных и личных интересах, наносит вред этому общему ресурсу, что проявляется в истощении тонкого озонового слоя, который действует как защитный экран для жизни на Земле». Из этого сложного суждения следует простое суждение: «Озоновый слой – тонкий слой». Автор статьи утверждает, что озоновый слой – тонкий, причем из контекста следует, что речь идет об атмосфере.
Суждение № 5: «Но более 90 процентов озона, находящегося в стратосфере (на высоте от 10 до 40 км над земной поверхностью), является «хорошим» озоном, который, поглощая опасное ультрафиолетовое излучение Солнца, выполняет полезную работу». Из этого суждения следует, что озоновый слой составляет 30 км (40 км – 10 км = 30 км) – в три раза толще тропосферы. Автор статьи сделал ошибку: «логическое противоречие». Это противоречие в явном виде можно сформулировать так: «Озоновый слой – тонкий слой атмосферы»; «Озоновый слой – толстый слой атмосферы (в три раза толще тропосферы)». По-видимому, автор статьи где-то услышал выражение «тонкий озоновый слой», но не выяснил происхождение этого выражения, – как в русской пословице: «Слышал звон, но не понял, откуда он». Расчеты показывают, что если бы можно было собрать весь распределенный по высоте озон в сферический слой на поверхности Земли, то толщина этого слоя при нормальных условиях (при давлении 101,3.103Па и температуре 273 К) составила бы всего 3 мм.
Анализ суждения № 4 и фрагмента вопроса № 4. Суждение № 4: «К сожалению, человеческая деятельность, основанная на национальных и личных интересах, наносит вред этому общему ресурсу, что проявляется в истощении тонкого озонового слоя, который действует как защитный экран для жизни на Земле». Из этого сложного суждения следует простое суждение: «Человеческая деятельность приводит к истощению озонового слоя». Фрагмент вопроса № 4: «На этой (Монреальской – А.К.) конференции обсуждались многие вопросы, касающиеся возможного истощения озонового слоя». Из этого суждения следует: «Возможно, что происходит истощение озонового слоя». Налицо логическое противоречие: «Озоновый слой истощается» (фрагмент статьи); «Возможно, происходит истощение озонового слоя» (фрагмент вопроса № 4). Это противоречие лучше выразить так: «Истощение озонового слоя – это факт»; «Истощение озонового слоя – это не факт, а предположение».
Анализ суждения № 5. Суждение № 5: «Но более 90 процентов озона, находящегося в стратосфере (на высоте от 10 до 40 км над земной поверхностью), является «хорошим» озоном».
Это суждение можно понять так: «Стратосфера содержит и «хороший» (более 90 %) и «плохой» (менее 10 %) озон. При таком понимании суждения возникает вопрос: «Почему часть озона в стратосфере названа «плохим»?
Это же суждение можно понять иначе: «В стратосфере находится более 90 % атмосферного озона; весь озон, имеющийся в стратосфере – «хороший». Вероятно, эту мысль и хотел выразить автор статьи. В данном случае допущена логическая ошибка – «амфиболия», заключающаяся в том, что грамматическое выражение (совокупность нескольких слов) допускает его двоякое толкование.
Анализ суждения № 6. Суждение № 6: «Молекулы озона чрезвычайно редкие: их меньше, чем десять на каждый миллион молекул воздуха».
Во-первых, из статьи "Озон" однозначно следует, что концентрация озона в различных слоях атмосферы неодинакова. Однако в статье указывается только одна концентрация озона (суждение № 6). Вопрос: «В каком слое атмосферы или в атмосфере в целом (средняя – А.К.) концентрация озона меньше, чем десять на каждый миллион молекул воздуха?»
Во-вторых, понятие "молекулы" относится только к индивидуальным веществам. Например, есть молекулы азота и молекулы кислорода, но нет "молекул воздуха", как нет "молекул молока", "молекул гречневой каши" и так далее.
2.3. Анализ вопросов
Краткая информация о логической характеристике вопросов. Вопрос – это мысль, в которой выражается пожелание дополнить имеющуюся информацию с целью устранения или уменьшения познавательной неопределенности. В состав вопроса входит исходное знание (базис или предпосылка вопроса) и требование перехода от незнания (непонимания) к знанию (пониманию). По правильности постановки вопросы делятся на корректные (правильные) и некорректные (неправильные). Корректный вопрос – это вопрос, предпосылкой которого является истинное и непротиворечивое знание. Некорректный вопрос основан на предпосылке ложного или противоречащего суждений, или суждения, смысл которого не определен. Различают два вида логически некорректных вопросов: тривиально некорректные и нетривиально некорректные. Вопрос является тривиально некорректным (бессмысленным), если он выражается предложением, содержащим неясные (неопределенные) слова или словосочетания. В процессе общения могут возникать ситуации, когда задаются вопросы, вообще-то являющиеся корректными, но воспринимаемые в качестве тривиально некорректных из-за того, что в их формулировках содержатся выражения, неизвестные данным лицам или данной аудитории или неправильно понимаемые. В таких случаях нужно или пояснить неизвестные или неправильно понимаемые выражения, или заменить известными. Вопрос называется нетривиально некорректным, если его предпосылкой является ложное утверждение. На такой вопрос нельзя дать истинного ответа [3,4].
Вопрос № 1. «В приведенном выше тексте ничего не говорится о том, как формируется озон в атмосфере. В действительности каждый день некоторое количество озона образуется, а некоторое исчезает. Способ образования озона показывается с помощью следующего комикса (смешного рассказа в рисунках).
Предположим, у вас есть дядюшка, который пытается понять, что изображено на рисунках. Однако он не получил в школе никакого естественнонаучного образования и не понимает объяснения автора рисунков. Он знает, что в атмосфере нет никаких маленьких человечков, но его интересует, что изображают маленькие человечки комикса, что означают эти странные надписи O2 и O3 и какой процесс представлен на рисунках. Он просит объяснить комикс. Предположим, что ваш дядюшка знает: что O – обозначение кислорода и что такое атомы и молекулы. Опишите для своего дяди, что показано на каждом рисунке комикса. В своем объяснении используйте слова «атомы» и «молекулы», так же, как они используются в отрывке из статьи (в оригинале указаны номера строк в статье – А.К.)».
Авторы дают пример правильного ответа: 1. Когда Солнце освещает молекулу O2, она делится на два атома. 2.Эти два атома затем соединяются с другой молекулой O2 .3. При соединении O и O2 образуется O3 – озон. (В данной статье не приводятся подробные замечания авторов задания по поводу каждого элемента ответа).
Анализ вопроса № 1.
Во-первых, дядюшка не получил никакого естественнонаучного образования, но знает, что O – обозначение кислорода и что такое атомы и молекулы. Трудно представить, что такой дядюшка знает, а не просто слышал, что есть какие-то атомы и молекулы. Нельзя знать одно или два понятия из химии, не зная химию и физику хотя бы в объеме 8-го класса российской школы. Если дядюшка знает, что O – обозначение атома кислорода, то он не может не знать, что такое кислород. А если он знает, что кислород – один из химических элементов, то, следовательно, он знает, что такое химический элемент. А если он знает, что химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра, то он не может не знать, что такое ядро и заряд ядра – и так далее.
Во-вторых, дядюшка знает, что O – обозначение кислорода и что такое молекулы, но не знает, что обозначает O2 и O3. В сущности, авторы задания ставят перед учащимися очень трудную задачу: дядюшке, не имеющего никакого естественнонаучного образования, объяснить механизм фотохимической реакции. Ведь объяснение предполагает понимание.
В-третьих, непонятно, зачем вообще авторы задачи придумали малограмотного дядюшку. Посмотрите на пример правильного ответа. В этом ответе нет ни одного признака, что он направлен к дядюшке, который «не получил в школе никакого естественнонаучного образования». Этот ответ не что иное, как вербальное изложение химических реакций. Ничего в ответе не изменилось бы, если бы вопрос был сформулирован так: «Объясните (без использования химических уравнений), что показано на каждом рисунке комикса».
Преподавание химии немыслимо без использования химических уравнений – знаковых моделей реакций. Например, второй и третий пункт в примере ответа, который дают авторы, можно записать в виде одного уравнения: O + O2 → O3. Использование химического языка, в данном случае использование знаковых моделей для передачи информации о химической реакции – это более высокий уровень знания, чем использование естественного языка.
В-четвертых, между вопросом и фрагментом статьи существует противоречие. В статье говорится о поглощении УФ света озоном, но ничего не говорится о поглощении УФ света кислородом. И, наоборот, на первом рисунке комикса показано действие света на кислород, но не показано действие света на озон на третьей картинке. Солнце на втором и третьем рисунке пропало! Очевидно, что если в каком-то слое атмосферы кислород поглощает солнечный УФ свет, то в этом же слое и озон поглощает УФ свет.
Вопрос № 2. "Озон также образуется во время грозы. Он создает типичный запах после грозы. В отрывке из статьи (в оригинале указаны номера строк – А.К.) автор объясняет разницу между «плохим» и «хорошим» озоном. Используя термины, приведенные в статьи, ответьте на вопрос: каким является озон, образующийся во время грозы, – «хорошим» или «плохим»? Выберите ответ и объяснение, которое подтверждается текстом".
| Ответ | Плохой озон или хороший | Объяснение |
| А | Плохой | Образуется при плохой погоде |
| B | Плохой | Образуется в тропосфере |
| C | Хороший | Образуется в стратосфере |
| D | Хороший | Хорошо пахнет |
Правильный ответ, по мнению авторов задания: B – «Плохой. Образуется в тропосфере».
Анализ вопроса № 2.
Во-первых, в статье говорится об озоне, находящемся в стратосфере и тропосфере, а в вопросе говорится об озоне, который образуется в стратосфере и тропосфере. В данном случае совершено то, что называется в логике «подменой понятий»: понятие «озон, находящийся в том или ином слое атмосферы» заменено на понятие «озон, образующийся в том или ином слое атмосферы».
Наиболее интеллектуальные и внимательные школьники могли заметить подмену понятий и могли предположить, что «плохой» озон может образовываться в тропосфере, но, попадая в стратосферу, становиться «хорошим». И наоборот: озон из стратосферы может попадать в тропосферу. Конечно, специалисты знают, что среднее время жизни молекул озона в тропосфере невелико, а обмен воздуха между тропосферой и стратосферой затруднен – но школьники-то этого не знают! Как в этом случае выбрать «правильный» ответ? Следует также обратить внимание на то, что ошибка авторов задачи могла вызвать трудности при ответе на вопрос именно у лучших учеников.
Во-вторых, одно из суждений статьи (см. выше) можно понять следующим образом: не весь озон, находящийся в стратосфере, «хороший». Но от школьников требуют однозначного ответа: или «плохой» в тропосфере, или «хороший» в стратосфере.
В-третьих. Автор статьи пишет: «Озон в тропосфере (на высоте до 10 км над земной поверхностью) – это «плохой» озон, который может нанести вред тканям легких и растениям». Выражение «плохой» озон можно расшифровать так: «Озон в тропосфере наносит всему живому (и человеку в том числе) только вред». Это штамп, который широко распространен в США и Западной Европе. Тот, который первый это придумал, совершил логическую ошибку – «От сказанного в относительном смысле к сказанному безотносительно».
Существо этой ошибки заключается в следующем: положение, являющееся верным при определенных условиях, приводится в качестве утверждения, годного при всех условиях, при всех обстоятельствах. Действительно, при концентрациях озона, значительно превышающих его предельно допустимые концентрации, он наносит вред животным и растениям. При больших концентрациях – это очень сильный яд. Опубликованы тысячи работ о его вредном действии на животных и растения при концентрациях, намного превышающих ПДК.
Однако в настоящее время имеется очень мало информации о роли озона в тропосфере и биосфере (в состав биосферы входит часть тропосферы) при его средних концентрациях в приземном слое. При этих концентрациях в природе озон, как считают врачи, положительно воздействует на иммунный потенциал, систему дыхания, состав крови и артериальное давление. Поэтому утверждение: «Озон в тропосфере наносит всему живому (и человеку в том числе) только вред» в настоящее время является ложным суждением.
Вопрос № 3. "В отрывке из статьи (в оригинале указаны номера строк – А.К.) говорится: «Без этого полезного озонового слоя люди были бы более подвержены заболеваниям, возникающим вследствие облучения ультрафиолетовыми лучами Солнца». Назовите одно из этих заболеваний, указав, что именно оно поражает".
Ответ, который авторы задачи считают правильным: «Указывается на рак кожи или другие заболевания, связанные с солнечным облучением; варианты правильных ответов: рак кожи и (или) меланома и (или) катаракта».
Анализ вопроса № 3. Базис (предпосылка) этого вопроса содержит ложную информацию: «Без озонового слоя люди были бы более подвержены заболеваниям». Истинное суждение: «Без озонового слоя все живое погибло бы, и некому было бы болеть».
Вопрос № 4. В конце текста упоминается о международной конференции в Монреале. На этой конференции обсуждались многие вопросы, касающиеся возможного истощения озонового слоя. Два из этих вопросов приведены ниже в таблице. Могут ли научные исследования дать ответ на приведенные ниже вопросы? Обведите кружком «Да» или «Нет» в каждой строке.
| Вопрос: | Можно ли найти ответ с помощью научных исследований? (Вопрос 4.А.) |
| Могут ли сомнения ученых о влиянии фреонов на озоновый слой быть причиной пассивности властей? (Вопрос № 4.1.) | Ответ на вопрос (4.1. + 4А.): Да/Нет |
| Чему была бы равна концентрация фреонов в атмосфере в 2002 году, если бы в атмосферу попало бы то же количество фреонов, что и сейчас? (Вопрос № 4.2.) | Ответ на вопрос (4.2. +4А.): Да/Нет |
Вопрос (4.1.+4.А.): «Можно ли найти ответ с помощью научных исследований на вопрос: «Могут ли сомнения ученых о влиянии фреонов на озоновый слой быть причиной пассивности властей?» Анализ вопроса (4.1. + 4А.).
Вопрос 4.1.: «Могут ли сомнения ученых о влиянии фреонов на озоновый слой быть причиной пассивности властей?» Как указывают авторы задачи, этот вопрос обсуждался на Монреальской конференции. Участники конференции хорошо знали, что подразумевалось под словосочетанием «пассивность властей», а именно – бездействие, нежелание останавливать производство использующихся тогда фреонов и выделять большие средства, необходимые для разработки новых хладоагентов (не разрушающих озоновый слой) и новых холодильных агрегатов. В отличие от участников конференции, большинство учащихся не знали, о чем спорили ученые, и что скрывается под выражением «пассивность властей». Схему рассуждений школьников, давших правильный ответ, можно представить в виде схемы: «Я не знаю, на чем основаны сомнения ученых, не знаю, в чем конкретно проявляется пассивность каких-то властей, но вопрос 4.1. мало похож на научный; следовательно, на него нельзя найти ответ с помощью научных исследований». Какая польза от такого вопроса и такого ответа? Что нового об естественнонаучной грамотности учащихся мы узнали?
Вопрос (4.2. + 4.А.): «Можно ли найти ответ с помощью научных исследований на вопрос: Чему была бы равна концентрация фреонов в атмосфере в 2002 году, если бы в атмосферу попало бы то же количество фреонов, что и сейчас?». Анализ вопроса (4.2. +4.А).
Вопрос 4.2. вообще нельзя понять и, следовательно, он бессмысленный из-за ошибки при переводе на русский. Попытаемся расшифровать вопрос 4.2. и сделать его не бессмысленным. Предположим, что авторы под словом «сейчас» подразумевали или «в 1987 году», или «до1987 года». Но в задаче используется прошедшее время: «Чему была бы равна концентрация фреонов в 2002 году…». Попытаемся перевести вопрос 4.2. с непонятного языка на русский и предположим, что авторы имели в виду следующий вопрос: «Чему будет равна концентрация фреонов в атмосфере в 2002 году, если в атмосферу попадет то же количество фреонов, что и до 1987 года?». Однако и в таком виде вопрос 4.2. остается непонятным, поскольку неясно, когда и какими порциями фреон будет поступать в атмосферу.
What would the concentration of CFCs be in the atmosphere in the year 2002 if the release of CFCs into the atmosphere takes place at the same rate as it does now?
Эквивалентный перевод:
Какова будет концентрация ХФУ в атмосфере в 2002 году, если выброс ХФУ в атмосферу будет происходить с той же скоростью, что и сейчас?
Но даже если бы вопрос (4.2. + 4.А.) был правильным с точки зрения науки (и логики в том числе), то все равно этот вопрос, направленный к школьникам, был бы логически некорректным. Почему? Потому что он основан на ложной посылке, которую (возможно, не сознавая этого), учащиеся используют для выбора «правильного» ответа: «Наука может ответить на любой научный вопрос».
Во-первых, наука не может ответить на любой вопрос, даже если он правильно сформулирован с точки зрения логики и относится к сфере науки.
Во-вторых, школьники не могут отличить научный вопрос от наукообразного – научного только по виду или от псевдонаучного: для этого нужна высокая квалификация в области знания, к которой относится вопрос. Возможная схема рассуждений школьников: «Я не понял вопрос 4.2., но он похож на научный. Следовательно, на вопрос (4.2.+4А.) можно найти ответ с помощью научных исследований».
Какая польза от такого вопроса и такого ответа? Что нового об естественнонаучной грамотности учащихся мы узнали? Вопросы типа (4.1. + 4А) и (4.2.+4А) приучают к поверхностному мышлению и создают дурную привычку рассуждать о предметах и явлениях, не разбираясь в них, и верить в правильность своих «умозаключений».
На вопрос (4.2.+4А) есть истинный ответ, который не предусмотрели авторы задачи, и за который нужно было бы давать максимальный балл: «Я не понял вопрос 4.2. и поэтому отказываюсь отвечать на вопрос 4А». Это позиция ответственного за свои поступки человека.
В исследовании PISA-2000 в естественнонаучную грамотность включено умение выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание [1] (см. также сайт http://centeroko.ru.pisa/pisa_res.htm ). Однако выявлять или ставить такие вопросы могут только специалисты высокой квалификации. Ведь даже вопрос (4.2.+4А), который, вероятно, авторы задачи считают эталоном научности, по сути, псевдонаучный вопрос, особенно с современной точки зрения.
Очевидно, что те ученые, которые в 1987 году обещали рассчитать, какиеконцентрации фреонов в атмосфере будут в 2002 году (через 15 лет!) на основе лишь одной, не доказанной до сих пор гипотезы, были, очевидно, людьми с пониженной ответственностью.
Дополнение. Гипотеза о решающем влиянии техногенного фреона на озоновый слой уже много лет подвергается критике, и для этого есть основания.
Примеры:
1. Установлено, что вулканы являются источником фреонов; причем не исключено, что они выбрасывают в атмосферу гораздо больше фреонов, чем производится человечеством.
2. Фреоны нашли в пузырьках воздуха в антарктическом льду возрастом две тысячи лет. Фреон CFCl3 был обнаружен в воде, извлеченной в с глубины более 4 тысяч метров в экваториальной части Атлантического океана, у дна Алеутской впадины и на глубине 4500 м у берегов Антарктиды. Следовательно, фреоны были в атмосфере и тогда, когда техногенного фреона и в помине не было!
3. Показано, что кроме фреона, к разрушению озона могут приводить фотохимические реакции с участием метана, водорода и оксидов азота.
3. Заключение
Как уже говорилось, корректный вопрос – это вопрос, предпосылкой которого является истинное и непротиворечивое знание. Следовательно, до постановки вопросов (проблем) необходимо провести анализ всей имеющейся (доступной) информации о том или ином предмете или явлении. Это необходимо для того, чтобы выявить ложную, неточную и противоречивую информацию. Только после этого целесообразно формулировать вопросы. Авторы задачи «Озон» не провели анализ представленной в ней информации и своими ошибками наглядно доказали, что ставить вопросы и конструировать ответы на основе неточной, ложной и противоречивой информации – это умножать ложное знание.
Ответ должен опираться на закон достаточного основания, согласно которому всякая истинная мысль должна быть обоснована другими мыслями, истинность которых доказана. Российские учащиеся привыкли давать обоснованные ответы на логически корректные вопросы – и это, вероятно, основная причина низких баллов в испытаниях программы PISA-2000.
О логически некорректных вопросах остроумно высказался немецкий философ И. Кант: «Умение ставить разумные вопросы есть уже важный и необходимый признак ума и проницательности. Если вопрос сам по себе бессмыслен и требует бесполезных ответов, то кроме стыда для спрашивающего, он имеет иногда тот недостаток, что побуждает неосторожного слушателя к нелепым ответам и создает смешное зрелище: один (по выражению древних) козла доит, а другой держит под ним решето». [4].
Анализ заданий международной программы PISA позволяет уточнить выражение древних мудрецов применительно к современности: «Одни козлов доят, других заставляют держать под козлами решето, и весь мир обсуждает результаты этого доения».
Внимание! В данной редакции статьи указаны не все дефекты группы заданий "Озон"!
4. Выводы
1. Группа заданий «Озон» международной программы PISA-2000 содержит три ошибки «логическое противоречие», одну ошибку «подмена понятия» и одну ошибку «амфиболия».
2. Три из четырех вопросов группы заданий «Озон» логически некорректны: базисы вопросов № 2 и № 3 содержат ложную информацию; базис вопроса № 4 содержит неясное выражение (бессмысленный вопрос).
3. Следствие из пунктов 1 и 2: Необходимо получить доступ ко всем заданиям программы «PISA-2000» и провести системный анализ заданий с целью выяснения вопроса: «Имеют ли какое-либо научное значение результаты исследований программы PISA-2000 по определению естественнонаучной грамотности российских учащихся?»
4. Группа заданий «Озон» может использоваться для определения логической и естественнонаучной грамотности школьников и студентов, обучающихся по естественнонаучным специальностям, в следующей формулировке: «Укажите и назовите логические ошибки, логически некорректные вопросы и неточную и ложную естественнонаучную информацию в задаче «Озон» международной программы PISA-2000».
5. С целью повышения логической грамотности учащихся необходимо ввести логику в российские школы в качестве обязательной дисциплины, а также в высшие учебные заведения по специальностям, связанным с анализом и систематизацией большого объема информации.
Литература
1. Г.С.Ковалева, Э.А. Красновский и др. Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся PISA-2000. Школьные технологии. 2003. № 5. С. 85-96.
2. С.И. Ожегов. Словарь русского языка. Издание 5-е, стереотипное. Москва. Государственное изд-во иностранных и национальных словарей. 1963.
3. Ю.В. Ивлев. Логика. Издание 3-е. Москва. «Проспект». 2004.
4. И.Д. Демидов, Б.И. Каверин. Логика. Вопросы и ответы. Издание 2-е. Москва. «Юриспруденция». 2002.
Первый вариант статьи опубликован в журнале "Педагогические науки". № 1. 2009.
Дополнение № 1
Комикс в задании — это проявление дурной моды. По сути, комикс противоречит здравому смыслу. В комиксе Солнце злое, но оно злое для человечков, выдуманных составителями задачи, причем оно есть только на первой картинке. Луч злого Солнца разделяет парочку, и каждый человечек в слезах бежит к другой парочке и объединяется с ней. Эти человечки, объединившись по трое, радуются. Но они объединились по трое благодаря злому Солнцу.
Нельзя создавать образ злого Солнца — это противоречит действительности. Где здравый смыл? Солнце дает всему живому на Земле тепло, свет и пресную воду. Солнце — источник жизни на Земле.
Комикс находится также в противоречии с информацией, содержащейся в задаче. Озоновый слой — необходимое условие для существования жизни на Земле. Но первой стадией в образовании озона является распад молекул кислорода под воздействием УФ-света. Почему же Солнце — злое? Солнце излучает губительный для жизни УФ-свет и оно же создает необходимый для жизни озоновый слой.
Остается предположить, что комикс придумали с одной целью — чтобы показать, что задание позволяет "демонстрировать коммуникативные умения"
Дополнение № 2
Необходимо добиться от властей публикации и экспертизы 25 — 30 % заданий программ PISA-2000, PISA-2003, PISA-2006 и PISA-2009, PISA-2012 и PISA-2015, использующихся в России.
Большая часть заданий программы PISA, использующихся в России, является секретной. Но на основании этих заданий даются общие выводы относительно системы образования в России. Эти выводы затрагивают коренные интересы россиян.
Граждане России имеют право знать, на основании каких заданий делаются выводы о качестве российского образования!