ФИЗИКА ЕГЭ-2014 (методические рекомендации для учителей) - Абакан, 2014
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Министерство образования и науки Республики Хакасия
ГАОУ РХ ДПО «Хакасский институт развития образования
и повышения квалификации»
ФИЗИКА
ЕГЭ-2014
(методические рекомендации
для учителей)
Абакан, 2014ББК 74.262.22
Ф48
Ф48
Физика. ЕГЭ-2014 (методические рекомендации для учителей) / сост.
Полковникова Н. М. – Абакан: издательство ГАОУ РХ ДПО «ХакИРОиПК»
«РОСА», 2014. – 24 с.
В методических рекомендациях представлены материалы,
анализирующие итоги единого государственного экзамена по физике в
Республике Хакасия.
Методические рекомендации предназначены для работников системы
образования: учителей, руководителей общеобразовательных учреждений,
специалистов органов управления образованием, муниципальных
методических служб, преподавателей учреждений начального и среднего
профессионального образования. Могут быть интересны учащимся, их
родителям, представителям общественности.
Общие статистические данные предоставлены РЦОИ.
ББК 74.262.22
© МОиН РХ, 2014
© ГАОУ РХ ДПО «ХакИРОиПК», 2014
© Полковникова Н. М., составление, 2014
2СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение....................................................................... 4
2. Характеристика КИМ по физике в 2014 году............ 5
3. Анализ уровня сформированности ключевых
компетенций по физике части 1-2 (задания, 9
набравшие менее 50%).......................................................
4. Типичные ошибки и рекомендации (по части С)... 19
5. Выводы......................................................................... 21
Список литературы........................................................ 23
31. Введение
Решение задачи повышения качества образования является актуальным для
образовательной системы Республики Хакасия. Основным показателем качества
образования выступают результаты государственной итоговой аттестация
выпускников. Множество факторов оказывают влияние на качество образования,
среди доминирующего – профессиональная компетентность учителей. Данный
фактор в первую очередь оказывает влияние на индивидуальные достижения
выпускников, в частности, на результаты государственной итоговой аттестации.
Методическое сопровождение учителей по повышению качества подготовки
выпускников к Единому государственному экзамены (ЕГЭ) является одним из
приоритетных направлений развития региональной системы образования.
В Республике Хакасия ЕГЭ по физике в 2014 году сдавало 611
выпускников, что составило 25,5% от общего числа выпускников дневных
общеобразовательных школ. Экзаменационная работа 2014 г. по данному
предмету сохранила преемственность контрольных измерительных
материалов (далее – КИМ) с 2006-2013 гг. Структура и содержание КИМ по
физике была оставлена без изменений.
Средний балл составил 46,24%. Ниже минимального порога (от 0 до 23
баллов) сдали экзамен 92 человека, что составило 15,06%, а высокий
результат (от 80-100 баллов) показали 11 человек, что составило 1,8%.
Приведём для сравнения данные прошлого года. Так, в 2013 году физику
сдавали 580 учащихся дневной формы обучения. Средний балл составил
57,27%. Ниже минимального порога (от 0 до 35 баллов) сдали экзамен 34
человек, что составило 5,86%, а высокий результат (от 62-100 баллов)
показали 194 человек, что составило 33,45%.
Как видно из представленных данных, по физике произошло снижение
среднего балла на 11,03%. Так же значительно увеличилось число выпускников, не
преодолевших минимальный порог по предмету с 34 до 92 человек (на 9,26%), при
этом был снижен минимальный порог. Количество выпускников, показавших
максимальный результат по предмету, также уменьшилось (снижение на 31,65%),
что связано с повышением максимального порога с 62 до 80 баллов.
Таким образом, в целом по предмету произошло снижение среднего балла
по сравнению с прошлым годом, что определило необходимость разработки
методических рекомендаций для учителей по совершенствованию
подготовки выпускников к сдаче ЕГЭ.
Предложенные методические рекомендации направлены на
совершенствование подготовки учащихся образовательных организаций к
сдаче государственной итоговой аттестации в форме ЕГЭ по физике.
В содержание методических рекомендаций включены разделы:
– введение;
– характеристика КИМ по физике в 2014 году;
– анализ уровня сформированности ключевых компетенций по физике
(задания, процент выполнения которых составил менее 50%);
4– анализ типичных ошибок и рекомендации по выполнению заданий с
развернутым ответом (часть С);
– выводы и список рекомендуемой литературы по методике подготовки
учащихся к сдаче ЕГЭ по физике.
2. Характеристика КИМ по физике в 2014 году
Каждый вариант экзаменационной работы включает в себя контролируемые
элементы содержания из всех разделов школьного курса физики. Наиболее
важные, с точки зрения продолжения образования в высших учебных заведениях,
содержательные элементы контролируются в одном и том же варианте заданиями
различных уровней сложности. Количество заданий по тому или иному разделу
определяется его содержательным наполнением и пропорционально учебному
времени, отводимому на его изучение в соответствии с программой по физике.
Различные планы, по которым конструируются экзаменационные варианты,
строятся по принципу содержательного дополнения так, что в целом все серии
вариантов обеспечивают диагностику освоения всех, включенных в кодификатор,
содержательных элементов. Приоритетом при конструировании КИМ является
необходимость проверки предусмотренных стандартом видов деятельности:
усвоение понятийного аппарата курса физики, овладение методологическими
знаниями, применение знаний при объяснении физических явлений и решении
задач. Овладение умениями по работе с информацией физического содержания
проверяется в тесте опосредованно при использовании различных способов
представления информации в текстах заданий или дистракторах (графики,
таблицы, схемы и схематические рисунки). В рамках технологии единого
государственного экзамена невозможно обеспечить диагностику
экспериментальных умений, так как здесь требуется использование реального
лабораторного оборудования. Однако в экзаменационной работе используются
задания по фотографиям реальных физических опытов, которые диагностируют
овладение частью экспериментальных умений. Наиболее важным видом
деятельности с точки зрения успешного продолжения образования в вузе является
решение задач. Порядка 40% максимального первичного балла отводится на
решение задач повышенного и высокого уровней сложности. Каждый вариант
включает в себя задачи по всем разделам разного уровня сложности, позволяющие
проверить умение применять физические законы и формулы, как в типовых
учебных ситуациях, так и в нетрадиционных ситуациях, требующих проявления
достаточно высокой степени самостоятельности при комбинировании известных
алгоритмов действий или создании собственного плана выполнения задания.
Использование моделей заданий ограничено рамками бланковой технологии ЕГЭ.
Объективность проверки заданий с развернутым ответом обеспечивается едиными
критериями оценивания, участием двух независимых экспертов, оценивающих
одну работу, возможностью назначения третьего эксперта и наличием процедуры
апелляции. Единый государственный экзамен по физике является экзаменом по
выбору выпускников и предназначен для дифференциации при поступлении в
5высшие учебные заведения. Для этих целей в работу включены задания трех
уровней сложности. Выполнение заданий базового уровня сложности позволяет
оценить уровень освоения наиболее значимых содержательных элементов
стандарта по физике средней школы и овладение наиболее важными видами
деятельности. Среди заданий базового уровня выделяются задания, содержание
которых соответствует стандарту базового уровня. Минимальное количество
баллов ЕГЭ по физике, подтверждающее освоение выпускником программы
среднего (полного) общего образования по физике, устанавливается исходя из
требований освоения стандарта базового уровня. Использование в
экзаменационной работе заданий повышенного и высокого уровней сложности
позволяет оценить степень подготовленности учащегося к продолжению
образования в высшем учебном заведении.
Структура КИМ ЕГЭ. Каждый вариант экзаменационной работы состоит
из 3 частей и включает в себя 35 заданий, различающихся формой и уровнем
сложности (таблица 1).
Часть 1 содержит 21 задание с выбором ответа. Их обозначение в работе:
А1; А2; … А21. К каждому заданию приводится четыре варианта ответа, из
которых верен только один.
Часть 2 содержит 4 задания, к которым требуется дать краткий ответ. Их
обозначение в работе: В1; … В4. В экзаменационной работе предложены 4
задания, в которых ответы необходимо привести в виде последовательности цифр.
Часть 3 содержит 10 заданий, объединенных общим видом деятельности –
решение задач. Из них 4 задания с выбором одного верного ответа (А22–А25)
и 6 заданий, для которых необходимо привести развернутый ответ (их
обозначение в работе: С1; С2; … С6).
Таблица 1. Распределение заданий экзаменационной работы по частям работы
№ Части Кол-во Макс. % макс. первич. Тип заданий
работы заданий первич. балла за задания
балл данной части от
макс. первич.
балла за всю ра-
боту, равного 51
1 Часть 1 21 21 41 С выбором ответа
2 Часть 2 4 8 16 С кратким ответом
3 Часть 3 10 22 43 С выбором ответа и
с развернутым отве-
том
Итого: 35 51 100
Всего для формирования КИМ ЕГЭ 2014 г. используется несколько
планов. В части 1 для обеспечения более доступного восприятия информации
задания А1 – А19 группируются исходя из тематической принадлежности
заданий: механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая
физика. В частях 2 и 3 задания группируются в зависимости от формы
представления заданий и в соответствии с тематической принадлежностью.
6Распределение заданий КИМ ЕГЭ
по содержанию, видам умений и способам деятельности
При разработке содержания контрольных измерительных материалов
учитывается необходимость проверки усвоения элементов знаний,
представленных в разделе 1 кодификатора. В экзаменационной работе
контролируются элементы содержания из следующих разделов (тем) курса
физики:
1. Механика (кинематика, динамика, статика, законы сохранения в
механике, механические колебания и волны).
2. Молекулярная физика (молекулярно-кинетическая теория, термодинамика).
3. Электродинамика и основы СТО (электрическое поле, постоянный ток,
магнитное поле, электромагнитная индукция, электромагнитные колебания и
волны, оптика, основы СТО).
4. Квантовая физика (корпускулярно-волновой дуализм, физика атома,
физика атомного ядра).
Общее количество заданий в экзаменационной работе по каждому из
разделов приблизительно пропорционально его содержательному
наполнению и учебному времени, отводимому на изучение данного раздела в
школьном курсе физики. В таблице 2 дано распределение заданий по
разделам. Задания части 3 (задания С2–С6) проверяют, как правило,
комплексное использование знаний и умений из различных разделов курса
физики.
Таблица 2. Распределение заданий по основным содержательным разделам (темам)
курса физики в зависимости от формы заданий
Разделы курса физики, включенные в Количество заданий
экзаменационную работу Вся работа Часть 1 Часть 2 Часть 3
Механика 9-12 6-7 1-2 2-3
Молекулярная физика 7-9 4-5 1-2 2-3
Электродинамика 10-13 6-7 1-2 3-4
Квантовая физика 5-8 3-4 1-2 1-2
Итого: 35 21 4 10
Экзаменационная работа разрабатывается, исходя из необходимости
проверки умений и способов действий, отраженных в разделе 2
кодификатора. В таблице 3 приведено распределение заданий по видам
умений и способам действий в зависимости от формы заданий.
Таблица 3. Распределение заданий по видам умений и способам действий в
зависимости от формы заданий
Основные умения и способы действий Количество заданий
Вся работа Часть 1 Часть 2 Часть 3
Требования 1.1–1.3. Знать/понимать
смысл физических понятий, величин, 12-17 10-15 2 -
законов, принципов, постулатов
7Требования 2.1–2.4
Уметь описывать и объяснять
физические явления и свойства тел,
6-12 4-10 2 -
результаты экспериментов, приводить
примеры практического
использования физических знаний
Требование 2.5
Отличать гипотезы от научной
2-4 2-3 - 0-1
теории, делать выводы на основе
эксперимента и т. д.
Требование 2.6
Уметь применять полученные знания 10 - - 10
при решении физических задач
Требования 3.1, 3.2
Использовать приобретенные знания
1 0-1 - 0-1
и умения в практической
деятельности и повседневной жизни
Итого 35 21 4 10
Распределение заданий КИМ ЕГЭ по уровню сложности
В экзаменационной работе представлены задания различных уровней
сложности: базового, повышенного и высокого. Задания базового уровня
включены в часть 1 работы (20 заданий с выбором ответа) и часть 2 (2 задания с
кратким ответом). Это простые задания, проверяющие усвоение наиболее важных
физических понятий, моделей, явлений и законов. Задания повышенного уровня
распределены между всеми частями экзаменационной работы: 2 задания с кратким
ответом части 2, 5 заданий с выбором ответа и 1 задание с развернутым ответом в
части 3. Они направлены на проверку умения использовать понятия и законы
физики для анализа различных процессов и явлений, а также умения решать
задачи на применение одного-двух законов (формул) по какой-либо из тем
школьного курса физики. 5 заданий части 3 высокого уровня сложности, они
проверяют умение использовать законы и теории физики в измененной или новой
ситуации. Выполнение таких заданий требует применения знаний сразу из двух-
трех разделов физики, т.е. высокого уровня подготовки. Включение в часть 3
работы сложных заданий разной трудности позволяет дифференцировать
учащихся при отборе в вузы с различными требованиями к уровню подготовки. В
таблице 4 представлено распределение заданий по уровню сложности.
Таблица 4. Распределение заданий по уровню сложности
Уровень Кол-во Макс. % макс. первич. балла за задания
сложности заданий первич. данного уровня сложности от макс.
заданий балл первич. балла за всю работу, равного 51
Базовый 22 24 47
Повышенный 7 12 24
Высокий 5 15 29
Итого: 35 51 100
8Система оценивания результатов выполнения отдельных заданий
и экзаменационной работы в целом
Задание с выбором ответа считается выполненным, если выбранный
экзаменуемым номер ответа совпадает с верным ответом. Каждое из заданий
А1 – А25 оценивается 1 баллом.
Задание с кратким ответом считается выполненным, если записанный в
бланке №1 ответ совпадает с верным ответом. Каждое из заданий В1 – В4
оценивается 2 баллами, если верно указаны все элементы ответа; 1 баллом,
если допущена ошибка в указании одного из элементов ответа, и 0 баллов,
если допущено более одной ошибки.
Ответы на задания с выбором ответа и кратким ответом обрабатываются
автоматически после сканирования бланков ответов №1. Задание с развернутым
ответом оценивается двумя экспертами с учетом правильности и полноты ответа.
Максимальный первичный балл за задания с развернутым ответом – 3. К
каждому заданию приводится подробная инструкция для экспертов, в которой
указывается, за что выставляется каждый балл – от нуля до максимального
балла. В экзаменационном варианте перед каждым типом задания предлагается
инструкция, в которой приведены общие требования к оформлению ответов.
На основе баллов, выставленных за выполнение всех заданий работы,
подсчитывается количество баллов по 100-балльной шкале.
Примерное время на выполнение заданий различных частей работы
составляет:
1) для каждого задания с выбором ответа – 2-5 минут;
2) для каждого задания с кратким ответом – 3-5 минут;
3) для каждого задания с развернутым ответом –15-25 минут.
На выполнение всей экзаменационной работы отводится 235 минут.
3. Анализ уровня сформированности ключевых компетенций части 1-2
(задания, процент выполнения которых составил менее 50%)
Часть1. Задания базового уровня проверяли усвоение наиболее важных
физических понятий и законов и содержали 21 задание с выбором ответа.
Они обозначались в работе: А1; А2; … А21. К каждому заданию приводилось
четыре варианта ответа, из которых был верен только один. Задания базового
уровня позволило оценить уровень освоения выпускниками наиболее
значимых содержательных элементов образовательного стандарта по физике
и овладение наиболее важными видами деятельности по физике. Задания
части А проверяли базовые знания по механике, молекулярной физике,
электродинамике и квантовой физики. На уровне знать/уметь: понимание и
применение формул, умение ставить опыты и собирать экспериментальную
установку по заданной гипотезе, строить и понимать графики,
интерпретировать результаты опытов.
Часть 2. Задания повышенного уровня контролировали умение
использовать физические понятия и законы для анализа более сложных
9процессов или умение решать задачи на применение одного – двух законов
(формул). Эта часть работы содержала 4 задания, к которым требуется дать
краткий ответ. Они обозначались в работе: В1; … В4. В этой части работы
были предложены задания, в которых ответы необходимо было привести в
виде последовательности цифр.
Первые два задания части В проверяли умение описывать явления,
процессы с помощью физических величин и формул, а вторые два задания
были на соответствие, например найти что изображено на графике или какая
формула указана и т.д. Недостаточные знания по физике выпускники 2014
года показали при выполнении следующих заданий:
Таблица 5
Компетентность, %
№ задания
согласно выпол- Методические рекомендации
(уровень)
спецификации нения
Импульс, закон Выпускникам необходимо знать такие
сохранения импульса понятия как: масса, скорость,
Уметь описывать и движение, импульс. Знать обозначение
объяснять физические этих величин и единицы их измерения,
явления и свойства тел, перевод значений в систему СИ. Знать
А4(б) результаты экспери- 37,52 формулы импульса, закон сохранения
ментов приводить импульса. Учителю необходимо
примеры практического научить строить рисунок этого
использования явления с изображением векторных
физических знаний в направлений, ответ предполагает
области термодинамики нахождение разности величин.
Знать/понимать: Для нахождения ответа по этому
– смысл физических заданию выпускнику необходимо
понятий и величин: знать следующие понятия: линза,
линза, фокусное плоско-выпуклая линза, собирающая
расстояние, оптическая линза, показатель преломления
сила различных сред, фокусное расстояние
– смысл физических линзы, оптическая сила линзы.
законов; преломление. Формулы, описывающие эти
А15(б) 49,93
Уметь описывать с величины: закон преломления
помощью рисунка sinα/sinβ=n2/n1, фокусное расстояние
условие задачи линзы и оптическая сила D=1/F. Уметь
сравнивать показатели преломления
различных сред n воды>nвоздуха.
Учителю необходимо научить строить
рисунок этого физического процесса с
указанием на нем этих величин.
Знать/понимать: Для решения этой задачи необходимы
– смысл физических знания понятий: фотоэффект, работа
понятий и величин; выхода, частота света, кинетическая
А17(б) 38,97
– смысл физических энергия фотоэлектронов, фотон,
законов, фотоэффект. фотоэлектрон. Знать формулы,
Уметь описывать и описывающие эти величины:
10объяснять явление уравнение Энштейна h* ν= Aвых +E k
фотоэффекта. max. Понимать смысл фотоэффекта и
его законов. Учителю необходимо
обратить внимание, что фотоэффект
наблюдается при условии если h* ν>
Aвых., так как большинство
выпускников не учли этого при
решении задачи.
Знать/понимать: Решение этой задачи предполагает
– смысл физических знания понятий и величин:
понятий и величин; фотоэффект, фотоэлектрон,
– смысл физических фотокатод, фототок, потенциал,
законов. разность потенциалов, запирающее
Уметь находить и напряжение, работа выхода,
сравнивать по таблице монохроматический свет. Знание
значения этих величин формул, связывающих эти понятия:
уравнение Эйнштейна h* ν= Aвых +E k
А21(б) 45,79
max и E k max = С*Uз
Учителю необходимо обратить
внимание, что при выборе
правильного ответа надо определить
момент прекращения тока и найти
наименьшую границу запирающего
напряжения с учетом погрешности
(взятой из таблицы) и нижнюю границу
E k max, зная это, можно найти Еф.
Уметь применять Учащимся необходимо понимать
полученные знания для физический смысл задачи. Для ее
решения физических решения выполняется рисунок. При
задач по разделу его выполнении учащиеся не
механика указывают все действующие силы на
тело 1 и 2 и их направления. На это
надо указывать ученикам. При
решении задачи используются второй
и третий законы Ньютона. Нужно
обратить внимание, что по условию
А22(в) 38,97 задачи нить нерастяжима и поэтому
а1=а2=а. Возможны ошибки при
нахождении проекций сил на оси х и У
и составлении системы уравнений
этих проекций.
В этой задаче ученики допускают
ошибки в преобразовании формул и
вычислительные ошибки. Необходимо
на это обращать внимание при
преобразовании формул и
формулировки ответа задачи.
А24(в) Уметь применять 33,68 Необходимо указывать, что при
11полученные знания для решении данной задачи необходимо
решения физических рассматривать оба случая
задач по разделу изменения направления
электродинамика электрического тока.
Так же выполняется рисунок с
указанием направления всех сил,
действующих на проводник: сила
ампера FА, сила тяжести mg, силы
натяжения нити Т1=Т2(по условию).
Обучающиеся затрудняются при
указании направления силы ампера
FА, которая определяется по
правилу левой руки. Рассматриваем
проекции этих сил на ось Х.
Учителю необходимо напомнить,
что при α=90 градусов sinα=1
Уметь применять Основные ошибки заключаются в
полученные знания для том, что учащиеся не понимают,
решения физических что линза, собирающая и
задач по разделу увеличивает изображение в 4 раза
квантовая физика (из условия задачи). Не применяют
А25(в) 37,52
формулу увеличение линзы Г= H/h.
Учителю необходимо объяснить
рисунок построения изображения
для данного условия задачи, это
поможет учащиеся.
Знать/понимать: В данной задаче необходимо все
смысл физических поня- величины привести в Си. Основные
тий и величин, смысл фи- формулы задачи: ац= v2/(R+h), Тобр=
В1(п) зических законов кванто- 18,47 2*π*(R+h)/ V, q=F/mc
вой физики и механики. и Екин = m*v2/2, учителю
Уметь применять необходимо напомнить ац = q
полученные знания
Знать/понимать: Выпускники затрудняются в чтении
– смысл физических графика, из которого видно, что
понятий и величин: зависимость величин прямо
внутренняя энергия, пропорциональная, процесс
температура, объем; изохорный. Необходимо применить
В2(п) – смысл физических 18,32 формулу внутренней энергии
законов молекулярной U=3/2*ν*R*T , а при изохорном
физики процессе V=const.
Уметь описывать и
объяснять графики изо-
процессов.
Знать/понимать: Задача содержит два вопроса.
– смысл физических Учителю необходимо разобрать
В3(п) понятий - частица, ядро 28,95 формулу, описывающую количест-
и величин; во частиц: обратить
12смысл физических внимание на то, что количество
законов радио распада.
образовавшихся ядер равно
Уметь определять
количеству распавшихся ядер
продукты ядерных
реакций И вычесть из исходного
количества не распавшихся ядер
оставшееся количество ядер
через 93,2 суток.
Знать/понимать: Допущенные ошибки при решении
смысл физических данной задачи заключаются в
понятий и величин; неправильном чертеже, по
смысл физических которому находится проекция
законов, принципов, скорости на ось Y. Далее
В4(п) постулатов раздела 33,53 записывается уравнение движения
механика. точки с постоянным ускорением. Из
Уметь определять полученной системы уравнения
характер физического Vy=V0*sin α – g*t
процесса рисунку Y=V0* sin α*t– g*t2/2 с помощью
преобразований находится ответ.
Рассмотрим более подробно методику подготовки учащихся по
следующим направлениям на примерах: владение понятийным аппаратом,
формирование методологических умений.
Задания, проверяющие в КИМ ЕГЭ по физике владение понятийным
аппаратом, подразделяются на группы в соответствии со структурой понятий
физики:
- физические явления;
- физические величины и формулы;
- физические принципы, постулаты и законы;
- модели физики.
Большинство заданий касается величин, формул и законов; постепенно
увеличивается доля заданий, контролирующих понимание сути различных
явлений. Моделям посвящено, как правило, одно из заданий в варианте КИМ.
Так, например, задания на формулу взаимосвязи центростремительного
ускорения со скоростью движения тела по окружности успешно
выполняются подавляющим большинством участников экзамена, а вот
задания на взаимосвязь центростремительного ускорения с частотой
обращения встречаются реже, поэтому и результаты выполнения таких
заданий (см. пример 1) существенно ниже.
Пример 1.
Точка движется по окружности радиусом R с частотой обращения ν. Как
нужно изменить частоту обращения, чтобы при увеличении радиуса окружности в
4 раза центростремительное ускорение точки осталось прежним?
1) увеличить в 4 раза
2) уменьшить в 4 раза
3) уменьшить в 2 раза
134) увеличить в 2 раза. Ответ: 3.
В последние два года на результаты выполнения заданий на применение
формул практически не оказывают влияние различия в характере
математических действий, хотя еще несколько лет назад это было достаточно
заметной проблемой. Группа заданий, проверяющих особенности протекания
различных физических явлений, в целом, выполняется несколько хуже, чем
задания на применение законов и формул. Однако с каждым годом ситуация
становится лучше.
Остановимся на достаточно обширной группе заданий, в которых
требуется проанализировать какой-либо процесс и определить характер
изменения различных физических величин, описывающих данный процесс.
Анализ ошибочных ответов в таких заданиях показывает, что недоработки
связаны не с формулами (которые явно усвоены хорошо и правильно
используются), а с пониманием сути физических процессов и явлений.
Рассмотрим три примера таких заданий.
При выполнении этого задания основная ошибка связана с тем, что
экзаменуемые не рассматривают этот процесс как изобарный. Понятно, что
14если поршень может перемещаться в сосуде без трения, то газ в сосуде все
время находится под внешним атмосферным давлением. При его нагревании
поршень поднимается, объем увеличивается так, чтобы при более высокой
температуре давление оставалось таким же. Поскольку объем увеличился, то
плотность газа уменьшилась, следовательно, и архимедова сила,
действующая на шарик, также уменьшилась.
Пример 4.
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные
свободные колебания. Пружина все время остается растянутой. Как ведет себя
потенциальная энергия пружины, кинетическая энергия груза, его потенциальная
энергия в поле тяжести, когда груз движется вверх от положения равновесия? Для
каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
Потенциальная энергия Кинетическая энергия Потенциальная энергия груза в
пружины груза поле тяжести
Ответ: 221.
Основная ошибка в этой группе заданий была связана с определением
изменения потенциальной энергии пружины. При анализе этого процесса вне
поля зрения выпускников осталась фраза «Пружина все время остается
растянутой». Понятно, что если в процессе колебаний пружина остается
растянутой, то при движении груза вверх от положения равновесия
деформация пружины уменьшается, а, следовательно, уменьшается и
потенциальная энергия пружины.
Традиционно затруднения у участников ЕГЭ по физике вызывают задания,
проверяющие фундаментальные физические законы. Примером может служить
задание на применение закона сохранения заряда (см. пример 5).
Пример 5
На рисунке изображены два одинаковых
электрометра: А и Б, шары которых
заряжены положительно. Какими станут
показания электрометров, если их шары
соединить проволокой?
1) показание электрометра А станет равным
1, показание электрометра Б – равным 3
2) показания электрометров не изменятся
3) показания обоих электрометров станут равными 2
4) показания обоих электрометров станут равными 1. Ответ: 3.
15Большинство неверных ответов распределяется между первым и
последним дистракторами, что говорит о недостаточном понимании именно
закона сохранения заряда.
Самыми сложными из заданий этой группы остаются вопросы, связанные с
постулатом о постоянстве скорости света. Одно из таких заданий приведено ниже.
Как правило, с такими заданиями справляются лишь половина
тестируемых.
Если сравнить результаты выполнения заданий этой группы по разным
разделам физики, то самыми простыми (при одинаковой экспертной трудности)
оказываются задания по механике, а наиболее сложными – вопросы по материалу
квантовой физики. Ниже приведен пример такого задания.
Здесь в целом лучше выполняются задания на излучение света и
существенно хуже выпускники понимают закономерности поглощения света
атомами. При этом анализ распределения неверных ответов в этих заданиях
показывает, что существует систематическая ошибка, связанная с
непониманием учащимися сути постулата Бора. Арифметические ошибки в
данном случае не оказывают существенного воздействия на результат.
Освоение методологических умений
Формирование методологической компетентности на уроках физики
включает в себя не только освоение знаний о различных методах научного
познания, но и овладение учащимися умениями самостоятельно проводить
наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и
т.п. При этом последняя составляющая является наиболее ценной и вносит
основной вклад в освоение методологии науки.
Как было отмечено выше, КИМ ЕГЭ по физике не дает возможность
полноценно, с использованием реального эксперимента, проверить
16сформированность умений проводить опыты или измерения. Поэтому
используются задания с выбором ответа, которые направлены на контроль
какого-либо одного из приемов, составляющих в совокупности целостное
измерение или эксперимент. Как правило, результаты выполнения
экзаменационной работы показывают, что выпускники успешно выполняют
задания, в которых необходимо:
– выбрать формулировку цели опыта по его описанию;
– указать необходимое для проведения опыта оборудование в
соответствии с гипотезой;
– записать показания измерительного прибора с учетом заданной
погрешности абсолютных измерений;
– выбрать верную формулировку вывода в соответствии с результатами опыта.
Однако проблемными остаются задания, требующие интерпретации
результатов опыта, а также анализа экспериментальной установки. В случае
интерпретации результатов наибольшие трудности возникают, когда
предлагаются результаты опыта в виде таблицы или нескольких графиков.
Пример одного из таких заданий приведен ниже.
Необходимо было сравнить характер движения двух тел и понять, что оба
предложенных утверждения верны: тело В проходит начало координат в
моменты времени 2 и 8с; в момент остановки тела В его координата
составляла 10 м, а тела А – 25 м.
Из приведенного выше примера понятно, что можно говорить не только об
интерпретации результатов опыта, но и о понимании графической информации.
Если проанализировать результаты выполнения различных заданий, содержащих
графики, то лучше всего распознаются данные в случаях линейных
зависимостей, хуже – в случае различных кривых (параболы или гиперболы), а
трудности возникают в тех случаях, когда необходимо соотнести информацию
из двух графиков или из графика и таблицы.
Традиционно в экзаменационные варианты ЕГЭ включают задания,
построенные либо на фотографиях реальных опытов, либо содержащие рисунки
различных экспериментов. Следует отметить, что в большинстве случаев это те
опыты, которые должны проводиться в виде лабораторных или фронтальных
ученических работ, и реже – демонстрационные опыты, описанные в учебниках.
17К сожалению, результаты выполнения таких заданий существенно ниже тех,
которые проверяют те же содержательные элементы, но без использования
контекста опытов. Ниже приведены два примера таких заданий.
Здесь, как правило, ошибочные ответы базируются на том, что вместо
отрезков АВ и СD учащиеся оперируют отрезками OB и OD. Частично эта
ошибка связана с математическими неточностями. Однако ситуация задания
повторяет типовую лабораторную работу по определению показателя
преломления стекла, поэтому можно говорить о том, что выпускники либо не
сделали эту работу, либо проделывали ее, пользуясь подробной инструкцией, не
задумываясь над физическими основаниями каждого из шагов этой инструкции.
Это задание повторяет описание классического опыта, подробное
изложение которого есть в каждом учебнике. Кроме того, этот опыт во всех
программах по физике предполагается для демонстрации. Понятно, что
основная ошибка заключается в том, что выпускники не понимают роли
отверстий A и B в создании интерференционной картины и путают
расстояние L с расстоянием от экрана до когерентных источников света.
Анализ результатов выполнения заданий, сконструированных на
контексте различных экспериментов, показывает, что пока в процессе
преподавания недостаточно внимания уделяется проведению ученических и
демонстрационных опытов либо не до конца осознается роль этих средств в
формировании методологических умений. Целесообразно при постановке
18любых экспериментов не ограничиваться их иллюстративной функцией по
отношению к изучаемому материалу, а уделять внимание особенностям
экспериментальных установок, обсуждению возможных погрешностей
эксперимента и интерпретации результатов опытов.
4. Типичные ошибки и рекомендации (по части С)
Часть 3 была представлена заданиями высокого уровня сложности, к
которым относились расчетные задачи. Эта часть экзаменационной работы
содержала 10 заданий. Из которых 4 задания с выбором одного верного
ответа (А22–А25) и в 6 заданиях необходимо было привести развернутый
ответ (С1; С2; … С6). Эта часть включала два типа заданий с развернутым
ответом: качественные задачи (С1) и расчётные задачи (С2 – С6). Каждое
решение оценивалось по шкале от 0 до 3 баллов.
Третья часть самая сложная, поскольку включала 10 заданий. Первые четыре
задания с выбором ответа предусматривали предварительное решение этих задач
на черновике, затем необходимо было выбрать правильный ответ из четырех
представленных в КИМ. Следующие шесть заданий части С задания с
развернутым ответом, среди них одна качественная задача, для решения которой
необходимо было представить объемное и логическое обоснование физического
процесса или явления. В конце части С расчетные задачи высокого уровня.
Задания части С проверяли умение применять полученные знания для
решения физических задач.
В задаче С1 необходимо указать обучающимся, что необходимо
внимательно читать условие задачи и рисунок к ней, чтобы правильно
представить физический процесс, описанный в ней. Необходимо знать, что
сила тока определяется законом Ома для полной цепи: IRобщ=έ+έинд А ЭДС
самоиндукции возникает только при изменении силы тока, и препятствует
его изменению согласно правилу Ленца. Учитывать, что при замыкании
ключа сопротивление цепи скачком уменьшается в 2 раза, но ЭДС
самоиндукции препятствует изменению силы тока через катушку.
Поэтому сила тока через картушку при замыкании ключа не претерпевает
скачка. Также учителю необходимо обратить внимание, что при этом
постепенно ЭДС самоиндукции уменьшается до нуля, а сила тока через
катушку плавно возрастает I1 =2 * έ/R = 2 *I 0= 6А.
При решении задания С1 выпускники затруднялись выполнить рисунок с
указанием направлений всех сил, действующих на идеальный газ под
поршнем, затруднялись в применении второго закона Ньютона, допустили
ошибки при нахождении проекций сил и неправильно вывели формулы, не
нашли работу, совершаемую газом при указанном в условии задачи
процессом, не довели формулы до конца, допустили математические ошибки
в выводе формулы и в вычислении.
В задаче С2 был необходим рисунок. При решении этой задачи
обучающиеся не рассматривают, что на систему тел «шайба + горка»
19действуют внешние силы (тяжести и реакции стола), их направление по
вертикали, поэтому проекция импульса системы на горизонтальную ось Оx
системы отсчёта, связанной со столом, сохраняется. Также необходимо
учесть, что работа сил тяжести определяется изменением потенциальной
энергии, а суммарная работа сил реакции равна нулю, так как поверхности
гладкие. Отсюда полная механическая энергия системы тел, равная сумме
кинетической и потенциальной, сохраняется. И потенциальная энергия горки
не изменяется.
При решении задания С2 выпускники не учли закон сохранения импульса,
не правильно поняли условие задачи, не учли движение доски, не правильно
расставили направления сил на чертеже и их проекции, допускали ошибки в
конечной формуле.
В задаче С3 необходимо было представить описанный процесс и
внимательно рассмотреть рисунок. Обучающиеся не понимают, что в данном
цикле рабочее тело на участке 1–2 получает положительное количество
теплоты от нагревателя, на участке 2–3 (изохора) рабочее тело отдаёт
холодильнику количество теплоты, а на участке 3–1 (адиабата) внешние силы
сжимают газ, совершая работу.
При решении задания С3 выпускники не учли первый закон
термодинамики для двух проекций, изменение внутренней энергии,
совершение газом работы, не применили уравнение Менделеева –
Клайперона, допустили ошибки при чтении графика, путали изобарный,
изохорный процессы, не применили закон сохранения внутренней энергии,
допустили математические ошибки в вычислении.
В задаче С4 важно рассмотреть рисунок, по которому можно определить,
что после установления равновесия, ток через резисторы прекратится,
конденсатор С1 будет заряжен до напряжения, равного ЭДС батареи, а С2 –
разряжен (его пластины соединены между собой через резисторы). Находится
и заряд, прошедший через батарею Энергия
заряженного конденсатора С1 равна Учителю необходимо указать, что
работа сторонних сил источника тока пропорциональна заряду, прошедшему через
него и переходит в энергию конденсаторов и теплоту, которую находим.
При решении задания С4 выпускники затруднялись в применении закона
Ома для замкнутой цепи, путали формулы параллельного и
последовательного соединения, не поняли условие задачи и находили не ту
величину, допускали математические ошибки в вычислении.
В задаче С5 необходимо было четко представить физический смысл
задачи и учитывать, что при изменении пронизывающего контура
магнитного поля, в проводящем контуре возникает ЭДС электромагнитной
индукции έ, а, соответственно, и электрический ток. При решении задания С5
выпускники затруднялись в применении второго закона Ньютона,
неправильно указывали направление сил и путались в нахождении их
20проекций, либо находили проекции сил на одну ось, невнимательно читали
условие задачи, неправильно указывали направление силы Лоренца,
допускали математические ошибки, не правильно выводили общую формулу.
Согласно закону Ома, сила тока , согласно закону электромагнитной
индукции ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока
сквозь контур. Следует обратить внимание, что сила тока в контуре
колеблется, и можно определить амплитуду этих колебаний.
В задаче С6 необходимо знать формулы энергии фотона и уравнение
Энштейна для фотоэффекта.
При решении задания С6 выпускники не правильно понимали условие
задачи, не знали понятие фотоэффекта, не представляли сам физический
процесс, не применяли основные формулы - кинетической энергии, работы
по перемещению заряда, энергии фотона.
Таким образом, анализ результатов решения задач за последние годы
показывает, что, в целом, участники экзамена достаточно успешно
справляются с расчетными задачами повышенного уровня сложности,
которые представлены в вариантах заданиями с выбором ответа.
Среди заданий с развернутым ответом по-прежнему серьезные трудности
вызывают качественные задачи. Как правило, большая группа тестируемых
не приступают к выполнению этих заданий, в отличие от более сложных (но
привычных) расчетных задач. Кроме того, анализ решений качественных
задач показывает, что зачастую выпускники могут сформулировать
правильный ответ и в целом понимают суть явлений, описываемых в
задании, но не могут грамотно сформулировать логически непротиворечивое
объяснение с опорой на необходимые законы или свойства явлений.
5. Выводы
В 2014 году выпускники показали недостаточные знания по следующим
темам предмета физика: силы в природе, импульс, закон сохранения импульса,
оптика, корпускулярно-волновой дуализм, физика атома, механика – квантовая
физика (методы научного познания), механика (расчетная задача), молекулярная
физика, термодинамика, электродинамика (расчетная задача), электродинамика,
квантовая физика (расчетная задача), механика – квантовая физика, механика –
квантовая физика (качественная задача), молекулярная физика (расчетная
задача), электродинамика (расчетная задача).
Для изменения ситуации рекомендуется подготовку учащихся к
экзаменам начинать с 10 класса, рассматривать вопросы ЕГЭ по мере
прохождения теоретического и практического материала на уроках физики.
Особое внимание на уроках и во внеурочное время уделять решению
расчетных и качественных задач. Следует обратить внимание на оформление
решений с учетом всех тех требований, которые изложены в критериях
оценивания. Особое внимание необходимо обратить на обоснованность
21объяснений в качественных задачах и описания вновь вводимых величин и
запись необходимых комментариев к решению в расчетных задачах.
Целесообразно шире вводить различные качественные задачи в практике
преподавания предмета, используя их не только в письменных работах, но и
при устном опросе в виде подробного обсуждения всех логических шагов
обоснования. Рекомендуется увеличить в различных тематических и
тренировочных работах долю заданий на понимание условий протекания
физических явлений и процессов, а также использования физических
величин для их описания. Целесообразно использовать комплексные задания,
которые, в отличие от заданий ЕГЭ, требуют применить к описанию того или
иного процесса пять-шесть различных физических величин, а не две-три, как
это делается в экзаменационных материалах. Необходимо сначала разбирать
характер протекания процесса и указывать различные величины, которые
могут быть использованы для его описания, а уже затем характеризовать их
изменения при изменении тех или иных условий.
Для подготовки учащихся к выполнению заданий, проверяющих
сформированность методологических умений, рекомендуется расширить этап
обсуждения лабораторных работ. Более пристальное внимание необходимо
обращать на вопросы, которые приучают школьников оценивать
соответствие выводов имеющимся экспериментальным данным; определять,
достаточно ли экспериментальных данных для формулировки вывода;
интерпретировать результаты опытов и наблюдений на основе известных
физических явлений, законов, теорий; устанавливать условия применимости
физических моделей в предложенных ситуациях. Отметим, что задания на
проверку методологических умений, аналогичные заданиям с выбором ответа
из КИМ ЕГЭ по физике, целесообразно использовать только на итоговом или
тематическом контроле. В этих ситуациях такие теоретические задания
позволяют достаточно быстро (в отличие от использования заданий на
реальном оборудовании) проверить освоение широкого спектра
методологических умений. Но формирование умений проводить измерения и
опыты возможно только при использовании лабораторных работ или работ
практикума, в рамках которых эффективно осваивается весь комплекс
приемов в целом.
Значительное место в работе отводить контролю теоретических знаний,
умению пользоваться современной терминологией и символикой, решению
задач разной сложности. Проводить на дополнительных занятиях
тестирование отдельных тем и планировать меры по устранению пробелов в
знаниях выпускников. При подготовке учащихся к ЕГЭ учителю физики
рекомендуется ориентировать учащихся не только на усвоение знаний, но и
на овладение основными умениями по применению их в дальнейшей жизни и
учебе, а также использовать различные формы работы на уроках и
внеурочной деятельности, уделять достаточное внимание на уроках
физическому эксперименту и практическим работам. Рекомендуется на
22ранних стадиях подготовки к экзаменам знакомить выпускников с
кодификатором, спецификацией, структурой КИМа, правилами проведения
экзамена по физике, демоверсиями за прошлые годы, используя сайт ФИПИ.
При решении демоверсий учитывать время, отводимое на выполнение
заданий, знакомить с технологией выполнения тестовых заданий.
Список литературы
1. http://school.edu.ru
2. http://phys.reshuege.ru/
3. http://mirege.ru/
4. http://5-ege.ru/
5. Монастырский Л. М. Физика. Решебник. Подготовка к ЕГЭ 2014.
Ростов-на-Дону: Легион, 2013. – 336 с.
23Физика.
ЕГЭ-2014
(методические рекомендации
для учителей)
Составитель – Полковникова Надежда Михайловна
Подписано в печать 12.08.2014 г.
Сдано в печать 12.08.2014 г.
Формат А5. Гарнитура Times New Roman. Кегль 10.
Печать – RISO. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 1,44. Тираж 50 экз.
Отпечатано в полном соответствии с качеством
представленного электронного оригинал-макета
в типографии ГАОУ РХ ДПО «Хакасский институт
развития образования и повышения квалификации»
Издательство «РОСА»
655017, Республика Хакасия, г. Абакан, ул. Пушкина, д. 105.
E-mail: poisk-ipk@yandex.ru
24Вы также можете почитать
