3.3. Анализ результатов выполнения заданий типа С

3.3.1. Содержание заданий типа С и результаты их выполнения
 

Содержание заданий с развёрнутым ответом отражено в табл. 9. В правых колонках таблицы представлен процент учащихся, получивших за выполнение задач типа С разное количество первичных баллов в сравнении с аналогичными данными 2011 года.
Таблица 9
Содержание и успешность выполнения заданий типа С
 

Обозначение задания в работе Содержание задания Оценка заданий в баллах Процент ответов,
оцененных данным
количеством баллов
2011 г. 2012 г.
C1 Молекулярная физика и термодинамика: изотермы насыщенного пара
(качественная задача)
0 70,30% 78,78%
1 17,03% 14,66%
2 5,85% 1,90%
3 6,82% 4,66%
С2 Механика: отрыв связанных тел при вращении по поверхности цилиндра или шара (расчётная задача) 0 71,39% 91,16%
1 16,04% 6,31%
2 4,30% 0,93%
3 8,28% 1,60%
С3 Молекулярная физика и термодинамика: газ в цилиндре под поршнем при изобарном процессе
(расчетная задача)
0 64,78% 78,21%
1 11,66% 9,72%
2 5,63% 3,95%
3 17,93% 8,11%
С4 Электродинамика: закон Ома для полной электрической цепи при наличии графика зависимости силы тока от внешнего сопротивления
(расчётная задача)
0 75,89% 69,58%
1 7,76% 13,00%
2 3,05% 2,67%
3 13,30% 14,75%
С5 Электродинамика: свободные электромагнитные колебания в колебательном контуре. Изменение параметров во времени задано таблицей
(расчетная задача)
0 77,62% 80,93%
1 8,92% 7,95%
2 3,77% 4,32%
3 9,69% 6,80%
С6 Квантовая физика: закон радиоактивного распада
(расчётная задача)
0 84,83% 89,74%
1 8,00% 5,79%
2 2,98% 1,42%
3 4,19% 3,05%

По всем задачам, кроме С4, процент участников экзамена, получивших максимальный балл, ниже, чем в
прошлом году. Эти результаты согласуются с коллективным мнением экспертов предметной комиссии  о том, что уровень сложности третьей части экзаменационной работы в текущем году существенно повысился по сравнению с 2011 годом.
Как и по другим типам задач, наблюдается существенная разница между вариантами в уровне сложности задания. Большой разброс в проценте выполнения по вариантам дали задания С1, С2, С4 и С6, что отражено на диаграммах 7 и 8. 
 
Диаграмма  7

 
Диаграмма 8

 

3.3.2. Анализ типичных ошибок заданий типа С
 

По задаче С1. Качественная задача, как и в предыдущие годы, вызвала существенные затруднения участников экзамена: 78 % экзаменуемых получили за решение ноль баллов. Такие задачи впервые были включены в экзаменационные материалы три года назад, примеры качественных заданий в пособиях для подготовки к экзамену и в опубликованном открытом сегменте контрольных измерительных материалов присутствуют в минимальном количестве. Таким образом, возможности абитуриентов по целенаправленной подготовке к выполнению этой части экзаменационной работы были ограничены. С другой стороны, качественные задачи всегда являлись неотъемлемой частью школьного физического образования.

Результаты экзамена показали, что учащиеся не умеют выстраивать логически связный ответ, выделять ключевые слова, корректно использовать физические термины, ссылаться при необходимости на физические законы. У многих экзаменуемых очевидна грамматическая и лексическая безграмотность.

Особенностью 2012 года является то, что в качественной задаче учащимся предлагалось построить график изотермического процесса для газа, находящегося в закрытом сосуде со своей жидкостью, не только на основании качественныго анализа ситуации, но и провести количественный расчет:

«В цилиндре под поршнем при комнатной температуре t0долгое время находится только вода и ее пар. Масса жидкости в два раза больше массы пара. Первоначальное состояние системы показано точкой на рV- диаграмме. Медленно перемещая поршень, объем  V под поршнем изотермически увеличивают от V0 до 6V0. Постройте график зависимости давления р в цилиндре от объема V на отрезке от V0до 6V0. Укажите, какими закономерностями Вы при этом воспользовались.»
Типичные ошибки:

- несмотря на «подсказку» в тексте задачи большинство учащихся не увидели наличие двух состояний пара (насыщенный и ненасыщенный) и как следствие – наличие двух участков графика. В большинстве ответов представлен только график изотермы идеального газа. В некторых случаях – только график, отражающий независимость давления насыщенного пара от температуры;

- часть экзаменуемых демонстрировали понимание того, что при наличии жидкости пар в сосуде являлся насыщенным, но не могли объяснить его свойства. Большинство же вообще не владеют понятием «насыщенный пар»;

- практически все, кто правильно определил процессы и построил график, не допускали ошибки в определении параметров «переходной точки» между процессами. Тем не менее, были учащиеся, которые ограничились качественным рассмотрением, не обратив внимание на сетку графика, подразумевающую точное указание значений давления и объема для основных его точек.

Низкие результаты выполнения задачи лишний раз подтверждают, что тема «Насыщенный пар. Влажность воздуха» вызывает системные затруднения у учащихся.
 
 
По задаче С2.

Расчетная задача по механике в этом году была полностью выполнена лишь отдельными участниками экзамена. Задача оригинальна и нова по содержанию и объективно сложнее заданий по механике, предлагаемых в прошлые годы. В ней рассматривается система из двух грузов, связанных невесомой нерастяжимой нитью, которая в начальный момент покоится в вертикальной плоскости, проходящей через центр закрепленной сферы (см. рисунок). В ходе возникшего движения груз массой m в определенный момент времени отрывается от сферы. Размеры груза m малы по сравнению с радиусом сферы, трением можно пренебречь.

Практически все этапы решения данной задачи вызвали затруднения у большинства экзаменуемых. Главная проблема заключалась в том, что задачу стереотипно (как большинство традиционных задач на движение связанных тел) пытались решать исключительно динамическим методом, который в данном случае не применим (силы меняются и по величине и по направлению). При этом:

- неправильно изображались силы, действующие на груз m;

- неверно определялось условие отрыва (равенство нулю силы реакции опоры). Эксперты отмечали, что те, кто верно указывал условие отрыва, как правило, верно записывали второй закон Ньютона в точке отрыва через центростремительное ускорение;

- возникали трудности при выборе координатных осей и проведении операции проецирования векторов сил.
Следует отметить, что при применении энергетического метода решения основные проблемы возникали при записи закона сохранения энергии и были вызваны неудачным выбором нулевого уровня потенциальной энергии.

Для данной задачи уровень трудностим тоже существенно отличался по вариантам: в зависимости от начальных условий существенно менялся уровень сложности математического аппарата, применяемого при решении.

По задаче С3.

Со стандартной задачей С3 справились15 % экзаменуемых (против 17 % в прошлом году).
В задаче рассматривается горизонтальный цилиндрический сосуд, наполненный одноатомным идеальным газом и закрытый подвижным поршнем (трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало). Поршень перемещается в результате медленного охлаждения (нагревания) при отводе (передаче) определенного количества теплоты.  

Задача традиционная, подобные задачи представлены во всех школьных задачниках. Многие экзаменуемые, которые брались за  решение, успешно его заканчивали. Не исключено, что простота задачи для сильных учащихся оказалась отпугивающим фактором: после очень сложных первых двух задач в простой третьей искали «подвохи», которых в ней не было.
Типичные ошибки:

·        Многие экзаменуемые рассматривали вертикальный цилиндр. При этом либо не учитывалась по умолчанию сила тяжести, действующая на поршень, либо решение заходило в тупик из-за отсутствия необходимых данных. Эта ошибка обусловлена очевидной невнимательностью при чтении условия задачи и, вероятно, срабатыванием стереотипа, выработанного на более часто встречающуюся в задачниках ситуацию.

·        Ошибки при записи первого начала термодинамики и формул для расчета внутренней энергии и работы. Традиционна неряшливость со знаками «+» и « - ». К сожалению, подобная неряшливость присутствеет и в авторском решении, предложенном ФИПИ.

·        Многие экзаменуемые сочли, что условие «медленное движение поршня» указывает на то, что процесс изотермический (на самом деле он изобарный), что привело к полностью ошибочным решениям.
 
По задаче С4.
 

С задачей С4 полностью справились 15 процентов экзаменуемых (против 13 % в прошлом году). Это самая «успешная» задача типа С этого года, классическая по содержанию. С ней должен уметь справляться средний ученик, добросовестно готовившийся к экзамену.
  

В задаче рассматривалась простейшая полная цепь постоянного тока (см. рисунок), для которой дан график зависимости силы тока от внешнего сопротивления 

R.  В ряде вариантов предлагалось найти ЭДС, в ряде – добавлялось требование найти мощность, выделяемую на внутреннем сопротивлении источника при определенной силе тока. 
Последнее привело к  существенным различиям в уровне 
сложности для разных вариантов и отразилось на результатах: процент выполнения отличается в ряде вариантов в три раза.
Основные ошибки:

· Ошибки в алгебраических преобразованиях.

· Применение закона Ома для участка цепи вместо аналогичного закона для полной цепи.

·  Расчет мощности, выделяемой во внешней цепи вместо мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении.
 
По задаче С5.

Очень малый процент выполнения для задачи, представленной во многих пособиях для подготовки к ЕГЭ.
В задаче рассматривается идеальный колебательный контур. С помощью таблицы заданы значения силы тока или напряжения на обеладках конденсатора в разные моменты времени, например:

Если в таблице приводятся значения силы тока, то дана амплитуда напряжения. И наоборот. Требуется найти либо электроемкость конденсатора, либо индуктивность катушки.

Экзамен этого года однозначно показал, что задачи на колебательный контур разного уровня сложности вызывают существенные затруднения и эти затруднения носят системный характер. От этом свидетельствует и очень малый процент экзаменуемых, приступивших к выполнению этой вполне стандартной и не очень трудной задачи.
         Типичные затруднения:

·        Ошибки при определении периода и амплитуды колебаний по данным таблицы.

·        Путаница с тригонометрическими функциями.

·        Во многих работах ошибочно использовалась формула, соответствующая определению силы постоянного тока  , то есть участники экзамена не улавливают отличий между величинами при описании стационарных и колебательных процессов.

Следует отметить, что в подавляющем большинстве работ решение  строилось на законе сохранения энергии и формуле Томсона. Авторское решение, предложенное экспертам, оказалось более громоздким и практически не встречалось в проверяемых экспертами работах.
 
По задаче С6.
 

Уровень выполнения задачи С6, как и в прошлом году, достаточно низок. При ее решении необходимо было использовать закон радиоактивного распада. Приведем формулировку аналогичной задачи:

Пациенту ввели внутривенно  раствора, содержащего изотоп с периодом полураспада Т = 15,3 ч. Через t = 3 ч 50 мин активность такой же по объему пробы крови пациента стала a = 0,28 распадов в секунду. Какова общая активность введенного раствора, если общий объем крови пациента V = 6 л? Переходом ядер изотопа  из крови в другие ткани организма пренебречь.

Следует отметить, что термин «активность» в школьном курсе физики не изучается. Большинство учащихся, приступивших к решению, использовали не столько законы, сколько логические рассуждения и пропорции.

Приходится констатировать факт, что задачи подобного содержания совершенно упускаются из поля зрения при подготовке к экзамену и практически не решаются в школе.
 

3.3.3. Методические рекомендации (для учащихся, для учителей)

1. Работе с качественными заданиями необходимо уделять особое внимание, тренируясь не просто искать правильный ответ, но и выстраивать четкую логику его обоснования. Следует требовать от учеников обязательного анализа условия задачи с выделением ключевых слов, физических явлений, грамотного использования физических терминов.

2. Письменные формы итогового контроля ни в коей мере не подразумевают сокращение на уроке времени, отводимого на формирование грамотной устной речи. Более того, требовать от ученика постоянного обоснования своих действий, проведения рассуждений невозможно, если предположить, что он эти рассуждения должен непременно записать. Поэтому подготовка к единому государственному экзамену в качестве обязательного элемента включает в себя формирование грамотной устной речи. Хочется напомнить о соблюдении единого орфографического режима. К сожалению, ученики, неплохо сдавая ЕГЭ по русскому языку, при записи решения физических задач делают огромное количество орфографических и лексических ошибок.

3. За решение задач части С можно получить 1 или 2 балла даже в случае, если задача не доведена до конца. Поэтому имеет смысл записывать решение, даже когда оно не закончено, не проведен числовой расчет или результат вызывает сомнение. Решение задачи оценивается по единым обобщённым критериям, опубликованным в любом пособии для подготовки к экзамену. Тем не менее, в школьной практике ученики часто не записывают незавершённое решение задачи. И делают они это потому, что учитель оценивает только полностью решённые задачи. На наш взгляд, важным этапом подготовки ученика к экзамену может стать использование учителем в текущей работе тех подходов к оцениванию расчётных задач, которые применяются экспертами при проверке заданий с развёрнутым ответом.

4. На экзамене допускается решение расчётной задачи по действиям. Однако следует иметь в виду, что при решении в общем виде с получением итоговой формулы больше шансов получить более высокую оценку: правильная итоговая формула без числового расчета (или при неправильном числовом расчете) дает возможность получить за решение задачи два первичных балла. Итоговая формула дает возможность провести проверку размерности искомой величины, обнаружить возможную ошибку. Часто при решении по действиям накапливается расхождение с правильным числовым ответом за счет слишком грубого округления результатов промежуточных действий.

5.  При подготовке к экзамену не следует ориентироваться исключительно на пособия для подготовки к ЕГЭ в ущерб традиционным задачникам. Практика показывает, что  банк КИМ регулярно пополняется именно за счет традиционных абитуриентских задач.

6. Экзамен в очередной раз показал низкую математическую подготовку выпускников. Многие ошибки выпускников обусловлены неотработанностью элементарных математических умений, связанных с преобразованием математических выражений, действиями со степенями, чтением графиков и др. Очевидно, что решение этой проблемы для учителя-физика невозможно без регулярного включения в канву урока элементарных упражнений на отработку необходимых математических операций.

7. В обощенных критериях оценивания расчетных задач появились новые требования: введение обозначений используемых величин и четкая запись ответа с единицами измерения физической величины. Данные  требования полезно учитывать при повседневной работе с целью доведения этих формальных операций до автоматизма.  К сожалению, эксперты по-прежнему вынуждены снижать оценки за

- использование одной буквы при обзначении разных величин;

- необоснованное переобозначение величин в ходе решения задачи;

- запись ответа без указания единиц измерения физических величин.

Теги: 

Добавить комментарий

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Filtered HTML

  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Разрешённые HTML-теги: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
Отправляя эту форму, Вы соглашаетесь с политикой приватности Mollom.