Задачи с развернутым ответом (часть 3(С))

Структура части 3 (С) КИМ ЕГЭ по физике в 2014 году не изменилась, она 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).

В задачах (С1- С6) сохранился общий (уровневый) подход к оцениванию выполненных заданий с развернутым ответом, используемый в прошлые года.

Анализ результатов решения задач этого года показывает, что в целом участники экзамена как то справляются с расчетными задачами повышенного уровня сложности, которые представлены в вариантах заданиями с выбором
ответа, но задание с развернутым ответом по-прежнему вызывают серьезные трудности. Как правило, большая группа тестируемых не приступают к выполнению этих заданий. 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. В качестве примера приведем одно из заданий текущего года.

☼ В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение: на место первоначальной линзы поставили другую того же диаметра, но с большим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменится при этом (уменьшится или увеличится фототок насыщения? Объясните, почему изменился фототок насыщения, и укажите какие физические закономерности Вы использовали для объяснения?

Отнюдь не все экзаменуемые, сумевшие сформулировать верный ответ (фототок насыщения уменьшится), смогли получить максимальный балл за решение задачи. В решении требовалось указать, что с учетом данных условия источник первоначально находится в переднем фокусе линзы. Если выполняются указанные в задаче требования, то в случае линзы с большим фокусным расстоянием источник света будет находиться на большем расстоянии от линзы Поэтому число фотонов, падающих на вторую линзу в единицу времени, меньше, чем падающих на первую Далее необходимо было соотнести фототок насыщения с числом фотонов, падающих на фотокатод, и затем сделать вывод, который и является правильным ответом. К сожалению, лишь очень малая часть участников из числа тех, кто попытался написать объяснение, смогли указать в решении все необходимые обоснования.

В содержании заданий части 3 (С) в 2014 году проявилась тенденция однородности задачных ситуаций предлагаемых вариантах на разных этапах.

Как считают большинство экспертов, уровень сложности заданий части С в этом учебном году объективно сохранилась с прошлогодним уровнем.

В этом году многие предлагаемые задачи носили классический характер. Особенно на третьем этапе проведения Егэ. Известно, что третий этап предполагается проводить для ребят после службы в армии, или после техникумов, поэтому, поэтому в отличии от прошлого года, наверное, правильнее предлагать задачи больше классического типа, которые проверят стандартные знания физики, а не задачи, которые подходят больше для проведения олимпиад.

Как и при выполнении заданий базового уровня, наиболее сложными для выпускников оказываются задачи из раздела «Квантовая физика». При меньшей экспертной трудности этих заданий (явно заданная физическая модель, система уравнений для решения состоит из двух законов или формул и т п.) реальная трудность этих заданий оказывается гораздо более высокой, чем аналогичных заданий по механике или электродинамике. В этом году в качестве заданий С6 предлагались следующие ситуации образование атома водорода из протона и движущегося электрона, излучение атомом в этом процессе кванта света, излучение фотона покоящимся атомом, в результате чего он начинает двигаться, ускорение фотоэлектронов в электрическом поле; движение фотоэлектронов в электрическом и магнитном поле (при взаимно перпендикулярном направлении всех трех векторов); фотоэффект под действием фотона, излученного атомом водорода при переходе из одного состояния в другое.

Наиболее простой оказалась группа задач на определение кинетической энергии, скорости или импульса фотоэлектрона, выбитого фотоном, который, в свою очередь, испущен атомом водорода при переходе с одного энергетического уровня на другой. Также достаточно успешно выпускники справились и с группой задач на движение фотоэлектрона в электрическом поле. При решении задачи на движение фотоэлектрона во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях основным недочетом было использование на всех этапах решения равенств без четкой формулировки условия для соотношения кулоновской силы и силы Лоренца в виде неравенства.

Более сложными оказались нетиповые задачи на движение атома в результате излучения света и на образование атома с последующим излучением фотона В первом случае затруднения возникали на этапе записи закона сохранения импульса для системы «атом + фотон», а во втором случае - закона сохранения энергии.

При оценивании заданий С1-С6 используются обобщенные критерии, которые публикуются в демонстрационном варианте экзаменационной работы к началу учебного года и затем в том же виде используются при проверке экзаменационных работ. Главной особенностью критериев оценивания заданий с развернутым ответом по физике является то, что они строятся на обобщенном описании полного правильного решения и не зависят от способа решения, выбранного выпускником.

К каждому заданию с развернутым ответом экспертам предлагается образец возможного решения. Однако, этот способ не является определяющим для построения шкалы оценивания работ выпускников, он лишь помогает эксперту в решении соответствующего задания.

Обобщенная схема оценивания расчетных задач с описанием полного правильного ответа содержит четыре основных элемента решения:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности: применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: перечисляются законы и формулы);

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанные в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);

III) Проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

Первый пункт определяет главное требование: запись всех необходимых законов и формул. Здесь не следует пользоваться производными формулами (например, сразу записывать дальность полета тела брошенного под углом к горизонту или радиус движения заряженной частицы в магнитном поле), а использовать общепринятые законы и формулы. Допустим, в решении задачи на движение заряженной частицы в магнитном поле сразу записано уравнение для радиуса траектории частицы вместо второго закона Ньютона, формулы для силы Лоренца и формулы для центростремительного ускорения. Если в записи конечной формулы есть ошибка, то это расценивается как ошибка в записи исходной формулы, а так как формула одна, то решение будет оценено 0 баллов. В случае если записаны три основных формулы и допущена ошибка в одной из них, то работа будет оценена 1 баллом

Как было указано выше, решение выпускника может иметь логику, отличную от авторской логики решения (альтернативное решение) В этом случае эксперт оценивает возможность решения конкретной задачи тем способом, который выбрал экзаменуемый. Если ход решения экзаменуемого допустим, то эксперт оценивает полноту и правильность этого решения на основании того списка основных законов, формул или утверждений, которые соответствуют выбранному способу решения, а не того, которые указаны для авторского способа решения.

Второй пункт требует описания физических величин. Следует обратить внимание на то, что это относится только к вновь вводимым в процессе решения величинам, а те, которые указаны в условии задачи, считаются уже известными и описанными. В соответствии с третьим пунктом нельзя пропускать математические преобразования Если при переписывании с черновика какие-то части преобразований пропускаются, то нужно иметь в виду, что эксперт должен увидеть основные логические шаги получения окончательного ответа в общем виде. После получения ответа в общем виде необходимо провести расчеты, т е показать эксперту, какие значения подставляются для всех используемых физических величин.

Правильным ответом в задачах по физике считается значение физической величины, те число с единицами измерения. Ошибка в числе или ошибка в указании единиц измерения считаются неверным ответом. В этом случае выставляется 2 балла.

Обобщая изложенное выше, следует еще раз отметить, что задания с развернутым ответом в ЕГЭ по физике призваны в первую очередь оценивать аргументированность и логичность решения задачи. Основной акцент и наибольшее количество баллов в критериях оценивания отводится именно пониманию физической модели и логике решения. Неправильность же ответа, вызванная ошибками в математических преобразованиях или расчетах, приводит к снижению оценки только на 1 балл - с 3 до 2 баллов.

В связи с перечисленными выше изменениями при подготовке учащихся к решению задач следует обратить внимание на оформление решений с учетом всех тех требований, которые изложены в критериях оценивания и обсуждались выше. Особое внимание необходимо обратить на обоснованность объяснений 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; ставят условия применимости физических моделей в предложенных ситуациях.

В качестве дополнительных рекомендаций учителям и ученикам хотелось бы высказать еще раз:

- при подготовке как можно раньше, еще с 7-го класса, необходимо при диагностике использовать задания, похожие на задания ЕГЭ, разнообразить типологию заданий по видам деятельности;

- внимательно исполнять все инструкции и при выполнении работы, и по используемым материалам (ручки, калькуляторы), и по правилу оформления того или иного решения (запись краткого ответа, обоснование решения в части С) Особое внимание следует уделить выбору калькулятора. Это показали работы школьников, которые делали вычисления в столбик, очевидно лишившись калькулятора. Поэтому следует порекомендовать иметь запасной, самый простой калькулятор, который ни у кого не вызовет подозрений;

- после изучения школьного курса физики на базовом уровне, требуется обязательная дополнительная подготовка, начиная с 10-го класса;

- обязательно следить за материалами будущих ЕГЭ на сайтах ЕГЭ, ФИПИ и т.п.