Краткое описание особенностей задания. Данное задание относится к средней группе по трудности

Данное задание относится к средней группе по трудности. В этом задании от учащихся требовалось выйти за рамки описанного факта и объяснить некоторое явление на основе имеющихся у них биологических знаний. Правильно это задание выполнили 41% российских учащихся. Трудность данного задания по международной шкале – 508 баллов. Обращает на себя внимание, что 31% наших пятнадцатилетних подростков выбрали неправильный, но правдоподобный ответ.

Учащиеся, продемонстрировавшие средний уровень сформированности естественнонаучной грамотности, могли использовать полученные в школе знания для объяснения или прогнозирования естественных явлений, выявить вопросы, на которые могла бы ответить наука, показать особенности научного исследования, представить информацию, подтверждающую сформулированные заданием выводы.

ГРУППА ЗАДАНИЙ 2.

озон

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.

Вопрос 5: ОЗОН S253Q01- 01 11 12 13 21 22 23 31 99

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 вас объяснить комикс. Предположим, что ваш дядюшка знает:

§ что O – обозначение кислорода;

§ что такое атомы и молекулы.

Опишите для своего дяди, что показано на каждом рисунке комикса.

В своем объяснении используйте слова «атомы» и «молекулы», также, как они используются в строках 5 и 6.

Оценка выполнения задания

Деятельность: демонстрировать коммуникативные умения: аргументированно, четко и ясно формулировать выводы, доказательства и др

Содержание: Наука о Земле

Ситуация: Глобальная

Код 3(1): Дается ответ, в котором приводятся все три элемента :

· Первый элемент: Молекула кислорода или молекулы кислорода (каждая из которых состоит из двух атомов кислорода) расщепляется на два атома кислорода (рисунок 1).

· Второй элемент: Расщепление (молекул кислорода) происходит под воздействием солнечных лучей (рисунок 1).

· Третий элемент: Атомы кислорода соединяются с другими молекулами кислорода и образуют молекулы озона (рисунки 2 и 3).

Замечания по поводу каждого элемента

Первый элемент:

Ø Расщепление должно описываться, используя правильную терминологию (приведенную в строках 5 и 6) для O (атом или атомы) и для O₂ (молекула или молекулы).

Ø Если O или O₂ описываются как “частицы” или “маленькие части” этот элемент не принимается как правильный.

Второй элемент:

Ø Влияние Солнца должно быть связано с расщеплением O₂ (молекулы или молекул кислорода).

Ø Если говорится, что под влиянием Солнца образуется молекула озона из атомов кислорода или молекулы кислорода (рисунки 2 и 3), то этот элемент не принимается как правильный.

Ø Обратите внимание: Элементы 1 и 2 обычно упоминаются в одном предложении.

Третий элемент:

Ø Этот элемент засчитывается как правильный (дается один балл) только в случае, если ответ включает описание соединения O с O₂.
Если образование озона O₃ описывается как соединение (трех, отдельных) атомов O , то данный элемент не принимается как правильный.

Ø Если O₃ не описывается как молекула или молекулы, а, например, говорится о “группе атомов” элемент можно принять как правильный.

Примеры Кодов 3(1):

· Когда Солнце освещает молекулу O_2, она делится на два атома. Эти два атома затем соединяются с другой молекулой O_2. При соединении O₁ и O₂ образуется O₃ - озон.

· Комиксы иллюстрируют образование озона. Если молекула кислорода находится под воздействием Солнца, она расщепляется на два отдельных атома. Эти отдельные атомы O при встрече с другой молекулой O₂ образуют молекулу O_3, состоящую из трех атомов, так образуется озон.

· Маленькие человечки - это O, или атомы кислорода. Когда они объединяются, то образуют молекулу кислорода O₂ . Под воздействием Солнца они опять распадаются на отдельный кислород. Атомы кислорода из O₂ затем соединяются с молекулой O₂ , создавая O₃ - озон. [Обратите внимание: Ответ считает правильным. Есть только небольшая оговорка (“атомы из O₂” после того, как говорилось об атомах кислорода).]

Код 2(1): Принимаются как правильные только первый и второй элементы

· Солнце разлагает молекулы кислорода на отдельные атомы. Атомы объединяются в группы. Каждая группа состоит из 3 атомов.

Код 2(2): Принимаются как правильные только первый и третий элементы

· Каждый маленький человечек представляет собой атом кислорода. O –это один атом кислорода, O₂ – молекула кислорода и O₃ – группа атомов, объединенных вместе. Рисунки показывают, что одна пара атомов кислорода (O₂) расщепляется и затем каждый объединяется с 2 другими парами, образуя две группы по 3 (O₃).

· Маленькие человечки - атомы кислорода. O₂ обозначает одну молекулу кислорода (подобно паре маленьких человечков, держащихся за руки) , а O₃ обозначает три атома кислорода. Два атома кислорода из одной пары разъединяются и каждый соединяется с другой парой (их трех пар), образуется две группы тройной молекулы кислорода (O₃).

Код 2(3): Принимаются как правильные только второй и третий элементы

· Кислород расцепляется под воздействием Солнца. Он делится пополам. Две части объединяются с другими “частицами” кислорода, образуя озон.

· В большинстве случаев чистый кислород (O₂) в окружающей среде состоит из двух, т.е. имеется 3 пары по 2. Паре 1 стало очень жарко и она разлетелась, образуя с другой парой O₃ , а не O₂. [Обратите внимание: Хотя описание типа “ Паре 1 стало очень жарко” не является научным описанием воздействия Солнца, но в этом случае можно принять второй элемент как правильный; третий элемент также принимается как правильный.]

Код 1(1): Только первый элемент правильный

· Молекулы кислорода распадаются. Они составляют атомы O. И иногда молекулы озона. Озон сохраняется, потому что одни молекулы умирают, а новые молекулы создаются.

Код 1(2): Только второй элемент правильный

· ‘O’ соответствует молекуле кислорода, O₂ = кислород, O₃ = озон. Иногда обе молекулы кислорода, объединившись, затем разъединяются Солнцем. Отдельные молекулы присоединяются к другой паре и образуют озон (O₃).

Код 1(3): Только третий элемент правильный

· ‘O’ ( молекула кислорода) вынуждена объединиться с O₂ (двойная молекула кислорода) и создается O₃ (тройная молекула кислорода) под воздействием тепла Солнца. [Обратите внимание: Подчеркнутая часть ответа соответствует элементу 3. Второй элемент не принимается, т.к. Солнце не участвует в образовании озона O + O₂ , а способствует только расщеплению связей в кислороде O₂.]

Код 0(1): Нет ни одного правильного элемента

· Солнце (ультрафиолетовые лучи) сжигает озоновый слой и разрушает его. Маленькие человечки составляют озоновый слой, и они убегают от Солнца, потому что оно очень горячее. [Обратите внимание: Ответ не принимается в случае, если просто как-то упоминается о влиянии Солнца.]

· Солнце сжигает озон на первом рисунке. На втором рисунке они в слезах разбегаются, на третьем рисунке они обнимаются все в слезах.

· Очень просто, дядюшка. ‘O’ – это частичка кислорода, числа рядом с ‘O’ показывают число частичек в группе.

Вопрос 6: ОЗОН S253Q02

Озон также образуется во время грозы. Он создает типичный запах после грозы. В строках текста 9-14 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.

	Плохой озон или хороший?	Объяснение
A A	Плохой	Образуется при плохой погоде.
B B	Плохой	Образуется в тропосфере.
C C	Хороший	Образуется в стратосфере.
D D	Хороший	Хорошо пахнет.

Оценка выполнения задания

Деятельность: критически оценивать информацию (объекты, факты, экспериментальные данные и др.), необходимую для нахождения доказательств или подтверждения выводов

Содержание: Наука о Земле

Ситуация: Глобальная

Код 1: Ответ В – «Плохой. Образуется в тропосфере.»

Код 0: Другие ответы.

Вопрос 7: ОЗОН S253Q05- 019

В строках 15-16 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.

Оценка выполнения задания

Деятельность: применение знаний в заданной ситуации

Содержание: Здоровье человека

Ситуация: Глобальная

Код 1: Указывается на рак кожи или другие заболевания, связанные с солнечным облучением

· Рак кожи.

· Мелонома [Обратите внимание: Этот ответ можно рассматривать как правильный, хотя он содержит ошибку в написании.

· Катаракта

Код 0: Приводится другой тип рака

· Рак легких

ИЛИ

Просто указывается “рак”

· Рак

ИЛИ

Другие неправильные ответы.

Вопрос 8: ОЗОН S270Q03

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?
Могут ли сомнения ученых о влиянии фреонов на озоновый слой быть причиной пассивности властей?	Да / Нет
Чему была бы равна концентрация фреонов в атмосфере в 2002 году, если бы в атмосферу попало то же количество фреонов, что и сейчас?	Да / Нет

Оценка выполнения задания

Деятельность: распознавать вопросы, идеи или проблемы, которые могут быть исследованы научными методами

Содержание: Наука о Земле

Ситуация: Глобальная

Код 1:

Код 0: Другие ответы.