ПОДХОДЫ К ИНТЕГРИРОВАННОМУ АНАЛИЗУ РЕЗУЛЬТАТОВ ВСЕРОССИЙСКИХ ПРОВЕРОЧНЫХ РАБОТ ПО ПРЕДМЕТАМ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЦИКЛА

1

2

3

и 1111111111 Ii 111111

Подходы к интегрированному анализу результатов всероссийских проверочных работ по предметам естественнонаучного цикла

Ключевые слова: анализ результатов, всероссийские проверочные работы, естественнонаучный цикл, проверяемые результаты

Одна из проблем, с которой сталкиваются учителя и администрация образовательных организаций в среднем общем образовании, возникает в процессе объективного оценивания обучающихся по непрофильным предметам. Особое внимание в последние годы уделялось внешней оценке учебных достижений учащихся по тем предметам, которые они выбирают для государственной итоговой аттестации. Например, в классах гуманитарного профиля учащиеся изучают предметы естественнонаучного цикла на базовом уровне. Как правило, эти предметы в качестве базовых дисциплин не подлежат внешней оценке, что ставит под сомнение соответствие реальных образовательных результатов учащихся требованиям программ по естественнонаучным предметам, а также соблюдение должного качества оценки учебных достижений1.

В целях развития национальной системы независимой оценки качества общего образования в 2017 году стартовали всероссийские проверочные работы (ВПР) в 11-х классах. Основной целью ВПР-11 является итоговая оценка учебной подготовки выпускников по различным предметам, изучаемым на базовом уровне. ВПР-11 проводится по пяти предметам: истории, физике, химии, географии и биологии. Основную часть предметов составляют предметы естественнонаучного цикла — физика, химия, биология и частично география. По содержанию ВПР-11 по географии может быть отнесена как к предметам социально-гуманитарного, так и естественнонаучного цикла, так как некоторые задания основаны на содержании физической географии. ВПР-11 по предметам естественнонаучного цикла учитывают специфику данных предметов, сложившуюся структуру базового школьного биологического, физического, химического и географического образования. В материалах ВПР-11 по рассматриваемым предметам отражены основные цели базового естественнонаучного образования в средней школе2.

В настоящее время активно идет переориентация инструментария для оценки учебных достижений на деятельностный подход. И хотя ВПР-11 пока базируется на содержании федерального компонента государственных образовательных стандартов, но общие тенденции развития, в частности естественнонаучного инструментария, отражаются и здесь.

1 ПентинА.Ю. Непрофильные предметы в профильной школе: естественные науки для «пользователя» // Интернет-журнал «Эйдос», 2003.

Жеребцов

Андрей Анатольевич

учитель географии АНОО «Областная гимназия им. Е.М. Примакова», Московская область, член комиссии по разработке КИМ для ГИА по географии, zherebtsovandrew@gmail.com

2 Решетникова O.A. Особенности всероссийских проверочных работ для 11-х классов // Педагогические измерения. — 2017. — № 1. — С. 4-8.

Таблица 1

Проверяемые способы действий

Биология Физика Химия

усвоение понятийного аппарата курса биологии;  применение знаний при объяснении биологических процессов, явлений, а также решении элементарных биологических задач;  овладение умениями по работе с информацией;  биологического содержания (в виде рисунков, схем, таблиц, графиков, диаграмм);  овладение методологическими умениями  понимание основных понятий, явлений, величин и законов физики;  объяснение физических процессов и принципов действия технических устройств;  работа с текстовой и графической информацией физического содержания (таблицы, схематичные рисунки, фотографии, графики);  овладение методологическими умениями  умения называть, определять и характеризовать химические понятия, изученные вещества и т.д.  объяснение зависимости свойств веществ от их состава и строения, составление уравнений химических реакций;  планирование/проведение эксперимента;  выполнение задания на основе текста химического содержания

Деятельностный характер инструментария позволяет проводить интегрированный анализ различных предметных оценочных процедур. В этом случае можно проследить уровень сформированности одних и тех же групп умений на материале разных предметов, а значит, и говорить об их освоении как метапредметных результатов обучения.

Все предметы естественнонаучного цикла направлены на изучение природы в различных ее проявлениях и используют одинаковые методы научного познания. Эта их общность создает предпосылки для интегрированного анализа оценочных процедур по этим предметам, подходы к которому предлагается рассмотреть на примере ВПР-11.

Проанализируем структуры и содержание ВПР-11 по биологии, физике, химии и географии3. Варианты ВПР-11 по этим предметам включают в себя от 14 до 18 заданий. Большую часть составляют задания базового уровня сложности, на которые приходится более 65% от максимального балла за всю работу. Большинство заданий в вариантах являются заданиями с кратким ответом. В описаниях инструментария перечислены способы действий, на оценку которых направлены задания, включенные в работы по каждому из предметов. В таблице приведены проверяемые способы действий для ВПР-11 по биологии, физике и химии.

3 Описания и образцы вариантов Всероссийских проверочных работ 11 классов 2019 г. — http://fipi.ru/ege-i-gve-П^г (Дата обращения 12.02.2020).

Несмотря на различия контролируемых элементов содержания и проверяемых требований в материалах ВПР-11 по предметам естественнонаучного цикла, можно выявить определённое единство подходов к оценке образовательных достижений учащихся. Так, из таблицы видно, что в работах по всем предметам выделяются группы заданий на проверку методологических умений, работу с информацией (текстовой и графической), а также объяснение различных процессов и зависимостей. При этом анализ образцов вариантов ВПР-11 по этим предметам показывается, что для групп заданий на объяснение характерно использование практико-ориентированных контекстов и можно говорить о более широком результате — применении знаний в ситуациях жизненного характера. Что касается блока физической географии в ВПР-11, то здесь выделяются только группы заданий для двух последних результатов. Таким образом, для ВПР-11 по физике, химии, биологии и географии можно выделить три направления для интегрированного анализа:

1) оценка умений по работе с естественнонаучной информацией;

2) оценка умения применять приобретенные предметные естественнонаучные знания в ситуациях жизненного характера;

3) оценка методологических умений (биология, физика и химия).

По каждому из направлений в ВПР-11 в соответствующих предметах выделяется группа заданий, результаты выполнения которых анализируются совместно.

77

Оценка умений по работе с информацией реализуется в работах посредством заданий, содержащих текст или графическую информацию, использование которой необходимо для решения поставленной предметной задачи. Так, в работе по химии работе с текстовой информацией посвящены задания 5—7. В работе по физике предлагается текст физического содержания и три задания к нему (задания 16, 17 и 18). Задание 16 проверяет поиск явной информации по тексту, задание 17 — умение интерпретировать информацию, а задание 18 — применять информацию из текста и имеющиеся знания для решения небольшой проблемы. В ВПР-11 по географии работа с текстом строится в виде последовательного выполнения трёх заданий — 14, 15 и 16, в которых необходимо использовать информацию из текста для локализации географических объектов, демонстрации владения географическими понятиями, умения классифицировать, группировать объекты и явления по различным признакам, а также для объяснения географических особенностей различных территорий и географических закономерностей.

Кроме того, в материалах ВПР-11 по предметам естественнонаучного цикла широко представлены задания, направленные на оценку умения по работе с несплошными текстами — таблицами, графиками, диаграммами и т.д. Отдельно здесь можно выделить материалы по географии, поскольку только в них предлагаются задания по работе с картами (задания 4, 5, 6 на основе карт погоды). При этом при анализе результатов в рамках образовательной организации в силу использования только двух вариантов по каждому из предметов можно говорить лишь о средних результатах в целом по работе с графической информацией. А при анализе по всему массиву использованных в стране вариантов (20 вариантов по каждому из предметов) можно выделить отдельные группы заданий по работе с графиками, таблицами, фотографиями и т.п. и проследить достижения и дефициты выборки обучающихся по работе со всем спектром графической информации, используемой в предметах естественнонаучного цикла.

В качестве примера можно привести задание 4 ВПР-11 по биологии, в котором необходимо провести описание графика,

отражающего зависимость скорости реакции от температуры (пример 14). В качестве примера заданий по фотографии приведем задание из варианта по физике (пример 25). Выполнение данного задания основано на анализе фотоизображения и его интерпретации для ответа на поставленный вопрос.

Пример 1

Пётр смешал в 25-ти пробирках равные количества фермента и его субстрата. Пробирки оставляли на одинаковое время при различных температурах, измерялась скорость реакции. По результатам эксперимента Пётр построил график (по оси х отложена температура (в °С), а на оси у — скорость реакции в условных единицах).

5 25

^

Э 20

я

Ш 15

31 33 35 37 39 41 43 45

Температура, OC

Опишите зависимость скорости ферментативной реакции от температуры.

Широко представлены в материалах ВПР-11 задания по работе с таблицами различного содержания. Примером такого задания является, в частности, задание 10 ВПР-11 по географии (пример 36).

Наряду с умениями по работе с информацией одним из контролируемых образовательных результатов является умение применять приобретённые знания на практике. Наличие таких заданий можно расценивать как единство подходов оценки учебных достижений в ВПР-11 всех предметов естественнонаучного цикла. Примерами таких заданий служат задание 10 работы по биологии, задание 9 работы по физике,

4 Образец всероссийской проверочной работы по биологии 2019. — http://fipi.ru/ege-i-gve-11/vpr (Дата обращения 14.02.2020).

5 Образец всероссийской проверочной работы по физике 2019. — http://fipi.ru/ege-i-gve-11/vpr (Дата обращения 14.02.2020).

6 Образец всероссийской проверочной работы по географии 2019. — http://fipi.ru/ege-i-gve-11/vpr (Дата обращения 14.02.2020).

Пример 2

На рисунках представлены дифракционные картины, полученные на монокристалле, металлической фольге и воде. Какая из картин соответствует дифракции на монокристалле?

Пример 3

На уроке учащиеся анализировали статистические данные, приведённые ниже в таблице, в целях сравнения темпов роста промышленного производства в Канаде и во Франции в период с 2012 по 2014 г. Наталья указала, что и в Канаде, и во Франции ежегодно происходило увеличение объёмов промышленного производства.

Динамика объёмов промышленного производства

Страна 2012 г. 2013 г. 2014 г.

1) Канада 100,1 101,6 103,9

2) Франция 97,3 99,1 99,2

Правильный ли вывод сделала Наталья? Свой ответ обоснуйте. Пример 4

Одним из важных понятий в экологии и химии является «предельно допустимая концентрация» (ПДК). ПДК — это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, присутствуя в которой постоянно, данное вещество не оказывает в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного влияния на настоящее или будущее поколение, не снижает работоспособности человека, не ухудшает его самочувствия и условий жизни.

ПДК формальдегида в воздухе составляет 0,003 мг/м3. В помещении площадью 40 м2 с высотой потолка 2,5 м с поверхности дверей, изготовленных из древесно-стружечных плит (ДСП), пропитанных фенолформальдегидной смолой, испарилось 1,2 мг формальдегида. Определите, превышена ли ПДК формальдегида в воздухе данного помещения. Предложите способ, позволяющий снизить концентрацию формальдегида в помещении.

задание 14 работы по химии, пример которого приведен выше (пример 47).

Для демонстрации применения имеющихся знаний и умений по химии учащемуся необходимо найти нужную информацию в тексте и затем использовать её для решения практико-ориентированной задачи в контексте реальной жизненной ситуации.

Задания, направленные на оценку методологических умений, представлены в материалах ВПР по естественнонаучным

предметам не столь широко. Такие задания включены в материалы ВПР-11 по физике (задания 10, 11 и 12), биологии (задания 1 и 4) и химии (задание 1). К сожалению, большинство этих заданий направлено на понимание либо названия используемого метода, либо отдельных приемов, и лишь задание 12 варианта по физике проверяет полный цикл самостоятельных действий по планированию несложного исследования (пример 58).

7 Образец всероссийской проверочной работы по химии 2019. — http://fipi.ru/ege-i-gve-11/vpr (Дата обраще-

ния 14.02.2020).

8 Образец всероссийской проверочной работы по физике 2019. — http://fipi.ru/ege-i-gve-11/vpr (Дата обращения 14.02.2020).

Пример 5

1. За счет изменения магнитного поля, 2. За счет движения самого контура

в котором находится неподвижный контур в магнитном поле

В катушку индуктивности вносят магнит. При этом в её обмотке возникает индукционный ток. Вам необходимо исследовать, зависит ли направление индукционного тока, возникающего в катушке, от направления вектора магнитной индукции магнита. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

катушка индуктивности;

амперметр (на шкале которого «0» посередине);

постоянный полосовой магнит;

соединительные провода. В ответе:

1. Опишите экспериментальную установку.

2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

По описанным выше направлениям был проведен анализ результатов ВПР-11 по биологии, физике, химии и географии. Ниже представлены основные полученные данные.

Прежде всего, остановимся на группе заданий, по результатам выполнения которых можно оценить умения по работе с естественнонаучными текстами и графической информацией, представленной в виде таблиц, схем, графиков, диаграмм, карт и фотоизображений.

Средний процент выполнения заданий, в которых необходимо продемонстрировать умения по работе с текстом, варьируется от 50,9 до 91,9 в зависимости от проверяемых умений. Учащиеся более успешно справляются с поиском информации, заданной в тексте в явном виде. С такими заданиями (задания 5 по химии и 14 по географии) успешно справились 75% учащихся. Несколько хуже (средний процент выполнения — 65) учащиеся справились с подобным заданием по физике. При этом в физике можно выделить два типа

текстов, которые были включены в работу: описание различных физических процессов в природе и описание экспериментов из истории науки. Для первого типа текстов результаты выполнения заданий оказались сравнимыми с результатами по химии и географии, а вот с заданиями на основе текстов исторического характера справилось не более 60% выпускников. Таким образом, можно говорить о серьезном влиянии выбранного контекста: сложность восприятия экспериментальных установок исторического характера.

Задания, в которых необходимо продемонстрировать умение интерпретировать извлеченную из текста информацию или использовать её в заданной ситуации, вызвали у учащихся большие затруднения. С такими заданиями в работах по географии, химии и физике успешно справились немногим более половины учащихся.

При выполнении заданий ВПР по всем предметам естественнонаучного цикла учащиеся демонстрируют сформированность

умений по работе с таблицами на базовом уровне. С заданиями, основанными на информации, представленной в виде таблицы, успешно справляются в среднем от 54 до 70% учащихся, о чем свидетельствуют результаты выполнения заданий 6, 9 ВПР по физике, и заданий 6, 10, 12 по биологии. Не менее чем у 75% учащихся не вызывают затруднений задания, в которых необходимо продемонстрировать умения по работе со схемами, диаграммами и фотоизображениями. Таким образом, можно утверждать, что основные умения по работе с различными видами информации сформированы на базовом уровне в среднем у 2/3 российских выпускников. Следует отметить, что эти данные остались без изменений, по сравнению с результатами первого года выполнения ВПР-119.

Для выпускников средней школы сложными оказываются задания на применение имеющихся знаний при решении учебных и практико-ориентированных заданий. С подобными заданиями справляются в среднем от 40 до 65% учащихся 11-х классов. Это демонстрируют результаты выполнения заданий 9, 14 по физике, 14, 15 по химии, 6.1 и 10 по биологии и задания 5, 8 и 13 ВПР по географии. При этом стоит отметить, что с расчетными заданиями на применение имеющихся знаний учащиеся справляются несколько хуже, чем с заданиями, в которых необходимо применить знания в виде объяснения. В частности, с заданием 13 по географии, в котором необходимо по имеющимся данным произвести расчет запасов полезных ископаемых или годового объема добычи какого-либо сырья, справились менее половины учащихся. То же демонстрируют результаты выполнения задания 14 по химии,

9 Амбарцумова Э.М., Барабанов В.В., Дюкова С.Е. Всероссийские проверочные работы по географии: особенности инструментария и основные итоги // Педагогические измерения. — 2018. — № 1. — С. 73-79.

Демидова М.Ю., Камзеева Е.Е., Гиголо А.И. Всероссийская проверочная работа по физике: особенности инструментария и основные итоги // Педагогические измерения. — 2018. — №1. — С. 54-60.

Добротин Д.Ю. Всероссийская проверочная работа по химии как новая форма оценки учебных достижений выпускников // Педагогические измерения. — 2018. — № 1. — С. 68-72.

Рохлов B.C., Скворцов П.М. Всероссийская проверочная работа как механизм диагностики учебных достижений учащихся 11-х классов по биологии // Педагогические измерения. — 2018. — № 1. — С. 61-67.

где для ответа на поставленный вопрос также необходимо провести расчеты. С данным заданием успешно справилась только половина учащихся.

Анализ результатов заданий, направленных на проверку сформированности методологических умений, показывает, что разные виды методологических умений освоены учащимися на разном уровне. В частности, более 80% учащихся успешно демонстрируют сформированность умений по описанию опыта, исследования или какого-либо процесса или явления, происходящего в природе или в быту. На это указывают результаты выполнения заданий 1 по химии и биологии, с которыми успешно справились в среднем 74% учащихся. На столь же высоком уровне сформированы умения по проведению инструментальных измерений, о чем свидетельствуют результаты выполнения задания 10 по физике, которое правильно выполнили 84% учащихся. Несколько хуже учащиеся проводят интерпретацию результатов опыта или исследования. С подобными заданиями справились в среднем 47% выпускников. И, наконец, наибольшие затруднения у учащихся вызвало задание 12 по физике, направленное на оценку сформированности умений планирования исследования. Освоение данного умения продемонстрировало менее трети участников ВПР-11.

На сегодняшний день в общем образовании остро стоит вопрос об объективной оценке результатов обучения у выпускников по предметам естественнонаучного цикла, особенно в тех случаях, когда эти предметы не являются профильными. Отсутствие единого инструментария для оценки учебных результатов учащихся по предметам естественнонаучного цикла усложняет сложившуюся ситуацию. Однако имеющийся инструментарий для проведения ВПР-11 по отдельным предметам частично восполняет отсутствие единого инструментария и позволяет оценить сформированность отдельных групп умений, являющихся составной частью естественнонаучной грамотности. Это возможно благодаря обеспечению определенного единства подходов к оценке учебных достижений по различным предметам естественнонаучного цикла и выделению подходов для интегрированного анализа результатов.