Анализ результатов выполнения заданий с развернутым ответом единого государственного экзамена по химии в республике Татарстан

УДК 371.3, 373.5

С. В. Борисевич, Е. Е. Стародубец

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ ЕДИНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ХИМИИ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН

Ключевые слова: единый государственный экзамен (ЕГЭ), химия, задания с развернутым ответом.

Проанализированы содержание заданий с развернутым ответом и результаты их выполнения участниками единого государственного экзамена по химии в Республике Татарстан. Отмечены основные ошибки и недостатки работ, связанные не только с пробелами в усвоении частных понятий, но и с отсутствием целостной системы химических знаний и умений.

Key words: the Unified State Examination (USE), chemistry, the tasks with detailed answer.

The content of tasks with detailed answer of the Unified State Examination in chemistry and the results of their performance in the Republic of Tatarstan were analyzed. It was noted that the main drawbacks of works related both with specific gaps in partial knowledge of secondary school graduates and with integrality lack of their general knowledge and skills in chemistry.

Экзаменационные работы по химии, выполняемые выпускниками средних учебных заведений в рамках сдачи единого государственного экзамена (ЕГЭ), с 2009 г. по настоящее время не претерпели в своей структуре значительных изменений. В течение последних шести лет каждый вариант экзаменационной работы, называемой контрольно-измерительным материалом (КИМ), состоит из трёх крупных частей: 1(А), 2(В) и 3(С), в которые сгруппированы одинаковые по форме и уровню сложности задания.

Часть 1(А) в 2014 г. содержала 28 заданий с выбором ответа, которые соответствуют базовому уровню сложности. Часть 2(В) содержала 9 заданий с кратким ответом повышенного уровня сложности. Обсуждению результатов выполнения этих разделов ЕГЭ посвящена работа [1]. Часть 3(С) включала 5 заданий высокого уровня сложности, которые предполагали развернутый ответ. Остановимся более подробно на обсуждении этой части экзаменационной работы. При анализе использованы данные аналитического отчета по результатам единого государственного экзамена в Республике Татарстан по общеобразовательным предметам за 2014 год.

Задания части 3(С) по своему содержанию соответствуют наиболее сложным заданиям итоговых письменных экзаменов за курс химии полной школы и достаточно сложным заданиям, предлагаемым на вступительных экзаменах в вузы. Они представляют собой выполнение взаимосвязанных действий, выявление причинно-следственных связей между элементами содержания, формулирование ответа с аргументацией отдельных положений. Важнейшей особенностью заданий с развернутым ответом является комбинирование проверяемых элементов содержания, умений и видов деятельности. Так, задания с развернутым ответом ориентированы на проверку таких умений, как умение объяснять: обусловленность свойств и применения веществ их составом и строением, характер взаимного влияния

атомов в молекулах органических соединений; взаимосвязь неорганических и органических веществ, сущность и закономерность протекания изученных типов реакций, а также проводить комбинированные расчеты по химическим уравнениям.

Задания с развернутым ответом подразделяются на несколько типов:

- задания, проверяющие усвоение важнейших элементов содержания, таких, например, как окислительно-восстановительные реакции;

- задания, проверяющие усвоение знаний о взаимосвязи веществ различных классов (на примерах превращений неорганических и органических веществ);

- расчетные задачи.

Элементы выполнения заданий этой части проверялись на основе сравнения ответа выпускника с поэлементным анализом приведенного образца ответа (критерием) с учетом решений семинара для ведущих экспертов региональных предметных комиссий по химии «Согласование подходов к оцениванию развернутых ответов участников ЕГЭ», состоявшегося в г. Москва, в начале 2014 г. под эгидой Федерального института педагогических измерений (ФИПИ).

Полный состав предметной комиссии Республики Татарстан по проверке экзаменационных работ ЕГЭ по химии в 2014 г. включал 30 человек. Треть экспертов постоянно работает в Казани, две трети представляют различные районы РТ. Все эксперты предметной комиссии обладают высокой квалификацией: учителя имеют высшую категорию, вузовские преподаватели - ученую степень кандидата химических наук. Пять членов республиканской комиссии по химии являются также экспертами аналогичной Федеральной предметной комиссии.

Каждая работа части С ЕГЭ оценивалась двумя независимыми экспертами. При расхождении оценки за каждое отдельное задание на 2 и более баллов, работа направлялась на третью проверку.

Следует отметить, что в 2014 г. процент третьей проверки составил чуть более 5%, что является хорошим показателем работы комиссии.

Максимальный первичный балл за выполнение заданий части С был равен 19 (из максимальной оценки в 65 первичных баллов), что составляло 29,2% всей оценки за экзамен.

В задании С1, как и в предыдущие годы, проверялись такие ведущие умения (виды деятельности), как определение степени окисления, нахождение окислителя и восстановителя, составление электронного баланса и на его основе -уравнения окислительно -восстановительной

реакции. Задание состояло из 3-х элементов, каждый из которых оценивался одним первичным баллом. В этом году в Татарстане полностью задание выполнили 42,42% учащихся (в 2013 г. - 70,3%; в 2012 г. - 38,52%); 27,21% тестируемых (в 2013 г. -10,33%; в 2012 г. - 18,84%) получили по 2 балла и 13,73% выпускников - по 1 баллу. Отметим, что значительное улучшение результатов ЕГЭ по химии, а также и по всем другим предметам, в 2013 г. не только в нашей республике, а в целом по Российской Федерации, по общему признанию, объясняется серьезными нарушениями в процедуре проведения экзамена.

При выполнении этого задания учащимися допускались различные ошибки: неправильно определялась степень окисления элементов, неправильно записывались электронные уравнения и расставлялись коэффициенты как в полном уравнении, так и в электронном балансе, некоторые школьники не могли определиться с окислителем и восстановителем, продуктом окисления-

восстановления. В качестве окислителя и восстановителя вместо сложных веществ часто указывались простые вещества или элементы, в некоторых случаях за окислитель принималось исходное вещество, а за восстановитель - продукт реакции. К сожалению, 16,65% учащихся (в 2013 г. - 9,41%, в 2012 г. - 25,08%, в 2011 г. - 23%, в 2010 г. - 22,43%) учащихся не смогли выполнить ни одного из трех элементов задания С1.

Задание С2 КИМ ЕГЭ 2014 года, как и задание КИМ прошлого года, было представлено в форме «мысленного, виртуального или творческого химического эксперимента», для выполнения которого требовалось составить уравнения четырех химических реакций. Это задание проверяло одно из ведущих умений - подтверждать существование генетической связи между веществами различных классов на основе демонстрации их свойств через составление уравнений протекающих между ними реакций. Оно напоминает цепочку превращений неорганических веществ, поэтому, на наш взгляд, такое задание значительно легче, чем то, что было в КИМ ранее - составление четырех уравнений возможных реакций между данными веществами разных классов. Тем не менее, в этом году с заданием полностью справились только 8,94% учащихся (в 2013 г. - 43,98%, в 2012 г. - 10,97%), 10,92% учащихся (в 2013 году - 18,62%, в 2012 г. -12%) набрали по 3 балла, то есть составили 3

уравнения, 18,67% учащихся (в 2013 году - 10,67%, в 2012 г. - 12,53%) написали 2 уравнения и 25,56% тестируемых (в 2013 году - 8,03%, в 2012 году -22,47%) получили по 1 баллу. Не смогли составить ни одного уравнения химического превращения веществ 35,85% учащихся (в 2013 году - 18,7%, в 2012 - 42,03%). При выполнении этого задания, также как и задания С1, видна стабилизация результатов, по сравнению с 2012 годом.

Задание С3, как и в предыдущие годы, проверяло умение подтверждать существование генетической связи между веществами различных классов путем составления уравнений соответствующих реакций с учетом заданных условий их проведения, т.е. в нем требовалось составить цепочку превращений органических соединений. При выполнении такого задания учащимися допускались многочисленные ошибки при составлении уравнений реакций. Тестируемые или неправильно ставили коэффициенты, или игнорировали их расстановку вообще. Часто не учитывали выполнение правил Марковникова, Зайцева, ориентации в ароматических соединениях, соединения радикалов в реакции Вюрца. Во многих ответах не указывались структурные формулы, то есть не соблюдалось требование задания, или они указывались не верно. В частности, одной из часто встречающихся ошибок в течении нескольких лет остается неправильная запись структурной формулы бензола, в которой искусственно повышается число атомов углерода (рис. 1). В некоторых случаях учащимися не принимались во внимание условия протекания органических реакций, не учитывались приоритеты при вступлении в реакции замещения третичных, вторичных и первичных атомов углерода. Очень распространенная ошибка при записи окислительно-восстановительных

превращений - вместо полного уравнения приводятся только схемы окисления или восстановления. Все эти недочеты приводят к снижению оценки за выполнение задания.

Н

^

НС6Т 01 НЮСН

НС^^СН нс ^сн

СН ^С /

неправильно варианты верной Н записи

Рис. 1 - Запись структурной формулы бензола

Результаты выполнения задания С3 представлены на рис. 2. К сожалению, несмотря на сравнительную легкость схем превращений, до сих пор остается низким процент выполнения данного задания, причины которого кроются в вышеуказанных ошибках. Так по выполнению данного задания в 2014 г. только 14,06% учащихся (в 2013 году - 32,83%, в 2012 году - 14,67%) получили максимальный первичный балл (5 баллов), а 43,32% учащихся (в 2013 году - 25,09% в 2012 году - 42,87%, в 2011 г. - 35,9%) полностью не

справились с заданием С3, то есть не смогли правильно написать ни одного уравнения реакции.

Рис. 2 — Баллы, полученные тестируемыми, за выполнение элементов задания С3

Расчетные задания С4 предусматривали решение задачи по вычислению массы (объема, количества вещества) продуктов реакции при избытке одного из веществ или при условии, что одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества. В задании проверялось умение выявлять взаимосвязи между указанными понятиями, проводить стехиометрические расчеты на основе уравнений химических реакций. При выполнении данного задания, кроме ошибок при составлении формул, уравнений реакций, в частности уравнений реакций растворения амфотерных металлов в щелочах с образованием комплексных соединений, часто встречались ошибки, связанные с расчетом массы раствора, когда неправильно учитывались массы получаемого осадка или выделенного газа. В этом году 11,67% учащихся (в 2013 году - 44,39%, в 2012 году -10,32%) за выполнение этого задания получили максимальные 4 первичных балла. Результаты остальных тестируемых представлены на рис. 3.

задачи на нахождение молекулярной формулы органического соединения по массовой доле одного из элементов. Это задание проверяло такие умения, как составление схемы реакции, определение стехиометрических соотношений реагирующих веществ, проведение вычислений и на их основе установление молекулярной формулы вещества. Из всех заданий части С эти задания были выполнены полностью наибольшим количеством учеников (рис. 4). В этом году 50,87% учащихся (в 2013 году -64,46%, в 2012 году - 51,89%, в 2011 г. - 25,3%) с этим заданием справились полностью, 9,07% учащихся (в 2013 году - 6,36%) получили по 2 балла, а 9,40% (в 2013 году - 4,16%) - по 1 баллу. Содержания заданий С5 многократно были использованы в КИМ предыдущих лет, были опубликованы в материалах ФИПИ. Но, несмотря на постоянный рост процентов выполнения задания, в силу необъяснимых причин, количество не справившихся с решением таких задач по прежнему довольно высоко: в 2014 г. -30,67%, в 2013 году -25,02%, в 2012 г. - 34,89%, в 2011 - 57,9%.

Как показывает анализ результатов, до сих пор при выполнении заданий С4 и С5 учащиеся при оформлении работ не фиксируют промежуточные этапы решения задач (запись общих формул, составление пропорций, промежуточные расчеты), что также приводит к снижению оценок.

60 50

Ш

г

ф 30 о

г 20

110 о

0

I

2012

2013

2014

3 2 10

Баллы за выполнение заданий С4

Рис. 3 - Баллы, полученные тестируемыми, за выполнение элементов задания С4

К сожалению, 44,52% учащихся в 2014 году не справились с данным заданием, т. е. не смогли указать ни один элемент содержания. Это указывает на то, что многие из них не умеют решать задачи, что в первую очередь объясняется неумением составлять уравнения химических реакций, что подтверждается и результатами выполнения задания С2.

Расчетное задание С5, как и в прошлые годы, предусматривало решение 3-х балльной

Рис. 4 - Общие результаты выполнения заданий части С в 2014 г. Указан процент тестируемых, набравших максимальный балл, и процент тестируемых, полностью не справившихся с заданием

Анализируя рис. 4, можно отметить, что наибольшие затруднения практически у всех групп экзаменуемых в этом году, как и в предыдущие годы, вызвали задания, направленные на проверку знаний и умений, формируемых при выполнении реального химического эксперимента, а также в процессе жизнедеятельности учащегося - задания С2, С3 и С4 . Это обусловлено тем, что для их выполнения требуется умение соединить теоретические знания и модельные представления с реальными объектами, с которыми сталкивается человек в повседневной жизни. Это свидетельствует о том, что общеобразовательная подготовка выпускников характеризуется фрагментарностью, несформированностью системы химических знаний и умений, соответствующих требованиям образовательных стандартов, неспособностью

применять имеющиеся отдельные знания в измененной ситуации.

Результаты экзамена позволяют сделать вывод о необходимости целенаправленных усилий педагогического сообщества на повышение качества образования, на формирование базовых умений, на совершенствование учебного процесса с учетом результатов ЕГЭ, проводимого в штатном режиме.

Литература

1. С.В. Борисевич, Е.Е. Стародубец, Вестник Казанского технологического университета, 17, 18, 266-268

© С. В. Борисевич, канд. хим. наук, доцент кафедры неорганической химии, председатель предметной комиссии ЕГЭ в Республике Татарстан по химии 2014 г., S.V. Borisevich@yandex.ru; Е. Е. Стародубец, канд. хим. наук, доцент кафедры неорганической химии, эксперт республиканской и федеральной предметной комиссии ЕГЭ по химии, estarodubets@yandex.ru.

© S. V. Borisevich - PhD (Chemistry), Associate Professor of the Department of Inorganic Chemistry, Kazan National Research Technological University, Kazan, Russia, the head of subject commission to verify the work of the unified state exam in chemistry in Tatarstan (2014), S.V.Borisevich@yandex.ru; E. E. Starodubets - PhD (Chemistry), Associate Professor of the same Department, the expert of the Republic and Federation same commission, estarodubets@yandex.ru.