Организации занятий по подготовке к ЕГЭ по физике в средней школе

Анализ результатов ЕГЭ по физике в 2011 году и рекомендации по подготовке к ЕГЭ в 2012 году.

Основная задача единого государственного экзамена по физике — оценить подготовку по этому предмету выпускников 11 классов общеобразовательных учреждений с целью государственной итоговой аттестации и отбора выпускников для поступления в средние специальные и высшие учебные заведения.

В 2011 году Единый государственный экзамен по физике сдавали 185 432 выпускника, что несколько ниже в количественном отношении, чем в прошлом году, но несколько больше в процентном соотношении, что связано с уменьшением общего количества выпускников.

Процент выпускников, сдающих физику, от общего количества выпускников в 2009;2011 году представлен в диаграмме 1:

Диаграмма 1. — Процент выпускников, сдающих физику, от общего количества выпускников в 2009;2011 году:

Из диаграммы видно, что за последние годы процент выпускников, сдающих физику, медленно, но растет, что связано с происходящей переориентацией выпускников на инженерно — технические специальности, однако, как подчеркивают эксперты, уровень подготовки выпускников школы по физике невероятно низок.

Об этом свидетельствуют и результаты Единого государственного экзамена.

Существующая в настоящее время концепция конструирования контрольных измерительных материалов ЕГЭ по физике обеспечивает единство требований к знаниям и умениям выпускников общеобразовательных учреждений и позволяет эффективно дифференцировать абитуриентов в соответствии с их уровнем подготовки по физике. Контрольно-измерительные материалы ЕГЭ по физике призваны всесторонне оценить, как усвоение выпускниками основных содержательных линий всех разделов школьного курса физики, так и сформированность различных видов деятельности.

КИМы ЕГЭ по физике 2011 года состояли из 35 заданий, которые различались формой представления и уровнем сложности: 25 заданий с выбором одного ответа, 4 задания с кратким ответом и 6 заданий с развернутым ответом. К заданиям базового уровня относились 20 заданий с выбором ответа, два задания с кратким ответом. Задания повышенного уровня содержались во всех частях работы: 5 заданий с выбором ответа, два задания с кратким ответом и одна качественная задача, требующая развернутого ответа. Задания высокого уровня сложности — 5 расчетных задач с развернутым ответом — составляли часть 3 варианта КИМ.

В каждом варианте содержалось 10−11 заданий по механике, 11−13 заданий по электродинамике, 7−9 заданий по молекулярной физике, 6−7 заданий по квантовой физике. По сравнению с заданиями 2010 года в 2011 году существенно изменилась часть В: вдвое было увеличено число заданий на установление соответствия, а расчетные задачи с кратким ответом — исключены.

При этом расчетные задачи с повышенным уровнем сложности были представлены в части А, и в целом пропорции между количеством задач по различным разделам школьного курса физики и по различным видам деятельности остались почти неизменными.

Максимально возможный первичный балл, который можно получить, выполнив все заданий экзаменационной работы — 51 (в 2009 и 2010 годах он был немного ниже — 50 баллов). В 2011 году было увеличилось время на выполнение работы — 240 минут вместо 210. Из первичных баллов, которые выставлялись за выполнение экзаменационной работы, был осуществлен по 100-балльной шкале перевод в тестовые баллы. Минимальный проходной балл ЕГЭ по физике 2011 года был установлен на уровне 33 тестовых баллов, соответствующих 10 первичным баллам.

Минимальный уровень для сдачи ЕГЭ по физике определяется объемом знаний и умений, без которых в дальнейшем невозможно продолжение образования в учреждениях.

Проведенный Федеральным институтом педагогических измерений анализ ЕГЭ по физике 2011 года показал, что средний балл в этом году был несколько выше, чем в предыдущие годы, что видно в представленной диаграмме 2:

Диаграмма 2. — Средний балл по физике за 3 года:

Не преодолели порог успешности ЕГЭ по физике 7,4% принимавших в нем участие выпускников, что несколько выше, чем в 2010 г. — 6,4%.

Экзаменационные тексты были разработаны исходя их необходимости проверки следующих видов знаний, умений и навыков:

• 1. владение основным понятийным аппаратом курса физики;
• 2. владение основами знаний о методах научного познания;
• 3. решение задач различного уровня.

Практически две трети заданий с выбором ответа каждого варианта были направлены на проверку понимания смысла физических величин и законов. Модели заданий были строились и подбирались таким образом, чтобы осуществить диагностику усвоения этих содержательных элементов как на уровне простого узнавания формул, так и на уровне применения их при расчетах в простых учебных ситуациях. Для такого типа заданий достигнут уровень усвоения практически по всем содержательным элементам, за исключением перечисленных ниже:

• — закон всемирного тяготения (ошибки связаны с математическими трудностями);
• — формула для энергии магнитного поля катушки с током;
• — формулы, связывающие показатель преломления со скоростью света или длиной волны;
• — формула для импульса фотонов.

С проверяющими данные элементы заданиями, справились более 50% выпускников.

Кроме заданий на понимание формул, связанных с силой Ампера и силой Лоренца, а также с напряженностью электростатического поля, предлагались вопросы, в которых необходимо было определить направление действия силы или результирующей напряженности электростатического поля. Направление силы Лоренца правильно определяют лишь около 40% выпускников, а для определения силы Ампера основную трудность вызывают задания, где проводник с током параллелен линиям магнитной индукции и сила Ампера равна нулю.

Как и в предыдущем — 2010 году, достаточно низкие оказались результаты по заданиям, требующим проанализировать то или иное физическое явление или дать характеристику изменению физических величин в ходе какого-либо процесса. В таких заданиях с узнаванием явления (например, диффузии, броуновского движения, интерференции или дифракции) успешно справляются около 70% выпускников, сдающих ЕГЭ по физике, немного меньший процент выпускников справляется с заданием на выбор правильного объяснения явления или процесса (например, превращение механической энергии в процессе колебаний) — примерно 50 от участников. В трех из четырех заданий части В производился анализ различных процессов как на базовом, так и на повышенном уровне сложности. Успешно выполнялись задания на изменение агрегатного состояния вещества, изменение величин при колебаниях нитяного маятника, на изменение характеристик ядра при радиоактивных распадах и на анализ графика изменения агрегатных состояний вещества, на изменение характеристик колебательного контура радиопередатчика. На достаточно низком уровне оказалось выполнение заданий на изменении внутренней энергии в ходе процессов, изменение величин при движении тела под углом к горизонту, на анализ модуля напряженности электростатического поля внутри и вне проводящего тела, изменение длины волны или частоты падающего света при фотоэффекте.

Знание основ методов научного познания проверялось в зданиях А24 и А25. Ниже перечислены основные умения, которые проверялись этими заданиями, а также средний процент выполнения подобных заданий:

• — определение физических величин, прямые измерения которых необходимо провести для расчета искомой величины, — справились 68%;
• — интерпретация графиков зависимости координаты или скорости тела от времени — выполнили 61%;
• — по графикам результатов эксперимента (прямая пропорциональность с учетом погрешностей измерений) вычислить коэффициент пропорциональности, соответствующей какой-либо физической величине — выполнили 45%;
• — построение графика по результатам эксперимента, представленным в табличном виде — справилось 51%.

Приведенные выше сведения показывают, что о достижении уровня усвоения основ методов научного познания можно говорить лишь по первой позиции в перечне. Остальные проверяемые умения позволяют выделить типичные трудности. При интерпретации графиков движения сложность вызывают участки равноускоренного движения на графиках зависимости координаты от времени: для этих участков экзаменуемые плохо интерпретируют изменение скорости движения (уменьшается или увеличивается).

При вычислении коэффициента по заданному графику выпускники достаточно успешно справились с группой заданий на определение теплоемкости вещества. А в заданиях на построение графика по табличным данным большинством тестируемых были выбраны неверные ответы, в которых графики представляют собой ломаную линию, проходящую точно через координаты точек таблицы.

Считается, что ЕГЭ не позволяет проверить сформированность экспериментальных умений. Однако практически каждый вариант содержит задания, для выполнения которых необходимо извлечь информацию из рисунка или фотографии какого-либо опыта. Как показал анализ таких заданий, экзаменуемые хорошо справились с заданиями, в которых представлены динамометры или фотографии электрических цепей. Большие сложности отмечены при выполнении подобных заданий, в которых проверяется явление преломления света и знание соответствующего закона.

Таким образом, анализ результатов ЕГЭ выявил недостаточный уровень сформированности методологических умений, что можно связать с недостаточным материальнотехническим оснащением кабинетов физики и, соответственно, с недостаточными объемами лабораторного и демонстрационного эксперимента на уроках физики.

В каждом варианте в части, А содержались расчетные задачи повышенного уровня сложности, качественные задачи с развернутым ответом и по пять расчетных задач с высоким уровнем сложности. В среднем с представленными заданиями с выбором ответа (повышенного уровня сложности), справились 56%, с задачами с развернутым ответом — 17%, в том числе с расчетными задачами — 14%. Их всех заданий повышенного уровня наибольшие затруднения у экзаменующихся вызвали задания по механике: задачи на применение закона сохранения энергии к колебательным процессам, в которых период колебаний и амплитуду необходимо было определить по таблице (с такими заданиями справилось не более 39%), а также задачи на движение связанных тел (41%).

Анализ результатов выполнения заданий КИМ ЕГЭ по физике позволяет сделать вывод, что участниками экзамена в большинстве усвоены наиболее важные понятия и законы механики, молекулярной физики и термодинамики, электродинамики и квантовой физики. Вместе с тем выявлены недостатки в умении выделять основные свойства физических явлений, а также характеризовать изменение физических величин в ходе различных процессов.

Отмечается некоторое повышение качества решения расчетных задач как повышенного, так и высокого уровня сложности. Однако на низком уровне остаются результаты решения качественных задач, требующих построения развернутого ответа с указанием на изученные физические явления и законы.

Анализ результатов ЕГЭ выявил значительные пробелы в области сформированности методологических умений, которые можно связать с недостаточным количеством демонстрационного и лабораторного эксперимента на уроках физики, что, в свою очередь, может быть вызвано слабым материально-техническим оснащении кабинетов физики.