Методические рекомендации Под общей редакцией С. В. Жолована, И. В. Муштавинской Санкт-Петербург 2009 ббк 74. 202. 8 М54 (стр. 34 из 48)

1. По задаче «С1». Качественная задача вызвала наибольшие затруднения у участников экзамена. Такие задачи в экзаменационные материалы в этом году включены впервые, примеры качественных заданий практически отсутствуют в пособиях для подготовки к экзамену и в опубликованном открытом сегменте контрольно-измерительных материалов. Таким образом, у абитуриентов не было возможности целенаправленно готовиться к выполнению этой части экзаменационной работы, в том числе ознакомиться с требованиями к оформлению ответа на качественную задачу. С другой стороны, качественные задачи всегда являлись неотъемлемой частью школьного физического образования. Результаты экзамена показали, что учащиеся не владеют умением четко излагать свои рассуждения, не умеют выстраивать логически связный ответ, выделять ключевые слова, корректно использовать физические термины. У многих экзаменуемых очевидна грамматическая и лексическая безграмотность. Ниже замечания по конкретным типам задач.

Задача на применение закона Ома для полной цепи с переменным сопротивлением с дополнительным требованием начертить схему электрической цепи по фотографии.

Непонимание учащимися границ применимости закона Ома для участка цепи (неправильное его применение при определении характера изменения напряжения).

Ошибочно записывается закон Ома для полной цепи или ошибочно трактуется смысл параметров R и r.

При вычерчивании схемы, представленной на фотографии электрической цепи, учащиеся используют нестандартные обозначения элементов цепи, крайне редко встречалось адекватное фотографии изображение способа подключения реостата, что и послужило источником многочисленных ошибок, так как в дальнейшем ответ на вопрос о характере изменения сопротивления давался на основании неверно начерченной схемы.

Задача на электризацию тела и описание его последующего движения.

Пример такой задачи приводится в демонстрационной версии ЕГЭ по физике 2010 г.:

· Многие учащиеся не могут оценить и описать процесс, состоящий из нескольких последовательных этапов, ограничиваясь первым очевидным этапом.

· Процессы электризации и взаимодействия заряженных тел трактуются лишь на уровне взаимодействия точечных зарядов.

· Многие учащиеся путают электрические и магнитные поля.

2. По задаче «С2». Это расчетная задача: разрыв снаряда на некоторой высоте с описанием движения осколков или абсолютно упругий удар. Ее решение подразумевало прежде всего умение применять законы сохранения механической энергии и импульса. Основные проблемы:

· Отсутствует понимание того, что законы сохранения импульса и полной механической энергии образуют систему уравнений, которые следует решать совместно.

· Закон сохранения энергии применяется к ситуациям, когда часть механической энергии переходит во внутреннюю, т. е. делаются попытки описать совокупность различных процессов одним уравнением (законом сохранения энергии), вместо того чтобы применить его только к тем процессам, для которых это допустимо. Часто встречались попытки использовать закон сохранения механической энергии для описания неупругого взаимодействия.

· Часто встречаются ситуации нерационального решения задачи: опора на кинематические уравнения вместо применения закона сохранения механической энергии.

3. По задаче «С3». Это расчетная задача на применение первого начала термодинамики к нескольким процессам, изображенным на графике. Такие задачи являются традиционными, разбираются во всех пособиях по подготовке к ЕГЭ. Основные проблемы:

· Экзаменуемые путают работу, совершаемую системой и работу внешних сил.

· Отсутствует ясное понимание того, что такое адиабатический процесс.

· Экзаменуемые испытывают трудности при распознавании тепловых процессов, представленных на графике. Математическое описание процесса, представленного на графике, вызывает значительные сложности.

· Не используются возможности оптимизации решения: не используется графический способ расчета работы газа; нет понимания, что для расчета изменения внутренней энергии между начальным и конечным состоянием газа не обязательно считать изменение внутренней энергии по отдельности для каждого из процессов.

· Учащиеся не могут связать параметры двух и более процессов между собой (особенно, если их разделяет третий – например, процессы 1–2 и 3–4).

· Учащиеся путают величины и изменения величин (Δ).

4. По задаче «С4». В четвертой задаче учащимся в разных вариантах предлагалось либо рассчитать максимальную мощность, выделяемую во внешней части полной электрической цепи, либо определить параметры полной электрической цепи, содержащей конденсатор. В первом случае было необходимо выбрать значение сопротивления, при котором мощность достигает максимального значения. Аналогичная задача опубликована в демонстрационной версии КИМов по физике на 2010 учебный год:

Основные проблемы:

То, что максимум функции достигается, когда ее производная обращается в ноль, известно немногим, но даже те, кто знает, применяют это знание с трудом. Значительная часть абитуриентов выбирали значение внешнего сопротивления, соответствующего максимальной мощности, произвольно, наугад или использовали выученный результат без его обоснования.

Ошибочно полагают, что мощность, выделяемая в цепи и мощность источника – одно и то же.

При рассмотрении электрических цепей, содержащих конденсатор, не учитывают тот факт, что для постоянного тока конденсатор эквивалентен разрыву цепи.

5. По задаче «С5». В пятой задаче в разных вариантах рассматривались либо изменение увеличения, даваемого тонкой собирающей линзой при одновременном перемещении экрана и предмета, либо электромагнитная индукция в замкнутом проводнике.

При решении задачи первого типа часто экзаменуемые пытались свести решение к составлению простейших пропорций, не обоснованных ни графически (через подобие треугольников), ни аналитически (с помощью формулы тонкой линзы).

При расчете ЭДС индукции формально истолковывали букву S, входящую в различные формулы. Не знают или не понимают, что в одном случае надо учитывать площадь контура, а в другом – площадь поперечного сечения проводника.

Очень многие не понимают, что такое «скорость изменения индукции магнитного поля» и как это записать в виде формулы.

6. По задаче «С6». В разных вариантах в шестой задаче рассматривались либо процессы превращение энергии альфа-излучения во внутреннюю энергию сосуда, либо требовалось описать фотоэффект с использованием постулатов Бора. Основные проблемы:

У многих экзаменуемых нет ясного понимания смысла понятий «красная граница фотоэффекта» и «работа выхода».

Очень тяжело для многих экзаменуемых оказалось связать энергию электрона на определенном уровне в атоме водорода и энергию фотона, испускаемого этим атомом при переходе электрона с одного уровня на другой.

Часть абитуриентов пытались рассчитать энергию или импульс электронов и протонов, используя соответствующие формулы для фотонов.

В задачах на радиоактивность наибольшие сложности вызывало корректное написание уравнение теплового баланса. Большинство учащихся решали задачу по действиям. Это не карается, но для многих экзаменуемых такой подход явился источником досадных ошибок, таких как потеря данных.

Допущено много вычислительных ошибок.

Задания части С проверялись экспертами. Наиболее существенные трудности при оценивании вызвали задачи С1 и С4 (в некоторых вариантах).

Критерии для оценивания качественных задач (С1) апробировались в ходе реального экзамена впервые. По мнению большинства экспертов, предложенная система оценки требовала существенной доработки, так как оставляла возможность неоднозначной трактовки многих позиций. В демонстрационном варианте контрольно-измерительных материалов на 2010 г. данные критерии существенно изменены.

К сожалению, отсутствие реального тренировочного материала не позволило организовать в процессе обучения экспертов полноценные тренинги по оцениванию качественных задач.

Решение задачи С4 в ряде вариантов подразумевало проведение экзаменуемым исследование функциональной зависимости мощности от сопротивления внешней цепи. Но данное исследование проводится во многих учебниках и учебных пособиях, предназначенных для обучения физике на профильном уровне. В ряде случаев учащиеся просто изначально знали, что мощность максимальна, когда сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению источника тока, и использовали этот результат как данность, не приводя соответствующего обоснования. Эта ситуация, не укладываясь в существующую систему обобщенных критериев, оказалась затруднительной для экспертов и вызвала существенный разброс результатов оценивания.

Примерно в 20% случаев третья проверка была обусловлена невнимательностью экспертов при заполнении итоговых протоколов проверки: экзаменуемый ошибочно указывал номер задачи, а один из проверявших работу экспертов не обращал внимания на эту ошибку и выставлял результат проверки решения в клетку, соответствующую другой задаче.

Другие случаи третьей проверки были связаны с недобросовестной или невнимательной работой одного из экспертов и касались в основном следующих ситуаций:

· абитуриент предлагал свою систему обозначений физических величин и был не понят экспертом;

· абитуриент предлагал свое авторское решение задачи, принципиально отличавшееся от предложенного разработчиками контрольно-измерительных материалов и один из экспертов не смог принять адекватное решение в ходе оценивания;