Существует и разброс результатов между выпускниками средних общеобразовательных школ (средний балл — 47,7) и школ, обеспечивающих повышенный образовательный уровень: школы с углубленным изучением предмета (средний балл — 55,3), гимназии (средний балл — 56,5), лицеи (средний балл — 61,4). Выпускники школ повышенного образовательного уровня более свободно оперируют основными формулами, законами и понятиями школьного курса физики, демонстрируют более высокий уровень знаний и умений при выполнении достаточно сложных комплексных заданий, а также при решении задач с развернутым ответом.
Анализ результатов ЕГЭ по физике показал, что существующие в настоящее время структура и содержание контрольно-измерительных материалов позволяют получить объективные данные о качестве освоения участниками экзамена всех основных тем школьного курса физики, о степени сформированности у них умения решать различного типа задачи. Экзаменационный тест по физике хорошо дифференцирует группы учащихся с различным уровнем подготовки как с целью аттестации выпускников за курс средней школы, так и с целью отбора учащихся для поступления в высшие учебные заведения.
Дифференциация тестируемых по всем четырем группам (в зависимости от полученной на экзамене отметки «2», «3», «4» и «5») наиболее эффективно идет при выполнении заданий с выбором ответа. При решении задач повышенной сложности идет существенная дифференциация учащихся с удовлетворительным, хорошим и отличным уровнем подготовки, а выполнение заданий высокого уровня сложности третьей части работы служит для выявления «лучших из лучших», т.е. успешно дифференцирует тестируемых с хорошей и отличной подготовкой.
Участники экзамена с неудовлетворительным уровнем подготовки (14417 чел./16,0%) продемонстрировали лишь отрывочные бессистемные знания и крайне низкий уровень владения материалом. Школьники с удовлетворительным уровнем подготовки (37439 чел./41,4%) показали владение отдельными базовыми знаниями и умениями, наиболее успешно они выполняют задания, проверяющие основные формулы и законы на уровне воспроизведения или применения в простейших расчетах, а также отвечают на стандартные качественные вопросы. Учащиеся с хорошим уровнем подготовки (28111 чел./31,1,%) продемонстрировали усвоение системы основных знаний и умений школьного курса физики, владение материалом на уровне применения знаний в знакомой ситуации и при решении типовых задач повышенного уровня сложности. Выпускники с отличным уровнем подготовки (10422 чел./11,5%) показали усвоение всех включенных в единый экзамен тем школьного курса физики на базовом и повышенном уровнях сложности, умение применять знания в нетрадиционной ситуации, решать комплексные задачи высокого уровня сложности.
Анализ выполнения заданий по различным темам курса физики показал, что выпускниками усвоены на базовом уровне основные понятия, формулы и законы кинематики, динамики, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, электростатики, геометрической оптики, физики атома и атомного ядра, а также следующих тем: «Законы сохранения в механике», «Механические колебания и волны», «Постоянный ток», «Магнитное поле», «Корпускулярно-волновой дуализм». Выявлены пробелы в усвоении элементов статики, темы «Электромагнитная индукция», «Электромагнитные волны», «Волновая оптика». При выполнении заданий повышенного уровня отмечаются недостатки в усвоении знаний на уровне их применения в измененной ситуации по темам «Термодинамика», «Электростатика» и «Волновая оптика».
При выполнении заданий с развернутым ответом участники экзамена наиболее успешно справлялись с задачами по разделу «Механика», по темам «Постоянный ток» и «Фотоэффект». Наибольшие затруднения вызвали задачи по разделу «МКТ и термодинамика», по темам «Гармонические колебания», «Интерференция света», «Магнитное поле» и «Электромагнитная индукция».
Анализ динамики выполнения отдельных заданий в 2002-2006 гг. показывает стабильные результаты при проверке фактического знания основных формул и законов курса физики и умения применять их в простейших расчетных задачах; положительную динамику выполнения заданий с использованием графиков зависимости физических величин; но демонстрирует недостаточный уровень выполнения учащимися заданий, проверяющих понимание физического смысла основных законов и явлений.
Рекомендации по совершенствованию методики преподавания физики с учетом результатов ЕГЭ 2006 года.
Анализ результатов выполнения заданий ЕГЭ 2006 г. продемонстрировал определенные недочеты в усвоении выпускниками отдельных элементов различных тем школьного курса физики. Ниже для каждого из разделов перечислены элементы, вызвавшие трудности у большинства учащихся. На них необходимо обратить внимание при изучении соответствующих тем.
Механика:
- построение графика зависимости проекции ускорения от времени по графику зависимости проекции скорости от времени для случая торможения;
- расчет времени, максимальной высоты подъема или начальной скорости для тел, брошенных вертикально вверх;
- сонаправленность векторов ускорения и равнодействующей силы;
- первый закон Ньютона (равенство нулю равнодействующей силы при равномерном прямолинейном движении тела);
- независимость силы трения от площади опоры;
- определение веса тела в движущемся с ускорением лифте;
- применение условия равновесия рычага;
- определение момента силы;
- равновесие разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах;
- определение КПД наклонной плоскости;
- применение закона сохранения импульса и энергии к частично неупругому удару;
- решение задач на движение тела под углом к горизонту.
МКТ и термодинамика:
- особенности протекания диффузии и броуновского движения и их теоретическое объяснение;
- определение вида изопроцесса по его описанию;
- изменение параметров газа при изменении температуры в различных процессах;
- основные свойства насыщенного и ненасыщенного паров;
- определение направления теплопередачи;
- решение задач на относительную влажность воздуха;
- решение задач на применение первого закона термодинамики к изопроцессам.
Электродинамика:
- проводники в электростатическом поле (напряженность и потенциал);
- носители заряда при протекании тока в различных средах;
- определение направления силы Лоренца, силы Ампера;
- понимание основных свойств электромагнитных волн и условий их излучения;
- узнавание оптических явлений (интерференция, дифракция) и условий их наблюдения;
- электромагнитная индукция;
- решение задач на закон преломления света и формулу линзы.
Квантовая физика:
- определение энергии покоя;
- закон радиоактивного распада (чтение графика, определение по графику периода полураспада);
- определение энергетического выхода ядерной реакции.
В процессе преподавания курса физики и проведении тематического контроля знаний рекомендуется шире использовать тестовые задания, направленные на проверку всех содержательных особенностей изучаемого элемента знаний. В частности, следует обращать особое внимание на задания, направленные на проверку понимания смысла понятий, физических величин и законов, причинно-следственных связей между физическими величинами, графических интерпретаций этих зависимостей, условий протекания различных опытов и явлений, а также их проявления в природе и применения в технических устройствах.
Следует использовать ряд внутрипредметных ресурсов, позволяющих в значительной степени повысить эффективность методики преподавания физики. Изучение физики в 10-11 классах целесообразно строить с учетом того, что курс основной школы является замкнутым и, следовательно, ее выпускники имеют представление о большом числе понятий, физических величин и законов, изучаемых на старшей ступени.
В качестве примера можно привести тему «Законы постоянного тока». Ученики уже изучали закон Ома для однородного участка электрической цепи, закономерности последовательного и параллельного соединений проводников. Следовательно, изучение закона Ома для полной цепи целесообразно перенести со второй половины темы (как это рекомендуется при стандартном планировании) на первую половину, высвободив тем самым время на решение задач и освоение материла на более высоком уровне.
Второе направление совершенствования методики преподавания связано с включением учеников в процесс тематического планирования и открытостью тематических требований к усвоению знаний, которые должны сопровождаться соответствующими контрольными измерительными материалами. Уже в самом начале изучения темы учащимся должны быть представлены выборки из требований стандарта, относящиеся к изучаемой теме, а также демонстрационные версии всех самостоятельных работ и итоговой работы по теме.
Как было сказано в первом разделе, в вариантах ЕГЭ 2007 г. задание А30 будет направлено на проверку некоторых методологических умений, формируемых в курсе физики. Ниже приведены примеры заданий, проверяющих выбранные для контроля умения.
1) Анализ результатов экспериментальных исследований, выраженных в виде таблицы или графика.
С некоторой высоты в глубокий сосуд с водой упал пластмассовый шарик. Результаты измерений глубины h погружения шарика в воду в разные моменты времени приведены в таблице.
| t, c | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| h, cм | 0 | 8 | 14 | 16 | 15 | 11 |
На основании этих данных можно утверждать, что