МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫЕ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТИПИЧНЫХ ОШИБОК УЧАСТНИКОВ ЕГЭ 2020 ГОДА ПО ХИМИИ

Добротин Дмитрий Юрьевич; Снастина Марина Геннадьевна

1111111111111 м 111111111 1 2 3 |' 111111111111111Ь11111

Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2020 года по химии

Добротин Дмитрий Юрьевич

Снастина

Марина Геннадьевна

кандидат педагогических наук,

ведущий научный сотрудник ФГБНУ «ФИПИ»,

руководитель комиссии по разработке КИМ

для ГИА по химии,

dobrotin@fipi.ru

учитель химии ГБОУ города Москвы «Школа № 1935» заместитель руководителя комиссии по разработке КИМ для ГИА по химии, fipi@fipi.ru

Ключевые слова: КИМ ЕГЭ по химии, основные результаты ЕГЭ по химии в 2020 г, анализ результатов по блокам содержания, анализ результатов по группам учебной подготовки, статистические характеристики заданий экзаменационной работы

Разработанные в 2020 г. КИМ ЕГЭ по химии базируются на Федеральном компоненте государственных образовательных стандартов среднего образования (базовый и профильный уровни). В экзаменационные варианты включено 35 заданий базового, повышенного и высокого уровней сложности, которые позволяют дифференцировать экзаменуемых по уровню подготовки. С учётом статуса ЕГЭ по химии как экзамена по выбору, количество заданий, ориентированных на более подготовленных выпускников, в экзаменационном варианте составляет не менее 60%.

Задания, ориентированные на проверку базового уровня освоения материала, в качестве объектов контроля предусматривают элементы содержания, образующие фундамент химических знаний, а также необходимых при их усвоении умений. Данные задания предполагают запись краткого ответа.

Для дифференциации наиболее подготовленных учащихся в экзаменационный вариант включены задания высокого уровня сложности с развёрнутым ответом. Их главной особенностью является комплексная проверка элементов содержания, относящихся к различным содержательным блокам. Выполнение данных заданий требует комбинированного применения ряда умений: составлять уравнения реакций, отражающих сущность протекания окислительно-восстановительных реакций, реакций ионного обмена, а также взаимосвязь неорганических и органических веществ; анализировать состав и строение веществ; учитывать при составлении реакций сущность и закономерность протекания изученных типов реакций, проводить комбинированные расчёты по формулам и уравнениям химических реакций. Важно также подчеркнуть, что решение заданий высокого уровня не предполагает применения единого алгоритма или шаблона в рассуждениях. Практически в каждом из них требуется применить знания в обновлённой ситуации и составить алгоритм решения с учётом конкретных данных в условии задания.

Всё большее значение в системе КИМ ЕГЭ по химии приобретают задания, предусматривающие проверку достижения ме-тапредметных планируемых результатов, важнейшей составляющей которых являются универсальные учебные действия. Наиболее важным из них является умение работать с информацией, представленной в различной форме. Как и в предыдущие годы, в 2020 г. основными формами предъявления информации были текст и схема. Однако специфика предмета «Химия» и используемой в нём знаково-символической системы предусматривает проверку сфор-мированности умения «переводить» текстовую информацию на язык формул (молекулярных, графических, структурных), уравнений химических реакций, в том числе представленных в виде схемы последовательных превращений веществ, которая по своей сути отражает взаимосвязь веществ. В ближайшей перспективе планируется усилить внимание к контролю сформированности умения работать с графиками и таблицами. Так, в модель КИМ 2022 г. предусмотрено включение заданий с данными способами предъявления информации.

Большую роль в выполнении заданий по химии играет сформированность наглядно-образного мышления, которое развивается в процессе проведения реального химического эксперимента. Так, приводимые в заданиях описания химических превращений и сопровождающих их признаков протекания химических реакций нередко вызывают затруднения именно у экзаменуемых с недостаточным опытом экспериментальной деятельности или с недостаточно сформированным умением преобразовывать информацию из одной формы в другую.

Ещё одной особенностью экзаменационных вариантов по химии является наличие расчётных задач, решение которых

предполагает сформированность у экзаменуемых умения работать с формулами, отражающими взаимосвязь физических величин, а также проведение математических расчётов с использованием математических уравнений, содержащих переменные. Вышеназванные особенности КИМ по химии позволяют достаточно чётко дифференцировать обучающихся по уровню их подготовки к продолжению образования по выбранному направлению.

В структуру и содержание экзаменационной работы 2020 г. по сравнению с работой 2019 г. не было внесено изменений. Максимальное количество баллов за работу осталось на прежнем уровне и составило 60 баллов. Данный факт позволяет говорить о сопоставимости результатов ЕГЭ

2019 и 2020 гг.

В ЕГЭ по химии 2020 г. приняло участие более 91 тыс. человек (2019 г. — около 92 тыс. человек, 2018 г. — около 88 тыс. человек).

На рисунке 1 и в таблице 1 приведено распределение первичных и тестовых баллов ЕГЭ 2018-2020 гг.

Кривая распределения первичных баллов ЕГЭ 2020 г. по химии несколько изменилась в сравнении с подобной кривой в 2019 г.: наблюдается некоторое увеличение доли выпускников, набравших наиболее низкие и наиболее высокие баллы за экзамен. Данное изменение свидетельствует об усилении дифференцирующей способности экзаменационных вариантов

2020 г. Это может быть обусловлено следующим: экзаменуемые с низким уровнем подготовки не продемонстрировали умение анализировать условия заданий для выстраивания соответствующих алгоритмов их выполнения на основе приведённых в них данных.

Повышение дифференцирующей силы вариантов КИМ может объясняться особенностями выборки участников ЕГЭ

Таблица 1

Год Средний тестовый балл Диапазон тестовых баллов

0-20 21-40 41-60 61-80 81-100

2020 55,09 8,15% 16,50% 34,05% 26,97% 14,33%

2019 56,32 6,32% 15,79% 34,17% 32,54% 11,18%

2018 54,63 7,43% 16,95% 34,67% 31,52% 9,43%

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

Первичные баллы

| 500

о

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

Первичные баллы

Рис. 1. Распределение первичных баллов ЕГЭ в 2018-2020 гг.

2020 г. и характеристиками заданий. Очевидно, сказался различный характер подготовки участников: высокобалль-ники, владеющие умением применять знания в обновлённой ситуации и мыслить нешаблонно, справились с работой успешнее, чем наименее подготовленные экзаменуемые, освоившие лишь набор конкретных шаблонов и алгоритмов решения заданий.

В 2020 г. отмечено 1119 участников ЕГЭ, получивших 100 баллов. Данный показатель сопоставим с аналогичным показателем ЕГЭ 2019 г. и почти вдвое превышает число 100-балльников ЕГЭ 2018 г.

Перейдём к содержательному анализу результатов ЕГЭ 2020 г.

Часть 1 экзаменационной работы 2020 г. содержала задания базового и повышенного уровней сложности. Эти задания были сгруппированы по четырём тематическим блокам:

■ «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Закономерности изменения свойств химических элементов по периодам и группам». «Строение вещества. Химическая связь»;

■ «Неорганические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов»;

■ «Органические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов»;

■ «Химическая реакция»; «Методы познания в химии»; «Химия и жизнь»; «Расчёты по химическим формулам и уравнениям реакций».

Рассмотрим результаты выполнения заданий, которые проверяли усвоение элементов содержания каждого из этих содержательных блоков.

Блок «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Закономерности изменения свойств химических элементов по периодам и группам». «Строение вещества. Химическая связь»

Усвоение элементов содержания, относящихся к этому тематическому блоку, проверялось только заданиями базового

2019

2000

£ 1500 3

о 1000

и 500

0

уровня сложности с порядковыми номерами 1-4. Средние результаты выполнения этих заданий позволяют говорить о том, что достаточно хорошо усвоены знания следующих содержательных линий.

■ Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырёх периодов: 5-, р- и ^-элементы. Электронная конфигурация атома. Основное и возбуждённое состояние атомов (65,2%).

■ Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам. Общая характеристика металлов 1А—ША групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов. Характеристика переходных элементов — меди, цинка, хрома, железа — по их положению в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов. Общая характеристика неметаллов ГУА-УГГА групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов (60,9%).

При выполнении заданий экзаменуемые продемонстрировали умения определять строение электронных оболочек атомов; сравнивать строение внешних энергетических уровней — находить сходные и одинаковые электронные конфигурации, определять число неспаренных электронов в атомах элементов главных и побочных подгрупп; определять характер

Пример 1

изменения металлических и неметаллических свойств веществ, осно вных и кислотных свойств оксидов и гидроксидов; сравнивать радиусы атомов, значения их электроотрицательности и т. п.

Менее успешно экзаменуемые выполнили задания, условия которых предусматривали не простое воспроизведение знаний базовых понятий, а умение применить эти понятия последовательно в контексте условия задания (примеры 1, 2). Эти задания проверяли усвоение знаний следующих элементов содержания.

■ Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов (49,9%).

■ Ковалентная химическая связь, её разновидности и механизмы образования. Характеристики ковалентной связи (полярность и энергия связи). Ионная связь. Металлическая связь. Водородная связь. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решётки. Зависимость свойств веществ от их состава и строения (48,1%).

Рассмотрим примеры конкретных заданий и результаты их выполнения (примеры 1 и 2).

Выполнение примера 1 предусматривало определение максимальной (высшей) и минимальной (низшей) степеней окисления каждого из пяти элементов (понятия курса химии основной школы), нахождение разности между этими значениями (математика начальной школы), определение одинаковой разности. Как видно

Для выполнения заданий 1-3 используйте следующий ряд химических элементов:

1) Ве 2) V 3) И 4) Н 5) Б

Ответом в заданиях 1-3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые имеют одинаковую разность между максимальной и минимальной степенями окисления. Запишите номера выбранных элементов.

Ответ:

1

4

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

37,9 16,7 68,3

Пример 2

Из предложенного перечня выберите два вещества немолекулярного строения, в которых представлена ковалентная полярная связь.

1) бензойная кислота

2) сульфид калия

3) формиат кальция

4) диметиламин

5) нитрат аммония

Запишите номера выбранных ответов.

Ответ:

3

5

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

25,1 5 60,8

по статистическим данным, такие простые мыслительные действия, вернее, их последовательное выполнение, вызвали затруднения даже у хорошо подготовленных экзаменуемых.

Условие задания из примера 2 предусматривало нахождение веществ, строение которых соответствует двум критериям, которые сами по себе являются базовыми в теме «Строение вещества». Немолекулярное строение предполагает атомное или ионное строение вещества. Ионное строение имеют соединения, в состав которых входят атомы металлов или ионы аммония, — вещества под номерами 2, 3, 5. Но только в веществах 3 и 5 присутствуют анионы, образованные по ковалентной полярной связи.

Как видно по результатам выполнения данного задания, даже экзаменуемые с сильной подготовкой испытывали затруднения в процессе применения указанных базовых понятий во взаимосвязи.

Блок «Неорганическая химия»

В части 1 экзаменационной работы были представлены задания, проверяющие усвоение знаний этого содержательного блока, как базового, так и повышенного уровней сложности. Результаты выполнения этих заданий позволяют говорить о том, что практически все элементы содержания этого блока успешно освоены экзаменуемыми.

■ Классификация неорганических веществ, номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная) (62,5%).

■ Характерные химические свойства простых веществ-металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия; переходных металлов: меди, цинка, хрома, железа; характерные химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния; характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных (для заданий базового уровня сложности — 61,3%; для заданий повышенного уровня сложности линии 8 — 46%).

■ Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидрок-сидов, кислот, (солей: средних, кислых, основных, комплексных); электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах; сильные и слабые электролиты, реакции ионного обмена (для заданий базового уровня сложности — 59,3%; для заданий повышенного уровня сложности линии 9 — 45%).

■ Взаимосвязь неорганических веществ (73,2%).

Необходимо отметить, что задания базового уровня сложности, выполнение которых предусматривало выбор двух реагентов из пяти предложенных для указанного неорганического вещества, достаточно успешно выполняли даже экзаменуемые со слабой подготовкой (пример 3).

Пример 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует железо.

1) сульфат кальция

2) вода

3) оксид цинка

4) оксид фосфора(У)

5) соляная кислота

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

57,3 42 71

Но если задание базового уровня сложности проверяло не только знание химических свойств веществ, но и понимание сути реакций ионного обмена, то успешность их выполнения экзаменуемыми со слабой подготовкой становилась ниже (пример 4).

Результаты выполнения задания свидетельствуют о том, что хорошо подготовленные экзаменуемые уверенно смогли применить вышеуказанные элементы базовых знаний в системе. А для менее подготовленных выпускников комплекс -ное применение знаний свойств веществ представляет определённые трудности.

Задания повышенного уровня сложности также предполагали комплексное применение знаний о свойствах веществ как представителей определённого класса, как электролитов, так и знание их специфических свойств. Такой подход к применению знаний в системе оказалось по силам только хорошо подготовленным обучающимся (задание 8 — 94,4%; задание 9 — 91,1%). Экзаменуемые со слабой подготовкой испытывали большие трудности при выполнении подобных заданий (задание 8 — 30,6%; задание 9 — 32,4%).

Пример 4

Даны две пробирки с раствором вещества X. В одну из них добавили раствор гидроксида калия, в другую — раствор слабого электролита У. При этом в каждой пробирке наблюдали образование осадка.

Из предложенного перечня выберите вещества X и У, которые могут вступать в описанные реакции.

1) 2)

3)

4)

5)

NaHCO3 М9з(РОЛ

KF

NH3-^O

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ:

X Y

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

65,2 33,2 93

Блок «Органическая химия»

Данный блок части 1 экзаменационной работы также включал в себя задания различного уровня сложности: базового (задания 11-15 и задание 18), повышенного (задания 16 и 17). Статистические данные выполнения заданий позволяют говорить о том, что достаточно прочно на базовом уровне усвоены следующие содержательные линии.

■ Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и гомологов бензола, стирола). Основные способы получения углеводородов (61,4%).

■ Взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих органических соединений (68,5%).

Сравнительно низкий средний процент выполнения заданий базового уровня экзаменуемые показали по следующим содержательным линиям.

■ Классификация органических веществ, номенклатура органических веществ (тривиальная и международная) (52.5%).

■ Теория строения органических соединений: гомология и изомерия (структурная и пространственная); взаимное

влияние атомов в молекулах; типы связей в молекулах органических веществ, гибридизация атомных орбиталей углерода; радикал, функциональная группа (53,6%).

■ Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола, альдегидов, предельных карбоновых кислот, сложных эфиров; основные способы получения кислородсодержащих органических соединений в лаборатории (46,7%).

■ Характерные химические свойства азотсодержащих органических соединений: аминов и аминокислот; важнейшие способы получения аминов и аминокислот; биологически важные вещества: жиры, углеводы (моносахарида:, дисахариды, полисахариды), белки (46,5%).

Статистические данные выполнения этих заданий свидетельствуют о таких недочётах в подготовке экзаменуемых, как: недостаточные знания тривиальной номенклатуры органических веществ (пример 5), недостаточно сформированное умение прогнозировать свойства органического вещества в зависимости от его химического строения (примеры 6 и 7).

Выполнение задания (пример 5) предусматривало знание тривиальных названий «этиленгликоль» (двухатомный спирт — этандиол-1,2) и «изопрен»

Пример 5

Установите соответствие между классом/группой органических веществ и веществом, которое принадлежит этому(-ой) классу/группе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

КЛАСС/ГРУППА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

A) сложные эфиры Б) углеводороды

B) спирты

ВЕЩЕСТВО

1) этиленгликоль

2) изопрен

3) дибутиловый эфир

4) триолеат глицерина

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В

4 2 1

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

53,7 8,7 97

Пример 6

Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми взаимодействует муравьиная кислота.

1) вЮ2

2) НС1

3) ЫаС! (р-р)

4) Ыа2СЮ3

5) А92Ю (МНз р-р)

Запишите номера выбранных ответов.

Ответ:

4

5

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

55 15,6 93,4

(2-метилбутадиен-1,3), «триолеат глицерина». Экзаменуемые со слабой подготовкой практически не смогли выполнить это задание, так как не владели этими фактическими знаниями.

Выполнение этого задания (пример 6) предусматривало применение знаний о том, что муравьиная кислота обладает свойствами как кислоты, так и альдегида. Это позволяло достаточно легко определить нужные реагенты — Na2CO3 (свойство кислоты) и Ag2O N.Н3р-р) (свойство

альдегида). Как видно по результатам выполнения задания, слабо подготовленные экзаменуемые не смогли справиться с заданием.

Это задание (пример 7) могло быть выполнено верно только на основе анализа строения этих веществ, а также с использованием знаний о том, что углеводородные радикалы (в веществах 1 и 3) оказывают влияние на аминогруппу, усиливая основные свойства вещества по сравнению с аммиаком. По данным выполнения

Пример 7

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются более сильными основаниями, чем аммиак.

1) метиламин

2) дифениламин

3) диэтиламин

4) анилин

5) трифениламин

Запишите номера выбранных ответов.

Ответ:

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

47,4 16 83,3

3

задания видно, что даже некоторые экзаменуемые с сильной подготовкой испытывали затруднения при его выполнении.

Задания повышенного уровня сложности, которые проверяли усвоение знаний данного блока, были представлены в формате установления соответствия между позициями двух множеств. Подобные задания включались в экзаменационные работы предыдущих лет, поэтому порядок их выполнения хорошо известен экзаменуемым. Результаты их выполнения следующие.

■ Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и гомологов бензола, стирола). Важнейшие способы получения углеводородов. Ионный (правило В.В. Марковникова) и радикальный механизмы реакций в органической химии (45%).

■ Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола, альдегидов, карбоновых кислот, сложных эфиров. Важнейшие способы получения кислородсодержащих органических соединений (42%).

Выполнение этих заданий предусматривало комплексное применение знаний о свойствах веществ как представителях определённого класса, так и об их специфических свойствах, прогнозируемых в результате анализа химического строения этих веществ. Результаты показывают, что многие экзаменуемые не смогли успешно справиться с подобными заданиями.

Отметим, что задания, которые проверяют знания способов получения органических веществ, выполнены экзаменуемыми, особенно со слабой подготовкой, менее успешно, чем задания, ориентированные на проверку свойств веществ (пример 8).

Такой низкий результат выполнения этого задания экзаменуемыми со слабой подготовкой может свидетельствовать также и о том, что они не смогли выбрать наиболее эффективный способ выполнения задания. Выполняя это задание наиболее целесообразно определить продукт каждой из реакций, представленных во втором (правом) столбце, а затем соотнести эти продукты с веществами первого (левого) столбца.

Пример 8

Установите соответствие между веществом и реакцией, в результате которой может быть получено это вещество: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО

A) стеариновая кислота Б) пентанон-3

B) муравьиная кислота Г) пентанон-2

РЕАКЦИЯ ПОЛУЧЕНИЯ

1) дегидратация пентанола-2

2) гидролиз н-пропилформиата

3) гидратация пентина-1

4) окисление пентаналя

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5) пиролиз пропионата бария

6) гидрирование олеиновой кислоты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В Г

6 5 2 3

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

44,6 3,2 92

Блок «Химическая реакция. Методы познания в химии. Химия и жизнь. Расчёты по химическим формулам и уравнениям реакций»

Усвоение элементов содержания этого блока в части 1 экзаменационной работы проверялось с помощью заданий как базового, так и повышенного уровней сложности. Содержание условий этих заданий имеет прикладной и практико-ориентированный характер, в большинстве своём они проверяют усвоение фактологического материала. Выполнение заданий предусматривало проверку сформированности умений: использовать в конкретных ситуациях знания о применении изученных веществ и химических

процессов, промышленных методах получения некоторых веществ и способах их переработки; планировать проведение эксперимента по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических веществ; проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям. Результаты выполнения заданий представлены в таблице 2.

Данные таблицы позволяют говорить о том, что большинство элементов содержания этого блока успешно усвоено экзаменуемыми как на базовом, так и на повышенном уровнях. Но при этом надо отметить более низкие результаты выполнения заданий по некоторым содержательным линиям. Рассмотрим их на примерах конкретных заданий.

Таблица 2

№ задания в работе Проверяемый элемент содержания Средний % выполнения заданий

базового уровня сложности повышенного уровня сложности

19 Классификация химических реакций в неорганической и органической химии 49,2 -

20 Скорость реакции, её зависимость от различных факторов 66,2 -

21 Реакции окислительно-восстановительные 70,6 -

22 Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот) - 70,3

23 Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная - 64,0

24 Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов - 39,9

25 Качественные реакции на неорганические вещества и ионы. Качественные реакции органических соединений - 42,2

26 Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ. Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия. Природные источники углеводородов, их переработка. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки 54,4 -

Пример 9

Из предложенного перечня выберите две реакции, которые не являются окислительно-восстановительными.

1) взаимодействие соляной кислоты с аммиаком

2) разложение хлората калия

3) взаимодействие сероводорода с оксидом серы(1У)

4) взаимодействие серной кислоты с хроматом натрия

5) разложение нитрита аммония

Запишите номера выбранных ответов.

Ответ:

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

48,4 14,2 90,4

Определённые затруднения вызвали задания, проверяющие сформированность умений классифицировать химические реакции по различным классификационным принципам (пример 9).

В процессе выполнения этого задания экзаменуемые должны были определить те химические реакции, в которых не происходило изменение степеней окисления химических элементов. Но для такого действия прежде было целесообразно записать уравнения (или схемы) указанных превращений. Вероятно, именно этот этап выполнения задания и вызвал затруднения у экзаменуемых, особенно со слабой подготовкой.

Важную роль в дифференциации экзаменуемых по уровню их подготовки выполняли расчётные задачи. При этом задачи базового уровня сложности с кратким ответом (27—29) проверяли сформирован-ность умения проводить один из видов расчётов. Приведём результаты выполнения этих заданий:

■ расчёты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе» (49%);

■ расчёты объёмных отношений газов при химических реакциях, расчёты по термохимическим уравнениям (62,4%);

■ расчёты массы (количества) вещества или объёма газа по известному количеству вещества, массе или объёму одного из участвующих в реакции веществ (52,9%).

Отметим, что все указанные виды расчётов изучаются в курсе химии основной школы и используются в экзаменационной работе ОГЭ. Видно, что наибольшие затруднения экзаменуемые испытали при решении задач с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе» (пример 10).

Выполнение задания предполагает составление уравнения с одним неизвестным. Пусть масса 12%-ного раствора т(р-ра ц = х, тогда масса вещества в этом растворе т(в-ва) = 0,12 х, а масса второго раствора т(р-ра 2) = х + 10. Составим уравнение,

Пример 10

Какую массу 12%-ного раствора сульфата магния надо взять, чтобы при добавлении 10 г воды получить раствор с массовой долей соли 8%? (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ:_г.

Средний % выполнения задания % выполнения группой с низкими баллами % выполнения группой с высокими баллами

56 16 92

71

4

используя понятие массовой доли вещества в растворе, учитывая при этом неизменную массу вещества: 0,08 = 0,12 х / х + 10. Решив уравнение, получаем: х = 20. Результаты выполнения задания показывают, что простую математическую связь известных и неизвестной физических величин смогли выявить только хорошо подготовленные экзаменуемые.

Часть 2 экзаменационной работы включала в себя 6 заданий высокого уровня сложности, выполнение которых требовало представления развёрнутого ответа. Результаты выполнения заданий представлены в таблице 3.

Задания с развёрнутым ответом имеют своей целью дифференциацию наиболее подготовленных обучающихся и действительно статистически имеют высокую дифференцирующую способность. Каждое из заданий имело свою шкалу оценивания (от 2 до 5 баллов) в зависимости от количества элементов ответа, которые необходимо было осуществить экзаменуемому в процессе выполнения задания. Выполнить задание высокого уровня сложности на максимальный балл удаётся только

наиболее подготовленным экзаменуемым. Тем не менее некоторые экзаменуемые даже со слабой подготовкой приступают к выполнению этих заданий и могут получить 1-2 балла за выполнение отдельных элементов решения.

Задания 30 и 31 объединены одним набором веществ, из которых экзаменуемые выбирают реагенты для реализации условий этих заданий. Кроме того, в условиях этих заданий имеется указание на признаки протекания реакции, которые должны быть учтены при выборе веществ. За правильный выбор веществ и составление молекулярного уравнения их взаимодействия выставляется один балл, а за правильное отражение сущности протекающей реакции с помощью электронного баланса

(30) или составление ионных уравнений

(31) выставляется второй (максимальный) балл.

Статистические данные выполнения этих заданий показывают, что большинство экзаменуемых, выполнивших эти задания, принадлежит к группе наиболее подготовленных и получает максимальные 2 балла за выполнение задания, т.е.

Таблица 3

№ задания в работе Проверяемый элемент содержания Максимальный балл Средний % выполнения заданий

30 Реакции окислительно-восстановительные 2 33,3

31 Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена 2 35,3

32 Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ 4 28,1

33 Реакции, подтверждающие взаимосвязь органических соединений 5 35,1

34 Расчёты с использованием понятий «растворимость», «массовая доля вещества в растворе». Расчёты массы (объёма, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси). Расчёты массы (объёма, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определённой массовой долей растворённого вещества. Расчёты массовой или объёмной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного. Расчёты массовой доли (массы) химического соединения в смеси 4 12,7

35 Установление молекулярной и структурной формул вещества 3 22,3

правильно выбирают реагирующие вещества и понимают сущность реакций, протекающих между неорганическими веществами:

Задание Средний процент выполнения участниками ЕГЭ Баллы за задание (%)

с низкими баллами с высокими баллами 1 2

30 1,1 87,4 6,4 30,1

31 2,5 82,5 7,6 31,5

Задания линии 32 ориентированы на понимание генетической взаимосвязи неорганических веществ, но, кроме того, требуют от экзаменуемых умения определить продукты реакций, учитывать условия и признаки протекания реакций, которые описаны в условиях заданий. Именно недостаточное внимание ко всем аспектам условия задания зачастую является причиной того, что получить максимальный балл за выполнение задания удаётся немногим экзаменуемым.

Задание Средний процент выполнения участниками ЕГЭ Баллы за задание (%)

с низкими баллами с высокими баллами 1 2 3 4

32 0,66 85,5 14,4 9,6 9,4 12,6

Задания линии 33 ориентированы на проверку понимания генетической связи органических веществ разных классов. Как и при выполнении предыдущего задания, экзаменуемым необходимо учитывать условия протекания реакций. Формат предъявления условия не изменяется в течение нескольких последних лет проведения экзамена, поэтому экзаменуемые хорошо знакомы с алгоритмом выполнения подобных заданий. Тем не менее получить максимальные 5 баллов за выполнение задания смогли только экзаменуемые с сильной подготовкой.

Задание Средний процент выполнения участниками ЕГЭ Баллы за задание (%)

с низкими баллами с высокими баллами 1 2 3 4 5

33 0,78 91,2 9,6 9,2 9,5 9,3 16,4

Задания линии 34 оказались наиболее трудными для экзаменуемых. Для экзаменуемых с недостаточной подготовкой оказалось по силам получить только 1—2 балла за составление уравнений реакций, о которых идёт речь в условии задания, и действия по вычислению количества вещества, вступающих в реакции. Основное затруднение экзаменуемые испытывали при выстраивании дальнейших логически взаимосвязанных действий, которые приводили к нахождению неизвестной физической величины в соответствии с условием задачи. В некоторых задачах требовалось применить межпредметные умения по выявлению математической зависимости между заданными физическими величинами и составлению математического уравнения для поиска неизвестной величины. Не всем экзаменуемым даже с сильной подготовкой удалось получить максимальные 4 балла за выполнение задания.

Задание Средний процент выполнения участниками ЕГЭ Баллы за задание (%)

с низкими баллами с высокими баллами 1 2 3 4

34 0,13 59,2 1,1 4,8 1,9 6,1

73

Задания линии 35 предусматривали нахождение молекулярной формулы органического вещества в результате вычислений на основе известного качественного и количественного состава вещества или массы продуктов сгорания этого вещества. Подобные задания традиционно выполняют на уроках при изучении как базового, так и профильного курсов органической химии в школе. Поэтому большинство из тех, кто выполнял задание, смогло получить 1 балл. Но далее экзаменуемые должны были определить химическое строение этого вещества с учётом свойств, которые указаны в условии задания. С этим смогло справиться уже меньшее число экзаменуемых. Но для большинства из тех обучающихся, которые определили строение органического вещества, стало возможным получение третьего балла за составление уравнения реакции с участием этого органического вещества.

На рис. 2 и 3 показаны результаты выполнения заданий части 1 (с кратким ответом) и части 2 (с развёрнутым ответом) каждой группой участников ЕГЭ 2020 г.

Кратко охарактеризуем особенности подготовки экзаменуемых каждой из групп.

Группа 1 — низкий уровень подготовки; экзаменуемые, которые не преодолели минимального балла (первичный балл: 0—11; тестовый балл: 0—35).

На рисунке 2 видно, что экзаменуемые из этой группы не смогли выполнить ни одного задания с успешностью 50% и выше. Можно отметить лишь несколько заданий, которые экзаменуемые выполнили сравнительно более успешно (выше 30%), чем остальные задания экзаменационной работы. Это задания, с помощью которых проверялись такие элементы содержания, как:

«Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырёх периодов:

Задание Средний процент выполнения участниками ЕГЭ Баллы за задание (%)

с низкими баллами с высокими баллами 1 2 3

35 1,1 73,8 23,1 5,2 11,1

По результатам выполнения экзаменационной работы в целом (полученный первичный балл) все экзаменуемые были распределены по четырём группам (таблица 4).

s-, р- и ^-элементы» (задание 1, средний процент выполнения — 36,7);

«Взаимосвязь неорганических веществ» (задание 10, средний процент выполнения — 44,4);

% выполнения Задания с кратким ответом

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Ср. % вып_1 (17982 уч.) Ср. % вып_2 (35349 уч.) Ср. % вып_3 (24596 уч.) Ср. % вып_4 (17073 уч.)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 242526272829 Задания с кратким ответом

Рис. 2. Результаты выполнения заданий с кратким ответом участниками ЕГЭ 2020 г. с различным уровнем подготовки

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 4

Экзаменуемые Набрали первичный балл Тестовый балл Доля экзаменуемых (%)

группа 1 от 0 до 11 баллов от 0 до 35 19,8

группа 2 от 12 до 30 баллов от 36 до 60 38,8

группа 3 от 31 до 47 баллов от 61 до 80 27,0

группа 4 от 48 до 60 баллов от 81 до 100 14,4

«Скорость реакции, её зависимость от различных факторов» (задание 20, средний процент выполнения — 33);

«Области применение веществ в народном хозяйстве и быту» (задание 26, средний процент выполнения — 31,2).

Отметим, что эти элементы содержания изучались ещё в курсе химии основной школы. Выполняя задания, проверяющие вышеназванные элементы содержания, обучающиеся продемонстрировали овладение такими умениями, как: характеризовать строение электронных оболочек атомов, определять число неспаренных электронов в атомах, сравнивать строение атомов между собой; определять вещества, между которыми возможна генетическая связь; определять влияние различных факторов на скорость химических реакций. При выполнении этих заданий от экзаменуемых требуется осуществление одной или двух мыслительных операций.

Экзаменуемые этой группы показали низкие результаты (менее 15%) при вы-

полнении заданий, проверяющих усвоение знаний по органической химии (задания 11—17). Изучение органических веществ в старшей школе требует от обучающихся самостоятельной работы с теоретическими положениями курса и сформированных навыков систематизации и обобщения полученных теоретических знаний. Кроме того, работа с формулами органических веществ и понимание их пространственной структуры предполагают развитие образного (абстрактного) мышления. Для этого в процессе преподавания необходимо использовать модели молекул, активно использовать структурные формулы веществ. Именно эти умения недостаточно сформированы у группы 1 экзаменуемых.

Низкие результаты эта группа экзаменуемых показала и при решении расчётных задач (задания 27—29):

■ «расчёты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе» (средний процент выполнения — 8,4);

% выполнения Задания с развёрнутым ответом

Ср. % вып_1 (17982 уч.) Ср. % вып_2 (35349 уч.) Ср. % вып_3 (24596 уч.) Ср. % вып_4 (13073 уч.)

30

31 32 33 34

Задания с развёрнутым ответом

35

Рис. 3. Результаты выполнения заданий с развёрнутым ответом участниками ЕГЭ 2020 г.

с различным уровнем подготовки

■ «расчёты объёмных отношений газов при химических реакциях, расчёты по термохимическим уравнениям» (средний процент выполнения — 12,3);

■ «расчёты массы вещества или объёма газов по известному количеству вещества, массе или объёму одного из участвующих в реакции веществ» (средний процент выполнения — 8,2).

Каждое из этих заданий проверяет умение проводить один из видов расчётов. Формирование этих умений начинается при изучении курса химии основной школы. Решение большинства подобных задач заключается в выполнении следующих последовательных действий: анализ условия задания в целях понимания описываемых процессов; выявление пропорциональной зависимости между заданными и неизвестными физическими величинами, на основании которой и вычисляется неизвестная величина. Эти умения в достаточной мере сформированы лишь у некоторых экзаменуемых из этой группы.

Некоторые экзаменуемые, не преодолевшие минимального балла, приступали к выполнению заданий высокого уровня сложности с развёрнутым ответом. Формулировки этих заданий и порядок их выполнения существенно не изменялись в течение последних лет проведения экзамена, поэтому задания кажутся экзаменуемым знакомыми. Справиться с этими заданиями полностью и получить максимальные баллы удалось лишь единицам по отдельным заданиям (таблица 5).

Обратим внимание на то, что даже задание 31, выполнение которого предусматривало написание молекулярного, пол-

ного и сокращённого ионных уравнений реакции ионного обмена, смогли полностью выполнить менее 2% из этой группы экзаменуемых. Это умение формируется в курсе основной школы и является также объектом проверки ещё на ОГЭ.

Отметим, что при выполнении задания 35 некоторые экзаменуемые смогли выполнить вычисления и на их основе установить молекулярную формулу органического вещества. Но установить структуру вещества на основании известных его химических свойств им на удалось.

Всего же в экзаменационном варианте каждый из экзаменуемых, отнесённых к данной группе, успешно выполняет менее 10 заданий базового уровня, что не позволяет им преодолеть минимальный балл, необходимый для успешной сдачи экзамена, а главное, свидетельствует о том, что их подготовка по предмету не отвечает требованиям образовательного стандарта средней школы по химии даже на базовом уровне.

Одним из возможных направлений в решении данной проблемы при подготовке к экзамену является более активное использование таких заданий, в которых требуется с небольшим количеством объектов (двумя-тремя) письменно осуществить ряд базовых действий: определить степень окисления, дать характеристику химическим свойствам вещества, составить уравнения реакций и др. В отличие от тестовых заданий с кратким ответом, в которых предлагаются варианты решения, выступающие в качестве опорной информации для решения, в таких заданиях предполагаются развёрнутые ответы,

Таблица 5

Задание Доля участников (%), не преодолевших минимального балла, получивших баллы за выполнение заданий с развёрнутым ответом

1 2 3 4 5

30 1,2 0,5

31 2,0 1,6

32 2,2 0,13 0,04 0,01

33 2,3 0,58 0,1 0,03 0

34 0,42 0,03 0,01 0,01

35 3,1 0,07 0,01

по которым более чётко просматривается ход рассуждений экзаменуемых, а следовательно, в большей степени проявляются «слабые» места в их подготовке.

Можно сделать общий вывод о том, что экзаменуемые из этой группы не проявили умений самостоятельно оценивать уровень собственных знаний и выстраивать необходимую траекторию самообразования, систематизации и обобщения знаний, а также не проявили должную ответственность при принятии решения об участии в столь сложном для них экзамене.

Группа 2 — удовлетворительная подготовка (первичный балл: 12—30; тестовый балл: 36—60).

Данная группа экзаменуемых успешно (средний процент выполнения 50—70) выполнили задания, проверяющие следующие элементы содержания: «Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырёх периодов: 5-, р- и А-элементы»; «Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам»; «Классификация и номенклатура неорганических веществ»; «Характерные химические свойства простых веществ, оксидов»; «Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов, кислот, солей», «Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена»; «Взаимосвязь неорганических веществ»; «Характерные химические свойства углеводородов»; «Взаимосвязь углеводородов, кислородсодержащих и азотсодержащих органических соединений»; «Скорость реакции, её зависимость от различных факторов»; «Реакции окислительно-восстановительные»; «Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот)»; «Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная».

Можно говорить о том, что у данной группы экзаменуемых сформированы следующие умения: характеризовать строение атомов химических элементов по положению в Периодической системе; определять виды химической связи; объяснять влияние различных факторов на скорость реакций; определять окислитель и восстановитель, а также продукты реакций по формулам исходных веществ. Как видно из приве-

дённого перечня элементов содержания, успешное их усвоение предполагает владение умением объяснять взаимосвязь между составом, строением и свойствами, то есть осуществление двух-трёх взаимосвязанных мыслительных операций.

Эта группа экзаменуемых слабо усвоила большинство элементов содержания курса органической химии (задания 11—17). Это позволяет говорить о том, что они недостаточно овладели умением классифицировать и называть органические вещества (40,8%), слабо усвоили знания свойств, изученных кислород- и азотсодержащих органических веществ (около 30%).

Умение решать задачи базового уровня сложности у этой группы экзаменуемых сформировано недостаточно прочно. Наибольшие трудности у них вызвали задачи, решение которых предусматривало использование понятия «массовая доля вещества в растворе» (37,1%). Немного лучше экзаменуемые справились с термохимическими расчётами и задачами на вычисление объёмных соотношений газов в химических реакциях (57,8%). Недостаточно прочно экзаменуемые из этой группы овладели умением проводить расчёты по химическим уравнениям, если известно количество (масса, объём) одного из веществ — участника реакции. Все перечисленные виды расчётов формируются ещё в начале изучения курса химии, то есть в основной школе.

Задания части 2 экзаменационной работы группа 2 экзаменуемых выполнила несколько лучше, чем группа 1. Результаты выполнения заданий с развёрнутым ответом представлены в таблице 6.

Отметим, что большее число выполнивших задания, получили максимальные 2 балла. Это говорит о том, что они могут продемонстрировать понимание сущности протекающих реакций — составить электронный баланс окислительно -восстановительного процесса или ионные уравнения реакции ионного обмена.

Остальные задания с развёрнутым ответом были выполнены с успешностью в среднем не выше 15%. При этом надо отметить, что некоторые экзаменуемые из этой группы, которые приступили к выполнению задания 35, смогли получить 1 балл за проведение расчётов

Таблица 6

Задание Средний процент выполнения Доля участников (%) с результатами в диапазоне 36—60 баллов, получивших баллы за выполнение заданий с развёрнутым ответом

1 2 3 4 5

30 15,4 6,9 12,0

31 22,3 9,1 17,8

32 9,4 17,8 5,3 2,1 0,71

33 14,9 16,0 11,6 5,9 3,0 1,1

34 1,9 5,2 0,86 0,1 0,09

35 8,5 21,0 1,6 0,47

по нахождению молекулярной формулы органического вещества, но продвинуться дальше и установить структуру вещества им не удалось.

На основании всего изложенного можно сделать вывод о том, что экзаменуемые с удовлетворительной подготовкой продемонстрировали устойчивое усвоение ведущих теоретических понятий курса химии, основ неорганической химии. Но при этом недостаточно усвоены знания о строении и свойствах органических веществ. Слабо сформированы навыки проведения расчётов по химическим формулам и уравнениям химических реакций. Тем не менее можно говорить о сформированности основ химической грамотности, которая позволяет в дальнейшем продолжать изучение химии в вузах.

Сравнительно низкие результаты выполнения большинства заданий свидетельствуют о недостаточном уровне системности знаний, что проявляется в слабом владении знаниями о химических свойствах неорганических и органических веществ, недопонимании закономерностей протекания химических реакций, незнании признаков и условий протекания изученных реакций и др.

Больший (по сравнению с предыдущей группой) набор умений позволил данной группе экзаменуемых выполнить не только 12 заданий базового уровня сложности, но и набрать баллы при выполнении отдельных заданий повышенного и высокого уровней сложности.

При подготовке к экзамену для обучающихся с удовлетворительной подго-

товкой целесообразно использовать задания, в которых для решения требуется последовательное выполнение нескольких (трёх-четырёх) мыслительных операций, в том числе основывающихся на владении знаниями из разных тематических разделов. Например, это может быть задание, в котором, используя перечень веществ, требуется составить уравнения возможных реакций между ними: как реакций ионного обмена, так и окислительно-восстановительных реакций, для которых должны быть составлены электронный баланс или ионные уравнения. Очень важно в процессе подготовки использовать задания, предусматривающие работу с информацией, представленной в различной форме — схема, таблица, рисунок и др., с последующим ответом на вопросы к ней.

Группа 3 — хорошая подготовка (первичный балл: 31—47; тестовый балл: 61—80)

Практически все задания базового уровня сложности выполнены этой группой экзаменуемых с результатом выше 60% (см. рис. 2). Это позволяет говорить о том, что ими успешно освоены знания, относящиеся ко всем содержательным блокам. Они хорошо владеют химическими понятиями и понимают существование взаимосвязи между ними, демонстрируют понимание закономерностей изменения свойств химических элементов и образуемых ими веществ по группам и периодам, знают химические свойства неорганических и органических веществ, понимают закономерности протекания химических реакций и др. Сформированная система

химических знаний позволяет осуществлять разнообразные мыслительные операции во взаимосвязи при выполнении заданий различного уровня сложности.

Данная группа экзаменуемых показала прочно сформированные умения, предполагающие осуществление нескольких последовательных мыслительных операций: характеризовать химические свойства простых и сложных веществ на основании их состава и строения, прогнозировать продукты и признаки реакций, определять возможность протекания химических реакций с учётом условий их проведения и т.п.

При этом отметим, что наибольшие затруднения эти экзаменуемые испытали при выполнении задания 24, которое ориентировано на проверку знаний следующих элементов содержания: «Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов» (пример 11).

Такие результаты выполнения этого задания показывают, что даже для экзаменуемых с сильной подготовкой оказалось затруднительным выполнить задание

на максимальные 2 балла, т.е. была допущена одна ошибка в ответе. Эта ошибка заключалась в определении влияния на химическое равновесие факторов, представленных в условии под буквами Б и В. Многие экзаменуемые не смогли понять, что добавление твёрдого нитрита калия влечёт увеличение концентрации нитрит-ионов, являющихся исходным реагентом прямой реакции. Поэтому этот фактор смещает равновесие в сторону прямой реакции. А при добавлении твёрдой щелочи произойдёт уменьшение концентрации ионов Н+, в результате чего равновесие сместится в сторону обратной реакции. Вероятно, такие затруднения вызваны формальным подходом к выполнению подобных заданий, недостаточно полным анализом условия задания и, возможно, поспешным выбором ответа.

Задания высокого уровня сложности в большинстве своём были достаточно уверенно выполнены данной группой экзаменуемых (таблица 7).

Задания 30 и 31 экзаменуемые из данной группы в большинстве своём выполнили полностью и получили максимальные

Пример 11

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

р.р) + N02 (р-р) тв2 (р-р) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

A) понижение давления

Б) добавление твёрдого нитрита калия

B)добавление твёрдой щёлочи Г) повышение температуры

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В Г

Задание Процент выполнения Баллы за задание (%)

средний с низкими баллами с высокими баллами 1 2

24 32,3 11,4 52,8 35 15

Таблица 7

Задание Средний процент выполнения Доля участников (%) с результатами в диапазоне 61—80 баллов, получивших баллы за выполнение заданий с развёрнутым ответом

1 2 3 4 5

30 53,8 10,1 48,8

31 52,7 10,6 47,5

32 44,6 24,3 22,4 18,9 13,1

33 59,6 10,6 15,8 21,6 21,5 21

34 12,9 22,4 7,5 1,8 2,2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

35 30,4 41,1 10,0 10,0

2 балла. Также уверенно большинство экзаменуемых справилось и с заданием 33, ориентированным на проверку генетической связи органических веществ. Несколько менее успешно выполнено задание 32, проверяющее генетическую связь неорганических веществ. Но наибольшие затруднения вызвали задания 34 и 35, представляющие собой расчётные задачи. В процессе их выполнения бо льшая часть выполнивших задание смогла получить минимальный балл, т.е. они справилась с записью химических уравнений в задании 34 и с проведением расчётов для вывода молекулярной формулы органического вещества в задании 35. Дальнейший ход решения оказался по силам гораздо меньшему числу экзаменуемых из данной группы.

Возможно, одним из факторов, не позволивших успешно справиться с расчётными задачами, находящими в конце варианта, является нехватка времени на их выполнение. Поэтому обратим внимание на тот факт, что умение распределить свои время и силы в процессе выполнения экзаменационной работы является важным дифференцирующим фактором определения уровня подготовленности экзаменуемых. На этот фактор надо обратить внимание выпускников при организации их самостоятельной работы по подготовке к экзаменам.

Существенным моментом в процессе подготовки может стать решение заданий, выходящих за рамки форматов и моделей, встречающихся в экзаменационных работах. Это позволит сформировать у обучающихся умение самостоятельно раз-

рабатывать алгоритм решения в случае нестандартных формулировок заданий. В ряде случаев целесообразно прописывать в общем виде порядок нахождения физических величин без проведения промежуточных арифметических вычислений.

Группа 4 — отличная подготовка (первичный балл: 48—60; тестовый балл: 81—100)

Экзаменуемые из этой группы показали уверенное овладение всеми проверяемыми элементами содержания курса химии на всех уровнях сложности: задания части 1 экзаменационной работы выполнены ими с успешностью выше 80%. Это свидетельствует о том, что уверенное владение системой химических знаний позволяет высокобалльникам успешно комбинировать химические понятия в зависимости от условия и уровня сложности заданий. Большое значение при выполнении заданий играет высокий уровень сформированности у них универсальных учебных действий, которые предусматривают умение находить в условии задания и использовать для решения необходимую информацию, анализировать её и преобразовывать в нужную форму в соответствии с требованиями. Такие результаты свидетельствуют о том, что эти выпускники осознанно владеют теоретическим и фактологическим материалом курса — основными понятиями, законами, теориями и языком химии, а также умеют: создавать обобщения; устанавливать аналогии; применять знания в изменённой и новой ситуациях, например не только для объяснения сущности изученных типов химических реакций, но и для

Результаты выполнения заданий показывают, что большая часть экзаменуемых выполнила задания с развёрнутым ответом на максимальный балл.

Отметим при этом, что задание 34 оказалось трудным для выполнения даже многим экзаменуемым из этой группы. При его выполнении большинство экзаменуемых смогло составить уравнения реакций, о которых идёт речь в условии задания, но далеко не все смогли правильно соотнести заданные физические величины с химической сутью задания и выстроить дальнейший логический путь решения задачи: выявить математическую зависимость и на её основе составить математическое уравнение для нахождения промежуточных неизвестных величин.

Дело в том, что составление развёрнутого ответа на задания высокого уровня сложности требует от экзаменуемых глубокого анализа условий этих заданий. Последующее выстраивание элементов ответа будет напрямую зависеть от того, насколько чётко выпускник осознал, какие понятия, формулы, уравнения реакций и в какой последовательности он будет использовать при решении расчётных задач. Необходимо обратить внимание на то, что при оформлении развёрнутого ответа необходимо указывать размерность используемых в процессе решения физических величин, тщательно отслеживать логику рассуждений и соответствие их условию задания.

Обучая школьников приёмам работы с различными типами контролирующих заданий (с кратким ответом и развёрнутым ответом), необходимо добиваться

Таблица 8

Задание Средний процент выполнения Доля участников (%) с результатами в диапазоне 81—100 баллов, получивших баллы за выполнение заданий с развёрнутым ответом

1 2 3 4 5

30 87,4 5,1 84,9

31 82,5 6,1 79,5

32 85,5 3,5 10,1 24,3 61,3

33 91,2 0,53 2,2 9,2 16,0 71,9

34 59,2 20,4 17,2 9,7 38,1

35 73,8 22,9 13,0 57,5

прогнозирования условий протекания конкретных реакций и образующихся при этом продуктов; устанавливать причинно-следственные связи между отдельными элементами содержания; осуществлять расчёты различной степени сложности по химическим формулам и уравнениям химических реакций; объективно оценивать реальные ситуации; использовать свой опыт для получения новых знаний, нахождения и объяснения необходимых способов решений.

Примечателен сравнительно низкий результат (70%) выполнения задания 24, ориентированного на проверку таких элементов содержания, как «Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов». При описании уровня подготовки предыдущей группы экзаменуемых приведён пример одного из подобных заданий и даны комментарии по вероятным затруднениям, которые испытали выполнявшие это задание. Всё изложенное выше справедливо и в случае пробелов в подготовке этой группы экзаменуемых.

Результаты выполнения заданий высокого уровня сложности значительно отличаются по своей динамике от результатов предыдущих групп экзаменуемых. Если в группах 1 и 2 мы наблюдали постепенное уменьшение процента экзаменуемых, которые получали каждый следующий балл при выполнении задания высокого уровня сложности, то в группе 4 наблюдается обратная картина: процент получения более высокого балла за выполнение задания возрастает (таблица 8).

понимания того, что успешное выполнение любого задания невозможно без учёта всех данных, приведённых в его условии и выбора оптимальной последовательности действий. Одновременно важным становится формирование у обучающихся умения рационально использовать время, отведённое на выполнение экзаменационной работы с большим количеством заданий, каковой и является экзаменационная работа ЕГЭ.

Анализ статистических данных ЕГЭ по химии 2020 г. позволяет сформулировать рекомендации, направленные на совершенствование методических подходов к преподаванию курса химии, в том числе способствующие более эффективному формированию знаний и умений, необходимых для успешного выполнения заданий экзаменационных вариантов.

Одна из важных рекомендаций, актуальность которой возросла по результатам текущего года, заключается в необходимости чёткого понимания каждым учителем нормативной базы, которая определяет подходы к отбору содержания и построению КИМ. Так, в настоящее время разработка экзаменационных вариантов по химии осуществляется в соответствии Федеральным компонентом государственного стандарта основного общего и среднего (полного) общего образования по химии, базовый и профильный уровни. Именно этот документ определяет содержание КИМ и уровень требований к образовательной подготовке выпускников. Из него следует, что, кроме заданий, ориентированных на базовый уровень изучения предмета, в КИМ ЕГЭ обязательно включаются задания, предусматривающие контроль качества усвоения материала на профильном уровне. Поэтому при подготовке к ЕГЭ по химии следует также учитывать, что изучение систематического курса химии в объёме 1—2 ч ориентировано на усвоение материала именно на базовом уровне, что в наибольшей степени позволяет успешно справиться с заданиями базового уровня и некоторыми заданиями повышенного уровня сложности. Освоение материала на профильном уровне предусматривает иной диапазон учебных часов (5—7 ч в не-

делю) и/или большую самостоятельную подготовительную работу старшеклассников под руководством педагога.

Одной из важнейших функций учителя на начальном этапе подготовки является разъяснение обучающимся принципов отбора и построения КИМ. Для правильного понимания требований, предъявляемых к уровню подготовки выпускников по химии, учитель должен не только иметь чёткие представления о примерах заданий, включённых в демонстрационный вариант текущего года, но и быть знаком с содержанием кодификатора и спецификации КИМ ЕГЭ по химии, важнейшей составляющей которой является обобщённый план экзаменационного варианта (Приложение 1). Именно невнимание к содержанию данного документа является одним из основных факторов, мешающих полноценному планированию процесса подготовки к экзамену как для учителя, так и для обучающихся. Результаты ЕГЭ 2020 г. продемонстрировали проблемы в подготовке выпускников, обусловленные максимальной ориентацией многих из них лишь на элементы содержания и умения, контроль которых предусмотрен заданиями демонстрационного варианта. Показательно, что для правильного понимания назначения этого документа ежегодно в него включается следующая фраза: «При ознакомлении с демонстрационным вариантом контрольных измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена (ЕГЭ) 2020 г. следует иметь в виду, что задания, включённые в него, не охватывают всех элементов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2020 г.»

Приведём несколько примеров из вариантов ЕГЭ 2020 г., иллюстрирующих вариативность содержания заданий, расположенных на одной позиции экзаменационного варианта. Так, например, на позиции 4, кроме видов химической связи, на которую ориентировано задание в демонстрационном варианте, могут проверяться и другие элементы содержания, указанные в обобщённом плане: «Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решётки. Зависимость свойств веществ от их состава и строения».

Из предложенного перечня выберите два вещества молекулярного строения с кова-лентной полярной связью.

1) Ма2Б04

2) НСООН

3) СН4

4) СаО

5) С12

Запишите номера выбранных ответов.

Ответ:

С большой вероятностью можно утверждать, что именно неготовность к проверке усвоения указанных на этой позиции элементов, в том числе в попарном сочетании, могла привести к снижению среднего результата выполнения таких заданий более чем на 10%: в 2019 г. - 59,5%; в 2020 г. -48,1%. Данный факт свидетельствует о максимальной сосредоточенности выпускников в процессе подготовки на опре-

Демонстрационный вариант 2020 г.

делённых формулировках условий задания, что приводит к неготовности вариативно использовать имеющиеся у них знания.

Другой проблемой, повлиявшей на успешность выполнения ряда заданий экзаменационных вариантов, является неготовность экзаменуемых к применению знаний и умений в обновлённой ситуации, которая может быть связана как с данными в условии задания, так и с мыслительными операциями, которые необходимо осуществить в процессе их выполнения. Так, в задании 2, проверяющем умение выявлять закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам, кроме традиционных установок на выбор элементов металлов/неметаллов, или элементов, относящихся к одной группе/периоду, в 2020 г. было включено условие выбрать ^-элементы, сведения о которых изучаются даже на базовом уровне курса химии. Таким образом, корректировка «фильтра» в условии задания привела к снижению среднего процента примерно на 20: в 2020 г. - 60,9%; в 2019 г. - 81%. Приведём соответствующие примеры.

Для выполнения заданий 1-3 используйте следующий ряд химических элементов:

1) Ы 2) Р 3) В 4) Си 5) N

Ответом в заданиях 1-3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения их атомного радиуса. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Ответ:

Экзаменационный вариант 2020 г.

Для выполнения заданий 1-3 используйте следующий ряд химических элементов:

1) Са 2) Р 3) N 4) О 5) И

Ответом в заданиях 1-3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

Из указанных в ряду химических элементов выберите три р-элемента. Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения радиуса их атомов. Запишите номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Ответ:

4

2

А в задании 3, направленном на проверку усвоения понятий «валентность» и «степень окисления», в демонстрационном варианте 2020 г. было использовано следующее задание.

3

Ответ:

При сформированном умении определять степень окисления выполнение задания с таким условием не должно вызвать существенное затруднение, но только в том случае, если отработан сам алгоритм и выполнены подготовительные действия. Так, например, целесообразно подписать рядом с предложенными в перечне элементами степени окисления, которые они могут проявлять в анионах.

Исходя из формулы аниона, можно также определить, что степень окисления элемента (Э) будет +2, +4 или +6. Однако одинаковую степень окисления будут иметь элементы, образующие соединения, в которых их степенью окисления равна +6.

Определённые затруднения испытали экзаменуемые, которым в рамках задания 3 пришлось выбирать элементы, имеющие одинаковую разность между высшей и низшей степенями окисления. Показательно, что умение определять высшую и низшую степени окисления формируется ещё на этапе основной школы и контролируется даже в рамках ОГЭ по химии. Сложно поверить, что введение в условие

задания действия, предусматривающего нахождение разности (формируется ещё на этапе начальной школы) вызывает такие затруднения у выпускников 11-го класса. Следовательно, препятствием к выполне-

нию задания с таким условием является неготовность к восприятию и анализу текста обновлённого условия. А это возможно только в том случае, если в процессе подготовки основное внимание было сосредоточено на механическом, многократном про-решивании заданий, предусматривающих определение степеней окисления в знакомых ситуациях.

Приведённые примеры свидетельствуют о необходимости сформировать в процессе подготовки к экзамену и другие важные умения: анализировать условие задания, извлекать из него информацию, сопоставлять приведённые в условии данные. Нередко от учителей химии можно услышать, что ответственность за формирование умения работать с текстом лежит на учителях по предметам филологического и социально-гуманитарного циклов. Однако важно понимать, что специфика работы с текстами химического содержания предполагает целесообразность отработки данного умения и на уроках химии. Так, например, в текстах с химическим содержанием встречается много знаково-

Демонстрационный вариант 2020 г.

Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, степень окисления которых в оксидах может принимать значение +2. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Ответ:

Для выполнения заданий 1-3 используйте следующий ряд химических элементов:

1) Сг 2) Р 3) А1 4) Ве 5) Б

Ответом в заданиях 1-3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

Экзаменационный вариант 2020 г.

Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в составе образованных ими анионов с общей формулой Э0х2- могут иметь одинаковую степень окисления. Запишите номера выбранных элементов.

символических компонентов (формул, уравнений реакций), цифровой информации (количественных данных), описания признаков протекания химических реакций и др. Овладение данными умениями без организации целенаправленного процесса может привести к значительным недочётам в его результатах. Подтверждением этого являются те затруднения, с которыми сталкиваются выпускники при выполнении задания 7. Оно предусматривает проверку следующих умений: понимать смысл важнейших понятий; применять основные положения химических теорий, выявлять их взаимосвязь; характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно-восстановительных (и составлять их уравнения).

Приведём пример задания 7. Показательно, что при вычленении в ходе выполнения данного задания отдельных операций, каждая из них, как правило, не вызывает затруднений у обучающихся. При этом важнейшим этапом решения в таких заданиях становится фиксация (запись) известных данных о веществах, указанных в условии задания. Попытка прорешать его «в уме» нередко приводит

к пропуску важных данных, влияющих на правильность решения.

С аналогичной проблемой сталкиваются учащиеся при выполнении других заданий содержательного блока «Химическая реакция»: 8 (45,7%) и 9 (46,1%). Так, например, если алгоритм выполнения задания 8 за многие годы его использования уже достаточно отработан, то появившееся несколько лет назад задание 9 вызывает серьёзные трудности. Следует подчеркнуть, что оно является традиционным для курса химии и предполагает установление соответствия между исходными веществами и продуктами реакций.

Как показывает практика, наиболее оптимальным подходом к выполнению заданий данной формы является самостоятельное прогнозирование (дописывание) продуктов реакций на основе исходных веществ и только потом уже их соотнесение с предложенными в правом столбце продуктами реакций.

Для максимальной уверенности в правильности решения указанных заданий (8 и 9), направленных на проверку знания химических свойств неорганических веществ и вероятности протекания реакций между ними, прогнозирование продуктов реакций, а также задания 10, предусматривающего анализ возможности осуществления последовательных превращений, считаем целесообразным на этапе подготовки

Пример задания 7

Даны две пробирки с раствором вещества X. В одну из них добавили раствор вещества У, при этом протекала реакция, которой соответствует сокращённое ионное уравнение Н+ + ОН- = Н2О. В другую пробирку добавили раствор хлорида магния. При этом наблюдали образование осадка.

Из предложенного перечня выберите вещества X и У, которые могут вступать в описанные реакции.

1) Ва(ОН)2

2) HNO3 Fe(OH)2 NH„

3)

4)

5)

^О4

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ:

X У

7

Пример задания 9

Установите соответствие между исходными веществами, вступающими в реакцию, и "продуктом(-ами), который(-ые) образуется(-ются) при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

A) Б02 (изб.) и ЫаОН Б) Б03 и Ыа0И (изб.)

B) ЭЮ2 и ЫаОИ (р-р) Г) ЫаИв03 и ЫаОИ

ПРОДУКТ(Ы) РЕАКЦИИ

1) Na2SiO3 и H2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2) Ыа2Э03 и И20

3) ЫаИв03

4) Ыа2Э04 и И20

5) Ыа2Э103 и И20

6) ЫаИв04

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В Г

к экзамену приучить выпускников к записи уравнений/схем химических реакций. Нередко ошибки в решениях указанных заданий обусловлены именно в игнорировании данного этапа их решения.

Аналогичные рекомендации актуальны и для подготовки к выполнению заданий 16, 17 и 18, проверяющих те же умения, но только в отношении органических веществ.

Неготовность к применению знаний в обновлённой ситуации проявилась и при выполнении задания 11, которое проверяло умение «определять/классифицировать принадлежность веществ к различным классам неорганических и органических соединений». Использование в заданиях 2020 г. структурных формул органических веществ и общих формул классов/групп органических веществ, редко используемых на уроках химии в школе, привело к растерянности экзаменуемых, и, как результат, снижению процента выполнения данного задания по сравнению с 2019 г.: 2020 г. — 52,5%; 2019 г. — 60,2%.

При подготовке к экзамену целесообразно составить таблицу, включающую сведения об общих формулах изученных классов неорганических веществ, формулу функциональных(-ой) групп(ы), опреде-

ляющих принадлежность к данному классу, включающую примеры веществ, относящихся к указанному классу, а также перечень наиболее характерных химических свойств данного класса. Приведем два примера заданий, проверяющих знания классификации органических веществ.

Как видно из второго примера, функциональных групп, выходящих за рамки школьного курса химии, в задании нет.

Но скелетные структурные формулы органических веществ могли быть восприняты как незнакомые, особенно слабо подготовленными учащимися.

Использование ионных уравнений в условии задания 24, проверяющего знания обучающихся о факторах, влияющих на состояние химического равновесия, вызвало неожиданные затруднения у экзаменуемых. при выполнении.

Но скелетные структурные формулы органических веществ могли быть восприняты как незнакомые, особенно слабо подготовленными учащимися.

Использование ионных уравнений в условии задания 24, проверяющего знания обучающихся о факторах, влияющих на состояние химического равновесия, вызвало неожиданные затруднения у экзаменуемых при выполнении.

9

11 Установите соответствие между названием вещества и общей формулой класса органических веществ, к которому это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

A) анилин Б)аланин

B) нитроэтан

ОБЩАЯ ФОРМУЛА

1) спн2п+1м

2) сЯп-№г

3) сн*+№г

4) СпН2п-5Ы

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В

ИЛИ:

11 Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой органических соединений, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А)

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА О

НзС

Н

КЛАСС/ГРУППА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1)простые эфиры

2) альдегиды

3) сложные эфиры

4) кетоны

Б)

О^ .СНэ СН2

В) СНз

СН3

О

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В

24 Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

Н20(Ж) + 1п+( р-р) 2пОН+ (р-р) + Н+( р-р) - Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

A) добавление кислоты Б) повышение давления

B) добавление твёрдой щёлочи Г) повышение температуры

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

А Б В Г

Особенностью приведённого выше варианта формулировки условия задания является наличие в записи уравнения реакции формул веществ в ионном, а не молекулярном виде, а также наличие в перечне факторов, влияющих на состояние химического равновесия, фактора «добавление твёрдой щелочи». Указанные компоненты условия задания на первый взгляд могли стать причиной, которая привела к затруднениям в его решении. Однако это могло произойти только в том случае, если при подготовке к решению таких заданий были проанализированы не общие принципы смещения химического равновесия, а лишь влияние отдельных факторов на состояние химического равновесия конкретных химических реакциях.

Особого внимания заслуживает подготовка к выполнению заданий высокого уровня сложности с развёрнутым ответом. Рассмотрим подходы к выполнению заданий 30 и 31, объединённых единым контекстом в виде перечня веществ. Так, на начальном этапе решения необходимо проанализировать химические свойства (окислительно-восстановительные и кислотно-основные) каждого из приведённых в перечне веществ. В предлагаемом перечне есть вещество - типичный окислитель и вещество-восстановитель, необходимые для решения задания 30, а также вещества, вступающие в реакцию

ионного обмена, используемые в решении задания 31.

Особенностью заданий 2020 г. стало наличие дополнительных данных в условии, которые ограничивали вариативность решения этих заданий.

В заданиях 30 и 31 многие из группы слабо подготовленных экзаменуемых испытали затруднения именно на этапе выбора веществ из перечня, так как необходимо было не только исходить из их общих свойств, но и учитывать дополнительные факторы: состав или класс/группу вещества, к которому оно принадлежит; признак протекания реакции. В определённой степени мог сказаться и недостаточный опыт экзаменуемых в проведении практических работ, которые планировались в конце учебного года, т.е. на завершающем этапе подготовки к экзамену.

Среди основных ошибок, встречающихся в ответах выпускников на задание 30 можно назвать следующие: неверный выбор вещества-окислителя и вещества-восстановителя;неверное определение продуктов окислительно-восстановительных реакций, например, по причине не учёта силы окислителя/восстановителя или среды, в которой проводится реакция, а также несовпадение продуктов с указанными в условии задания признаками протекания реакций. Встречаются недочёты и в записи электронного баланса: так, для многих выпускников не существует разницы

в форме записи степени окисления и заряда иона, указание вещества-окислителя и вещества-восстановителя не даёт чёткого понимания, к какому веществу это относится, отсутствует число, уравнивающее число отданных и принятых электронов.

Наиболее типичными ошибками при выполнении задания 31 также является неверный выбор реагентов для составления реакции ионного обмена. Это проявляется в выборе веществ, не соответствующих условию задания по классификационным признакам, или в выборе веществ, взаимодействие которых сопровождается неправильным (с точки зрения условия) признаком реакции, составлением уравнения реакции с участием простого вещества или оксида. Ещё одной ошибкой, при наличии которой второй элемент решения считается невыполненным, является отсутствие коэффициентов в полном ионном уравнении или кратные коэффициенты в сокращённом ионном уравнении и др.

Наибольшие трудности у выпускников не первый год вызывает задание 34 — комбинированная расчётная задача. В соответствии с обобщённым планом экзаменационного варианта в данной задаче могут быть использованы различные виды расчётов по формулам и уравнениям реакциям. Каждый из них по отдельности отрабатывается при изучении школьного курса химии, даже на базовом уровне. А знакомство с тремя-четырьмя формулами, которые используются при их решении, происходит ещё на этапе основной школы. Как показывает практика, выполнение по отдельности каждого типа расчётов, как правило, не вызывает затруднений у хорошо подготовленных школьников, особенно у тех, которые имеют достаточные знания по математике. Трудность в таких задачах вызывает необходимость использования сформированных химических знаний и умений в виде различных комбинаций.

Анализ условий заданий, использованных в разные годы проведения экзамена, позволяет утверждать, что их химическая составляющая не выходит за рамки курса химии, изучаемого даже на базовом уровне. Запись уравнений реакций, а также расчёты, которые выполняются на основе приведённых в условии задания данных и хорошо знакомых формул, отражающих

взаимосвязь физических величин, являются основанием для получения 1—2 баллов за это задание. Дальнейшие действия предполагают глубокое погружение в описание процессов и действий, изложенных в условии задания. Именно по этой причине выполнить правильно 3-й и 4-й элементы ответа удаётся, как правило, наиболее подготовленным обучающимся. В ряде случаев большую помощь в решении расчётных задач оказывает визуализация процессов, отражённых в условии задания.

В 2020 г. особые затруднения были вызваны включением в некоторые задания данных о мольном соотношении химических элементов, находящихся в реакционной смеси и вступающих в химические реакции.

Следует заметить, что каждый год в формулировках заданий линии 34 появляются новые компоненты в условии, которые в большинстве заданий касаются химической составляющей процесса или проводимых экспериментальных операций. Формулировки заданий этого года также имели различные особенности, однако некоторые из них в большей степени подходили к отработанным на подготовительном этапе шаблонам. Действие, которое необходимо было осуществить в заданиях с вышеназванной содержательной особенностью условия, предполагало выход за рамки отработанных ранее шаблонов. Показательно, что аналогичное действие, базирующееся на учёте мольных соотношений элементов, при решении задания 35 не вызвало у экзаменуемых столь серьёзных сложностей. Важно также подчеркнуть, что данный элемент условия задания не является в задаче 34 основным проверяемым элементом содержания, а его использование в решении позволяет лишь определить искомые количества реагирующих веществ.

При подготовке к экзамену следует учесть, что задания линии 34 не предполагают единообразного алгоритма решения. Это достигается регулярным обновлением условий этих заданий в результате включения в их условия новых нюансов. Так, в предыдущие годы были предложены модели заданий, в которых говорилось о процессе разделения смеси на две части, или электролизе растворов, или о различном

порядке протекания реакций с веществами, входящими в смесь, и др. Каждое из них на первых порах вызывает у учеников трудности, но преимущественно у тех из них, кто пытается механически перенести отработанные ранее алгоритмы на новые задачи. Как только условие, а за ним и алгоритм решения становятся известными и понятными, задача решается без особых проблем. Именно такой эффект наблюдался с решением задач линии 34 досрочного периода, которые многим показались существенно проще, чем задания основного периода. Не вызывает сомнений, что если бы задача с мольными соотношениями элементов была бы включена в демонстрационный вариант или открытые варианты досрочного периода, то также можно было бы говорить о её невысоком уровне сложности, однако в адрес других задач, вошедших в экзаменационные варианты, звучали бы упрёки об их излишне высоком уровне сложности.

Расширение многообразия расчётных заданий 34 планируется продолжить в дальнейшей работе над экзаменационными вариантами. При этом некоторые из ранее использованных задач могут быть включены в варианты и в дальнейшем. В связи с этим в процессе подготовки обучающихся к экзамену важно не фокусировать их внимание на отдельных составляющих задачи или отрабатывать ранее шаблоны решения ранее использоваван-ных заданий, а обучить старшеклассников умению разрабатывать индивидуальный алгоритм для конкретной задачи с учётом всех данных, приведённых в её условии.

Не менее значимым при подготовке к экзамену является и усиление систем -ности и систематичности в изучении материала. Это может быть достигнуто в результате постепенного накопления и последовательного усложнения изученного материала, познания общих закономерностей и принципов взаимодействия веществ. Для реализации указанных принципов необходимо периодически

проводить закрепление уже изученных сведений, которое, например, может сопровождаться составлением обобщающих таблиц и решением заданий, выходящих за рамки ЕГЭ. Принципиальным моментом, определяющим эффективность указанного процесса, является максимальная степень вовлечённости обучающихся в эту деятельность, а также высокий уровень самостоятельности в отработке материала.

Ещё одним условием, влияющим на успешную подготовку к экзамену, является реализация индивидуального подхода в работе с учеником, планирующим сдавать ЕГЭ. Для этого может быть использован график, который отражает порядок прохождения тем и результаты усвоения изученного материала, в том числе и выполнения заданий. Важнейшим фактором, определяющим успешную сдачу экзамена, является также формирование универсальных учебных действий, а также умения мыслить нешаблонно при решении заданий.

Повышение внимания к вышеназванным аспектам позволит снизить потери баллов экзаменуемыми при выполнении заданий ЕГЭ по химии.

На протяжении последних четырёх лет в структуру и содержание КИМ ЕГЭ не были внесены какие-либо принципиальные изменения. Не планируется это делать и в 2021 г.

Некоторые уточнения будут внесены в формулировки заданий 19 и 20. В них планируется внести изменения в требования к записи ответа: если ранее было известно, что правильных ответов два, то в 2021 г. необходимо будет выбрать все правильные ответы.

С учётом высоких процентов выполнения заданий 10 и 18, а также по причине низкой дифференцирующей способности второго балла за их выполнение, в 2021 г. планируется изменить шкалу оценивания этих заданий: они будут оцениваться максимально 1 баллом.

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Добротин Дмитрий Юрьевич, Снастина Марина Геннадьевна

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Добротин Дмитрий Юрьевич, Снастина Марина Геннадьевна

METHODOLOGICAL RECOMMENDATIONS FOR THE TEACHERS BASED ON THE ANALYSIS OF TYPICAL MISTAKES MADE BY THE PARTICIPANTS OF THE 2020 USE IN CHEMISTRY

Текст научной работы на тему «МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫЕ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТИПИЧНЫХ ОШИБОК УЧАСТНИКОВ ЕГЭ 2020 ГОДА ПО ХИМИИ»