CC BY
82I || 11|| III III II III 1111
t 2 3
ili 1111111111111111111
всероссийская проверочная работа по химии как новая форма оценки учебных достижений выпускников
Добротин Дмитрий Юрьевич
кандидат педагогических наук, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «ФИПИ», руководитель Федеральной комиссии по разработке КИМ для ГИА по химии, kim@fipi.ru
Ключевые слова: всероссийская проверочная работа, контрольно-оценочная деятельность, обучение химии, анализ результатов.
Сложившаяся в последнее десятилетие система внешней оценки по химии оказала существенное влияние на контрольно-оценочную деятельность учителей. Активное внедрение в практику работы учителя заданий с выбором ответа и кратким ответом оказало существенное влияние и на процесс обучения химии. В рамках отработки решения заданий указанных форм приоритетным стало обучение процессу анализа готовой информации, сформулированной в предельно сжатой форме. При этом следует заметить, что проверяемое такими заданиями содержание максимально ориентировано на действующие в настоящее время образовательные стандарты (ФК ГОС).1 Вопросам и заданиям творческой, прикладной и исследовательской направленности нередко уделялось существенно меньше внимание, хотя именно на это нацеливают требования ФГОС к системе оценки планируемых результатов обучения2.
Усиление внимания на уроках химии в рамках текущего контроля заданиям с выбором ответа или кратким ответом во многом обусловлено их активным использованием в контрольных измерительных материалах государственной итоговой аттестации, по которым проводятся Единый и основной государственный экзамены (ЕГЭ и ОГЭ).
Вместе с тем названные формы итоговой аттестации главным образом ориентированы на учащихся, заинтересованных в углубленном изучении химии в профильных классах или мотивированных на получение химического образования в вузах естественнонаучного профиля. Именно на результатах данного контингента учащихся было сфокусировано внимание профессионального сообщества при обсуждении результативности изучения курса химии.3
1 Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Приказ Минобразования РФ от 5 марта 2004 г. №1089 «Об утверждении федерального компонента государственных образовательных стандартов начального, основного общего и среднего (полного) общего образования» - URL: http:// base.garant.ru/6150599/
2 Шаталов М.А. Оценивание образовательных результатов учащихся в процессе обучения в условиях реализации ФГОС ООО. // Образование: ресурсы развития. Вестник ЛОИРО. - 2015. - № 3. -С. 59-68.
3 Добротин Д.Ю. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2017 года по химии. // Педагогические измерения. - 2017. №4. - С. 46-69.
При этом внимания результатам изучения химии на базовом уровне, как правило, уделялось существенно меньше. Более того, оценивание качества подготовки обучающихся, например в классах гуманитарного профиля, сводилось преимущественно к внутришколь-ному оцениванию, что не позволяло получить полную картину состояния дел в школьном химическом образовании. Вместе с тем мониторинг результативности процесса преподавания химии необходим для своевременной корректировки содержательной, методической и практической составляющей курса.
Интересным для анализа может стать и получение сведений о сформированности у выпускников школы, обучающихся в классах гуманитарного профиля, умения работать с химической информацией, представленной в различной форме (изображения, таблицы, схемы и др.), т.е. как раз тех умений, что проверяются в рамках международных мониторинговых исследований TIMSS и PISA.4
В значительной степени получению объективных данных по вышеуказанным и другим направлениям может способствовать проведение всероссийских проверочных работ (ВПР) по химии для обучающихся 11 классов, которое было начато в 2017 году.
ВПР предназначена для итоговой оценки учебной подготовки выпускников, не выбравших для сдачи ЕГЭ по химии. Это выпускники, изучавшие школьный курс химии на базовом уровне. Поэтому в качестве содержательной основы ВПР был использован перечень элементов содержания, приведенный в ФК ГОС среднего общего образования.
Задания ВПР ориентированы на проверку усвоения системы знаний и сформированности умений, которые рассматриваются в качестве инвариантного ядра содержания действующих программ по химии для средней школы. Каждый вариант ВПР содержал 11 заданий базового уровня сложности с кратким ответом и 4 задания повышенного уровня сложности с развернутым ответом. На выполнение всей работы отводилось 1,5 часа.
Включенные в работу задания распределены по четырем содержательным блокам: «Теоретические основы химии», «Неорганическая
4 Каверина A.A., Молчанова Г.Н., Свириденкова Н.В., СнастинаМ.Г. Из опыта разработки заданий по естественнонаучной грамотности школьников при обучении химии. // Педагогические измерения. - 2017. №2. - С. 91-96.
химия», «Органическая химия», «Методы познания в химии. Экспериментальные основы химии. Химия и жизнь». При этом при разработке заданий максимальный акцент был сделан на общекультурной и мировоззренческой значимости контролируемых элементов содержания, а также их роли в общеобразовательной подготовке выпускников.
Другая составляющая ФК ГОС — требования к уровню подготовки выпускников — стала ориентиром при определении деятель-ностной составляющей работы. Приоритетными в ВПР являлись задания, направленные на оценку комплексного применения следующих умений:
■ составлять уравнения реакций, подтверждающих свойства веществ и/или взаимосвязь различных классов веществ; электронный баланс окислительно-восстановительной реакции;
■ объяснять обусловленность свойств и способов получения веществ их составом и строением;
■ моделировать химический эксперимент на основании его описания.
В работах используются различные модели заданий, приоритет отдается заданиям со свободным ответом в виде числа, слова, нескольких слов, заданиям, в которых нужно вставить пропущенные слова в текст, заполнить таблицу и т.п., а также заданиям с развернутым ответом, в которых необходимо написать связный текст из нескольких предложений. Широко использовались контекстные задания, в которых часть информации, необходимой для ответа на вопрос, приводилась в тексте задания.
Для получения специалистами полной информации о целях ВПР, подходах к отбору её содержания, структуре работы и многообразии форм заданий, включённых в варианты, разработаны «Описание работы», «Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения ВПР» и «Образец ВПР», которые размещаются на сайте Федерального института педагогических измерений (ФИПИ) — http://www.fipi.ru.
В 2017 году в ВПР по химии приняло участие 227 423 учащихся, из которых достижение требований ФК ГОС по химии на базовом уровне продемонстрировали 93,9%. Средний балл, полученный за работу, — 23,1 (из 33 максимально возможных), а средний процент выполнения работы составил 70%. Приведенные
Результаты выполнения мданнн учащимися с различным у ровном ПОДГОТОВКИ
ГО
Y . Л... \___\.
ч V \ \
^ V \
а * » ц № N . \
\ ..........*—
t 14« 1 * 9 10 11 IS 1J Н IS
^ -Ср. ч mo 11 »re^i * tmо(?вНуч>ср ч ¡яjseyi
■ Сц \ НЦ_4 (4i8S3)4) —Уцж ■ з зс*;>чп
70
Рис. 1
данные свидетельствуют об успешном достижении требований стандарта по химии базового уровня подавляющим большинством учащихся, выполнявших ВПР.
Полученные результаты позволили дифференцировать выпускников по уровням подготовки. Было выделено 4 группы в соответствии с диапазоном баллов, полученных за выполнение работ.
На рисунке 1 приведена диаграмма выполнения заданий обучающимися с различным уровнем подготовки.
Как видно из рисунка 1, выпускники, относящиеся к группе 1 по уровню подготовки, не достигли требований стандарта по большинству проверяемых элементов содержания и группам умений. К этой группе были отнесены учащиеся, набравшие за работу менее 12 баллов (6,1%).
Результаты выполнения учащимися заданий первой группы свидетельствуют об усвоении ими минимальной части элементов содержания: только для трех заданий из 15 предложенных в работе процент выполнения для этой группы превысил значение 50% (процент выполнения задания, который свидетельствует об усвоении проверяемого им элемента содержания). К таковым относятся темы:
■ Состав атома. Протоны, нейтроны, электроны. Строение электронных оболочек атомов;
■ Виды химической связи. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Типы кристаллических решеток;
■ Классификация и номенклатура неорганических соединений.
Приведенные данные свидетельствуют о существенных проблемах в качестве освое-
нии содержания курса химии этой группой учащихся.
С этими же заданиями наиболее успешно справились и учащиеся группы 2, которые в среднем набрали от 13 до 22 баллов (36,8%). Данной группой существенно лучше выполнены и другие задания ВПР, например задания 1, 7 и 11. Средний процент выполнения всех заданий работы данной группой учащихся составляет 59%, что свидетельствует об освоении ими стандарта по химии. Существенные затруднения у данной группы вызвали те же элементы содержания, что и у группы 1 (см. рис. 1).
Учащимися третьей группы, набравшими от 23 до 28 баллов (35,7%), освоены все проверяемые в ВПР элементы содержания. Несколько хуже данной группой учащихся усвоен элемент содержания, проверяемый заданием 9: «Взаимосвязь неорганических веществ». Имевшие место трудности обусловлены необходимостью знания свойств четырех классов неорганических веществ, понимания возможности последовательного получения одного вещества из другого, особенностей протекания реакций без изменения и с изменением степеней окисления, а также знание способов получения неорганических веществ. Такой комплекс проверяемых знаний существенно повышает сложность задания, что затрудняет его выполнение. Средний процент выполнения заданий данной группой учащихся составляет 78,6% что свидетельствует об успешном усвоении ими всех элементов содержания, проверяемых в ВПР.
Наиболее подготовленной группой учащихся, набравших от 29 до 33 баллов (21,4%), все задания варианта выполнены не менее чем на 85%, а средний процент выполнения заданий — 93,2%.
Вместе с тем следует отметить, что столь высокие показатели не должны вводить в заблуждение, т.к. общий уровень сложности работы и апробационный режим её проведения оказали определённое положительное влияние на результаты. Целесообразно остановиться на общих проблемах в подготовке выпускников по химии, выявленных в процессе анализа результатов выполнения.
Анализ результатов выполнения заданий работы всей группой учащихся, принявших участие в ВПР по химии, свидетельствует, что 12 заданий из 15 выполнены более чем на 50%, т.е. проверяемые ими элементы содержания усвоены успешно. Среди них 11 заданий базового и одно задание повышенного уровня сложности.
Наиболее успешно выполненными являются задания базового уровня сложности, проверяющие усвоение следующих элементов содержания: состав (протоны, нейтроны, электроны) и строение атомов; строение вещества (виды химической связи, вещества молекулярного и немолекулярного строения, типы кристаллических решеток); классификация и номенклатура неорганических соединений.
Общим для перечисленных элементов является то, что их формирование начинается еще в 8 и 9 классе, а продолжается на более углубленном уровне в 10 и 11 классах. Знания о строении атомов химических элементов оказывают сильное влияние на понимание закономерностей изменения свойств элементов и веществ по группам и периодам периодической системы химических элементов, знания о видах химической связи — на понимание особенностей протекания реакций в водных растворах электролитов и окислительно-восстановительных реакций, а умение определять принадлежность веществ к тому или иному классу неорганических соединений позволяет прогнозировать характерные для вещества химические свойства.
По этой причине именно указанным темам, как правило, уделяется наибольшее внимание, а умения, которые формируются при их освоении (определение степеней окисления, определение вида химической связи, составление формулы вещества и др.), отрабатываются наиболее тщательно. С учетом значимости вышеуказанных умений задания, направленные на оценку их сформиро-ванности, включаются в большинство проверочных работ.
Важную роль вышеперечисленные темы играют и в общем интеллектуальном развитии обучающихся, т.к. направленные на их проверку задания проверяют сформированность умений действовать по алгоритму, устанавливать причинно-следственные связи, анализировать представленную в условии задания информацию.
Так, например, в задании 2 учащимся необходимо было проанализировать изображение модели атома химического элемента, а в задании 4, пример которого приведен ниже, — сформулировать вывод о строении вещества на основе приведенных в табличной форме сведениях о свойствах.
Пример 1
В приведённой ниже таблице перечислены характерные свойства веществ с молекулярной и атомной кристаллической решеткой.
Характерные свойства веществ
Молекулярная кристаллическая решетка Атомная кристаллическая решетка
• при обычных условиях могут находиться в газообразном, жидком и твёрдом агрегатном состоянии; • имеют низкие значения температур кипения и плавления; • летучие; • имеют низкую теплопроводность • твёрдые при обычных условиях; • прочные; • тугоплавкие; • нелетучие;
Используя данную информацию, определите, какую кристаллическую решетку имеют:
1) кварц (8102);
2) углекислый газ (СО2). Запишите ответ в отведённом месте:
1) кварц имеет_
2) углекислый газ имеет_
Для выполнения заданий 5, 6 и 7 учащимся был предложен текст химического содержания (см. пример 2).
Пример 2
Оксид серы (IV) (802) используют в пищевой промышленности в качестве консерванта (пищевая добавка Е220). Поскольку этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают овощехранилища и склады. Это вещество также исполь-
зуют для отбеливания соломы, шёлка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором.
Промышленный способ получения этого вещества заключается в сжигании серы или сульфидов. В лабораторных условиях его получают воздействием сильных кислот на сульфиты, например, взаимодействием серной кислоты (H2SO4) с сульфитом натрия (Na2SO3).
При взаимодействии оксида серы(1У) с ги-дроксидом кальция (Ca(OH)2) образуется соль сульфит кальция. Это вещество применяется в промышленности как пищевая добавка Е226, консервант, для приготовления желе, мармелада, мороженого, напитков и фруктовых соков.
На основании анализа данных, изложенных в тексте, учащимся необходимо было дополнить классификацию и привести примеры веществ, относящихся к указанным в ней группам, составить уравнения реакций, описать признаки протекания реакций, дать объяснение произошедшим явлениям и др.
Следует заметить, что, по своей сути, такое задание является компетентностно-ориен-тированным и приближено к заданиям, применяемым в международном сравнительном исследовании PISA. Такие задания позволяют оценить результаты формирования компетенций в процессе изучения систематического курса химии.5
Результаты выполнения трёх других заданий — 13, 14 и 15 — свидетельствуют о недостаточном уровне освоения (менее 50% выполнения) проверяемых ими элементов содержания:
■ проведение расчетов количества вещества, массы или объёма по количеству вещества, массе или объёму одного из реагентов или продуктов реакции; природные источники углеводородов: нефть и природный газ;
■ взаимосвязь между основными классами органических веществ;
■ проведение расчётов с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе».
Однако следует заметить, что отклонение от требуемого показателя не является существенным и находится в диапазоне от 3 до 13%.
Два задания из трех (13 и 14) относятся к повышенному уровню сложности, поскольку при их выполнении от учащихся требова-
72
5 Демидова М.Ю. Компетентностно-ориентированные задания в естественнонаучном образовании. // Народное образование.
- 2008. - №4. - С. 216-223.
лось подробно записать весь ход выполнения задания: составить уравнения реакций и/или записать этапы решения расчётной задачи. Умения, проверяемые заданиями 13 и 14, являются комплексными. Так, например, в задании 13 наряду с анализом химической информации, содержащей сведения об изменениях, происходящих с веществами в ходе химической реакции, от учащихся еще требуется осуществить расчёты по уравнению реакции (см. пример 3).
Пример 3
Пропан сгорает с низким уровнем выброса токсичных веществ в атмосферу, поэтому его используют в качестве источника энергии во многих областях, например, в газовых зажигалках и при отоплении загородных домов. Какой объём углекислого газа (н.у.) образуется при полном сгорании 4,4 г пропана ? Запишите подробное решение задачи.
Задание 14, проверяющее освоение элемента содержания «Взаимосвязь между основными классами органических веществ», предусматривало владение обучающимися знаниями о строении, получении и свойствах органических веществ и умением составлять уравнения реакции на основании представленной схемы, что также затрудняло выполнение данного задания.
Третье задание в приведенном перечне (15) — расчётная задача базового уровня сложности. При решении задачи от учащихся требовалось отобрать из условия необходимые данные и выполнить математические расчёты по формулам, что и вызвало существенные трудности у учащихся, ориентированных на поступление в вузы гуманитарного профиля.
В заключение следует подчеркнуть, что результаты выполнения работы в целом, групп заданий, проверяющих отдельные темы курса химии или групп заданий, проверяющие сформированность различных умений, дают образовательным организациям и учителям богатый материал для анализа результатов обучения, обогащения методического опыта, освоения новых подходов к проверке сформированности у обучающихся общеучебных умений, для совершенствования взаимодействия учителей в направлении формировании у учащихся универсальных учебных действий.
