Методическое письмо «Об использовании результатов единого государственного экзамена 2006 года в преподавании химии в средней школе» Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки Федеральный институт педагогических измерений согласовано: Председатель научно-методического совета ФИПИ по химии, д.хим. н, профессор В.Р.Флид, подпись ________________________2006 г. УТВЕРЖДЕНО: Ученым советом ФИПИ (протокол №4 от 15.12.06) Председатель Ученого совета ФИПИ, директор ФИПИ к.философ. н. А.Г.Ершов подпись ________________________2006 г. Методическое письмо «Об использовании результатов единого государственного экзамена 2006 года в преподавании химии в средней школе» Научный руководитель: Г.С. Ковалева, к. п. н., заместитель директора ФИПИ. Письмо подготовлено членами федеральной предметной комиссии по химии к. п. н. А.А. Кавериной и к. п. н. А.С. Корощенко на основе аналитического отчета «Результаты единого государственного экзамена 2006 года», размещенного на сайте ФИПИ (http://www.fipi.ru). Методическое письмо «Об использовании результатов единого государственного экзамена 2006 года в преподавании химии в средней школе» Единый государственный экзамен по химии как форма итоговой аттестации выпускников средней (полной) школы с каждым годом приобретает все большее доверие со стороны школьников. В 2006 г. ЕГЭ по химии выбрали 30389 выпускников школ 58 регионов России (в 2005 г. – 27372 чел. из 54 регионов). Причем следует отметить, что рост общего числа экзаменующихся сопровождался некоторым изменением их контингента по составу: увеличилось число выпускников гимназий, лицеев и общеобразовательных учреждений с углубленным изучением химии (с 22% в 2005 г. до 24% в 2006 г.); с 1 до 3,5% возросло число выпускников учреждений профессионального образования; увеличилось число участников ЕГЭ из школ наиболее крупных городов с населением более 450 тыс. человек. Этот факт может являться следствием более осознанного выбора экзамена выпускниками, желающими получить объективную оценку своих знаний и подтверждение возможности участвовать в конкурсном приеме в высшие или средние специальные учебные заведения без сдачи традиционных вступительных экзаменов. Практика проведения единого государственного экзамена позволяет также говорить о возрастающем внимании педагогической общественности к технологиям тестового контроля и возможностям использования его результатов для корректировки учебно-познавательной деятельности школьников, к содержанию контрольных измерительных материалов ЕГЭ, которое является одним из главных ориентиров при подготовке выпускников к итоговой аттестации. Этот фактор становится важным стимулом совершенствования содержательной основы единого государственного экзамена по химии. За весь период эксперимента по введению ЕГЭ по химии (2001 – 2006 гг.) контрольные измерительные материалы (КИМ) претерпели определенные изменения по структуре, содержанию и форме заданий, по системе их оценивания. Причем ведущим критерием, с учетом которого определялись направления совершенствования КИМ, являлись результаты самого экзамена. Таким образом, можно отметить, что в ходе эксперимента происходит накопление опыта практического использования результатов ЕГЭ по химии в целях повышения объективности оценки качества общеобразовательной подготовки выпускников общеобразовательных учреждений, реализующих программы общего среднего (полного) образования по химии. Одновременно результаты единого государственного экзамена становятся важным инструментом совершенствования преподавания химии в школе. В настоящем методическом письме получают дальнейшее развитие все основные вопросы практического использования результатов ЕГЭ, о которых шла речь в методическом письме 2005 г. Описание модели экзамена по химии в форме ЕГЭ Для проведения итоговой аттестации по химии выпускников средней (полной) школы в форме ЕГЭ используются контрольные измерительные материалы, составленные с учетом следующих документов: − Обязательный минимум содержания основного общего образования по химии (приказ Минобразования России от 19.05.98 г. № 1236); − Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования по химии (приказ Минобразования России от 30.06.99 г. № 56); − Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Химия (приказ Минобразования России от 05.03.2004 г. № 1089). Объем содержания, на проверку усвоения которого ориентированы контрольные измерительные материалы, соотнесен с объемом учебного времени, отводимого на изучение химии в средней (полной) школе Базисным учебным планом: на базовом уровне по 1 часу в неделю в X и XI классах, на профильном – по 3 часа в неделю в X и XI классах. Это позволило определить максимально возможное число проверяемых элементов содержания – 56. Уровень предъявления содержания учебного материала в контрольных измерительных материалах соотнесен с требованиями государственного стандарта к подготовке выпускников средней (полной) школы. Благодаря этому обеспечена независимость КИМ от вариативных подходов к преподаванию химии в средней (полной) школе по различным программам и учебникам. Согласно описанному подходу к построению контрольных измерительных материалов определена структура и содержание экзаменационной работы для ЕГЭ. 1. Эта работа включает задания, проверяющие усвоение содержания всех ведущих разделов (тем) школьного курса химии, которые составляют инвариантное ядро различных учебных программ по химии, рекомендованных для средней школы. К числу таких разделов (тем) относятся: периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; строение атома, химическая связь и строение вещества; классы неорганических веществ; их химические свойства; теория химического строения органических веществ; строение и свойства органических соединений различных классов; химическая реакция; классификация реакций, закономерности их протекания; поведение веществ в растворах; электролитическая диссоциация; электролиз расплавов и растворов солей; методы познания веществ и химических превращений; применение веществ. 2. В соответствии с предусмотренными стандартом требованиями к усвоению системы знаний и сформированности умений контрольные измерительные материалы для ЕГЭ включают различные по своей сложности задания для того, чтобы обеспечить возможность проверки усвоения основных элементов содержания учебного материала на трех уровнях: базовом, повышенном и высоком. Базовый уровень усвоения предусматривает сформированность умения выделять существенные признаки основных понятий курса, классифицировать вещества и химические реакции. Повышенный уровень усвоения включает умение применять изученные понятия для анализа различных явлений в их взаимосвязи; решать химические задачи с использованием этих понятий; систематизировать и обобщать имеющиеся знания. Высокий уровень усвоения характеризуется умением самостоятельно и осознанно использовать полученные знания в различных новых связях, на новом фактическом материале, в непривычных учебных ситуациях, находить оригинальный способ решения задач и др. При определении содержания и конструировании заданий, ориентированных на проверку этого уровня усвоения материала, появляется возможность вариативного использования большого числа теоретических понятий всего курса химии, овладение которыми проверяется на выпускных экзаменах в школе и на вступительных экзаменах в высшие учебные заведения. Благодаря использованию заданий различного уровня сложности обеспечивается возможность дифференцированного оценивания учебных достижений каждого экзаменующегося. 3. При конструировании отдельных заданий экзаменационной работы реализованы следующие требования: - в заданиях любого уровня сложности обеспечивается соответствие типа задания уровню требований к усвоению соответствующего понятия и глубине его изучения, а содержания задания − тому виду деятельности, которую в соответствии с требованиями стандарта нужно осуществить при его выполнении; - для проверки усвоения определенного элемента содержания во всех вариантах экзаменационной работы используются задания одинакового уровня сложности. 4. Равноценность всех вариантов экзаменационной работы обеспечивается строгим соблюдением одинакового числа заданий, проверяющих усвоение основных элементов содержания трех разделов курса: общей, неорганической и органической химии. 5. Экзаменационная работа построена таким образом, чтобы при ее выполнении выпускники не только вспоминали известные им факты, понятия и теории, но и осуществляли определенные виды деятельности – выявляли классификационные признаки веществ и реакций, определяли степень окисления химических элементов по формулам их соединений, объясняли сущность того или иного процесса, взаимосвязи состава, строения и свойств веществ, взаимного влияния атомов в молекулах и т.п. Осуществление такой разнообразной деятельности может служить показателем усвоения учебного материала с необходимой глубиной понимания. В этом проявляется одно из преимуществ ЕГЭ по сравнению с такими традиционными формами итоговой аттестации, как устный экзамен или подготовка ов. Таким образом, можно утверждать, что построенная в соответствии с перечисленными принципами экзаменационная работа, полностью отвечает целям обучения химии в средней (полной) школе и требованиям к общеобразовательной подготовке выпускников. Экзаменационная модель была впервые прокомментирована в методическом письме «О преподавании химии в средней школе с учетом результатов единого государственного экзамена 2005 года», направленном в органы управления образованием субъектов Российской Федерации письмом Департамента государственной политики Минобрнауки России от 20.03.06 N 03-302. Познакомиться с документами, регламентирующими разработку ЕГЭ по химии 2007 г., можно на портале информационной поддержки проекта «Единый государственный экзамен» http://ege.edu.ru, а также на сайте Федерального института педагогических измерений http://www.fipi.ru. Характеристика контрольных измерительных материалов ЕГЭ 2006 года Структура экзаменационной работы. Экзаменационная работа 2006 г. строилась с использованием тех же подходов и принципов, которые оправдали себя в ходе проведения единого государственного экзамена на протяжении предшествующих лет. Она, как и прежде, состояла из трех частей (1, 2 и 3), различавшихся по своему назначению, а также по форме представления, содержанию и уровню сложности включенных в них заданий. Часть 1 работы включала только задания базового уровня сложности, которые ориентированы на проверку учебных достижений, отвечающих требованиям к общеобразовательной подготовке выпускников на базовом уровне изучения химии. Часть 2 включала задания повышенного уровня сложности и часть 3 – задания высокого уровня сложности. Эти задания предназначены для оценки учебных достижений с учетом требований к общеобразовательной подготовке выпускников на профильном уровне изучения химии. Вместе с тем количество заданий, а также содержание и система оценивания некоторых из них претерпели определенные изменения. Так, общее количество заданий было уменьшено с 50 до 45 за счет заданий первой части (30 вместо прежних 35). Таким образом, каждый вариант экзаменационной работы 2006 г. включал 45 заданий, распределенных по трем частям: часть 1 - 30 заданий с выбором ответа (базового уровня сложности - А1, А2, А3, А4, …, А30); часть 2 - 10 заданий с кратким ответом (повышенного уровня сложности - В1, В2, В3, …, В10); часть 3 - 5 заданий с развернутым ответом (высокого уровня сложности - С1, С2, С3, С4, С5). Все изменения в экзаменационной работе 2006 г. были продиктованы необходимостью дальнейшего совершенствования КИМ с учетом требований федерального компонента государственного стандарта общего среднего образования по химии, а также опыта, накопленного за время эксперимента по введению единого государственного экзамена. Это касается, в частности, уменьшения числа заданий базового уровня с 35 до 30. Целесообразность данного шага обосновывалась необходимостью экономии времени, которое учащиеся могут использовать для выполнения заданий более высокого уровня сложности. Сокращение числа заданий привело к необходимости корректировки их содержательной основы. В частности, в 2006 г. в части 1 работы были предложены задания, ориентированные на проверку умения устанавливать общность некоторых химических свойств веществ различных классов. Например, возможности взаимодействия металлов и неметаллов, альдегидов и карбоновых кислот, аминов и аминокислот с одними и теми же веществами. Определенные изменения претерпели также задания частей 2 и 3 экзаменационной работы. Прежде всего это задания С2, согласно условию которых в работах прошлых лет требовалось написать уравнения реакций, соответствующих заданной последовательности превращения веществ (т.н. «цепочки превращений»). В КИМ 2006 г. на этой позиции впервые использовались задания, при выполнении которых вместо уравнений по «цепочке превращений» требовалось написать уравнения четырех возможных реакций между предложенными веществами. Благодаря отсутствию в условии жестко заданной схемы действий такая форма заданий позволяла выпускникам творчески подойти к их выполнению и тем самым проявить более высокий уровень знаний о свойствах различных веществ. Кроме того, необходимо отметить, что подобные задания, являясь своеобразным «мысленным экспериментом», имеют бóльшую практикоориентированную направленность. Описанное выше изменение формы задания С2 привело к необходимости изменить систему его оценивания. Поскольку предполагалось, что ответ выпускника должен содержать четыре элемента, максимальная оценка за выполнение задания была установлена в 4 балла (вместо прежних 5). В 2006 г. введена также новая шкала оценивания большинства (8 из 10) заданий второй части экзаменационной работы. Это коснулось двух типов заданий этой части: - на установление соответствия позиций, представленных в двух перечнях − задания В1 − В5; - на выбор нескольких правильных ответов из предложенного списка (множественный выбор) − задания В6 − В8. Согласно прежней шкале полный правильный ответ на каждое из этих заданий оценивался одним баллом. Новая шкала предусматривала, что за полный правильный ответ экзаменующийся получает 2 балла, за правильный неполный – 1 балл, за неверный ответ (или при его отсутствии) – 0 баллов. В результате данного изменения за выполнение всех заданий повышенного уровня (часть 2) можно было получить 18 баллов вместо прежних 10. Очевидно, что это повышало вклад заданий повышенного уровня в общую оценку экзаменационной работы и давало определенное преимущество более подготовленным выпускникам. Проведенные изменения системы оценивания привели к изменению максимального первичного балла за каждую часть экзаменационной работы и работу в целом. Максимальный первичный балл за выполнение всей работы в 2006 году составил 67 баллов (в 2005 г. – 65 баллов). Как и прежде, задания экзаменационной работы 2006 г. строились на основе учебного материала всех содержательных блоков школьного курса химии: «Химический элемент», «Вещество», «Химическая реакция», «Познание и применение веществ и химических реакций». Доля заданий того или иного уровня сложности по каждому из этих блоков была определена с учетом того, какое место учебный материал данного блока занимает в школьном курсе химии: «Вещество» - 21 задание (47% от общего числа всех заданий), «Химическая реакция» − 15 заданий (33%), «Познание и применение веществ и химических реакций» − 7 заданий (16%) и «Химический элемент» − 2 задания (4%). Содержание экзаменационной работы соотнесено с требованиями к уровню подготовки выпускников средней (полной) школы по химии. Задания ориентированы на проверку сформированности умений, наиболее значимых для обучения химии: − характеризовать общие свойства химических элементов и их соединений на основе положения в периодической системе Д.И.Менделеева; состав, свойства и применение веществ; факторы, влияющие на изменение скорости химической реакции и состояние химического равновесия; − объяснять закономерности в изменении свойств веществ, сущность химических реакций; − составлять формулы веществ, схемы строения атомов, уравнения химических реакций различных типов; − называть и определять вещества, их свойства, признаки классификации веществ, типы реакций и др; − проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям. Следует отметить, что по сравнению с 2005 г. в работе 2006 г. произошло некоторое перераспределение количества заданий, ориентированных на проверку овладения определенными видами умений. При этом число заданий, проверяющих сформированность умений репродуктивного характера, уменьшилось. Характеристика заданий. Задания с выбором ответа, самые многочисленные в экзаменационной работе, построены на материале практически всех важнейших разделов школьного курса химии. В своей совокупности они проверяли на базовом уровне усвоение значительного количества элементов содержания, предусмотренных стандартом образования – 43 из 55. Выполнение заданий с выбором ответа предполагает использование знаний для подтверждения правильности одного из четырех предложенных вариантов ответа. Задания с кратким ответом также построены на материале важнейших разделов курса химии, но в отличие от заданий с выбором ответа имеют повышенный уровень сложности. Это проявляется прежде всего в том, что выполнение таких заданий предполагает: а) осуществление большего числа учебных действий, чем в случае заданий с выбором ответа; б) самостоятельное формулирование и запись ответа. Задания с развернутым ответом самые сложные в работе. В отличие от заданий с выбором ответа и кратким ответом они предусматривают одновременную проверку усвоения нескольких (двух и более) элементов содержания из различных содержательных блоков. Задания с развернутым ответом ориентированы на проверку умений: - объяснять обусловленность свойств и применения веществ их составом и строением; характер взаимного влияния атомов в молекулах органических соединений; взаимосвязь неорганических и органических веществ; сущность и закономерность протекания изученных видов реакций; - проводить комбинированные расчеты по химическим уравнениям и по определению молекулярной формулы вещества. Основные результаты ЕГЭ по химии в 2006 году Экзаменационную работу выполняли 30389 выпускников различных типов общеобразовательных учреждений. На протяжении последних лет устойчиво сохраняется соотношение числа юношей (около 33%) и девушек (67%), сдающих экзамен в форме ЕГЭ. В 2006 г. положительные отметки получили 85,2% выпускников, принимавших участие в экзамене. Число выпускников, получивших отметку «2», составило 14,8%. Это позволяет предположить, что, как и в предыдущие годы, в экзамене принимало участие значительное число выпускников, которые имеют слабую подготовку, но рассчитывают получить более высокую отметку, чем на традиционном выпускном экзамене в школе. Число выпускников, получивших отметку «3» составило 36,3%, отметку «4» – 30,6%. По сравнению с 2005 г. произошло некоторое снижение числа выпускников, получивших отметки «3» и «4», – с 72,8% до 66,9%. Этот факт можно объяснить тем, что в соответствии с требованиями стандарта образования по отдельным элементам содержания была проведена корректировка заданий повышенного и высокого уровней сложности, которые оказались для части выпускников трудными. Вместе с тем заметно увеличилось число экзаменующихся, получивших отметку «5» – 18,3% (в 2005 г. - 15,7%), а среди них и число выпускников, набравших за работу 100 баллов: в 2006 г. – 42 чел. (0,14%), в 2005 г.– 16 чел. (0,06%). Возможно, что такой рост произошел за счет увеличения числа выпускников, которые осознанно выбирают ЕГЭ по химии в целях получения сертификата, необходимого для поступления в вуз. Анализ результатов выполнения экзаменационной работы 2006 г. показал, что выпускниками на базовом уровне хорошо усвоены элементы содержания, которые являются важнейшим составляющими основных разделов и тем школьного курса химии: периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; современные представления о строении атома; электроотрицательность, степень окисления; характерные химические свойства простых веществ - металлов; общая характеристика металлов IA – IIIA групп и неметаллов IV – VII групп периодической системы; виды химической связи и способы ее образования; классификация неорганических и органических веществ; классификация химических реакций; обратимые и необратимые химические реакции; химическое равновесие и условия его смещения; окислительно-восстановительные реакции; реакции ионного обмена; основные положения теории химического строения органических веществ А.М.Бутлерова, изомерия и гомология и др. Вместе с тем результаты выполнения заданий по некоторым элементам содержания по сравнению с 2005 г. не повысились, а в отдельных случаях даже понизились. К их числу относятся, например, задания, проверяющие усвоение характерных химических свойств неорганических веществ различных классов : оксидов (основных, амфотерных, кислотных) , а также характерных химических свойств кислородсодержащих органических соединений: альдегидов, предельных карбоновых кислот. Снижение результатов, вероятно, объясняется тем, что задания 2006 г. в большей мере, чем в предыдущие годы, были нацелены не на простое воспроизведение полученных знаний, а на проверку сформированности умений применять эти знания, в частности, умений описывать химические свойства конкретного вещества того или иного класса. Как показал детальный анализ результатов, их снижение произошло за счет выпускников, имеющих слабую подготовку по химии. Результаты ЕГЭ 2006 г. в очередной раз показали более высокий уровень знаний и умений выпускников гимназий и лицеев по сравнению с выпускниками общеобразовательных школ и школ с углубленным изучением предмета. Прежде всего, это отмечается по заданиям повышенного и высокого уровней сложности, выполнение которых требует не только знания важнейших понятий, но и умения применять их в различных конкретных ситуациях. Сравнение результатов выпускников, выделенных на основе полученных за работу отметок, позволяет сделать следующие выводы: - выпускники, получившие отметку «3», наиболее успешно справились с заданиями базового уровня сложности по блокам «Химический элемент» и «Вещество»; - выпускники, получившие отметку «4», показали хорошие результаты по большинству заданий базового уровня сложности и значительному числу заданий повышенного уровня сложности по всем содержательным блокам курса химии; - выпускники, получившие отметку «5», успешно выполнив задания всех уровней сложности, показали глубокое понимание теоретического материала и умение применять его в новой или нестандартной ситуации. По результатам ЕГЭ выявлены определенные недостатки в усвоении выпускниками таких понятий как химическая связь, степень окисления, скорость химической реакции, химическое равновесие, электролиз растворов и расплавов солей и ряд других. В известной мере они обусловлены недостаточным вниманием к изучению этих объективно трудных вопросов курса химии. Можно предположить также, что определенную роль в существовании выявленных недостатков играет ориентация подготовки к экзамену, в основном, на тренировку по выполнению заданий, аналогичных по форме заданиям КИМ. Этим подменяется целенаправленная работа по повторению и обобщению изученного материала, которую необходимо проводить в процессе подготовки к экзамену. Поэтому не случайно, что при выполнении заданий, сходных по отдельным формулировкам, выпускники формально используют знания (например, без учета конкретного содержания задания указывают факторы, влияющие на изменение скорости реакции, вместо условий смещения химического равновесия). Сравнение результатов ЕГЭ нескольких лет показывает, что данные об усвоении содержания курса химии позволяют объективно оценить уровень общеобразовательной подготовки выпускников, принимающих участие в экзамене. При этом выявляются, в основном, те же недостатки, которые были обнаружены и в предшествующие годы. Рекомендации по совершенствованию методики преподавания химии с учетом результатов ЕГЭ 2006 года Многие рекомендации, высказанные в методическом письме по итогам ЕГЭ 2005 г., по-прежнему остаются актуальными. Так, подтверждается необходимость усиления внимания к изучению, повторению и обобщению наиболее значимых компонентов курса. К ним относятся: химическая связь; особенности состава и строения неорганических и органических соединений различных классов; взаимосвязь веществ; особенности протекания процессов гидролиза солей; реакции окислительно-восстановительные; электролиз расплавов и растворов солей; качественные реакции неорганических и органических веществ; общие научные принципы химического производства. Для успешного формирования важнейших понятий, составляющих основу перечисленных выше компонентов содержания, в учебном процессе целесообразно чаще предлагать разнообразные по форме упражнения и задания на применение этих понятий в различных ситуациях, шире использовать внутрипредметные связи. В частности, такой подход важен при усвоении традиционно трудной для учащихся темы «Электролиз». При изучении различных случаев электролиза предметом обязательного обсуждения должны стать вопросы: что такое электролиз, как он протекает, как предсказать состав продуктов электролиза в том или ином случае. Важно также отметить, что школьный курс химии предполагает знакомство с электролизом, протекающим на так называемых инертных электродах, т.е. таких, которые в самом процессе электролиза не участвуют. При рассмотрении сущности электролиза солей важно привлекать знания об электрохимических возможностях металлов (и водорода), тренировать умение пользоваться «Рядом напряжений металлов». В разделе «Химическая связь» целесообразно уделить больше внимания усвоению понятия относительной электроотрицательности химических элементов и формированию на основе соответствующих заданий умения использовать при определении вида химической связи «Ряд относительной электроотрицательности элементов». При формировании базовых знаний о реакциях окислительно-восстановительных необходимо обеспечить не только формирование понятий окисление и восстановление, но и отработку умений определять окислитель или восстановитель, степень окисления элементов в сложных веществах и указывать, как изменяется степень его окисления в процессе реакции. На протяжении всего курса следует ориентировать учащихся на овладение языком химии, на использование номенклатуры ИЮПАК, на совершенствование умения терминологически грамотно характеризовать любой химический процесс. При формировании понятий «скорость химических реакций» и «химическое равновесие», которые важны для понимания учащимися фундаментальных законов протекания химических реакций и научных принципов производства неорганических и органических веществ, особое внимание следует уделить рассмотрению таких условий смещения равновесия, как изменение концентрации веществ и изменение давления. С внедрением ЕГЭ в школьную практику важное значение приобретает совершенствование методики контроля учебных достижений выпускников. Формы контроля могут быть самыми разнообразными в зависимости от конкретных целей и специфики изученного материала. Вместе с тем целесообразно иметь в виду, что задания, представленные в экзаменационной работе ЕГЭ, в значительной степени нацелены не на простое воспроизведение полученных знаний, а на проверку сформированности умений применять эти знания. В частности, задания ориентированы на проверку умений описывать химические свойства конкретного вещества того или иного класса. Учитывая содержание контрольных измерительных материалов ЕГЭ и принятую форму его проведения, целесообразно шире использовать практикоориентированные задания и задания на комплексное применение знаний из различных разделов курса. Обучая школьников приемам работы с различными типами контролирующих заданий (с выбором ответа, с кратким ответом, с развернутым ответом), необходимо добиваться понимания того, что успешное выполнение любого задания невозможно без тщательного анализа его условия и выбора адекватной последовательности действий. Письмо подготовлено членами федеральной предметной комиссии по химии к. п. н. А.А. Кавериной и к. п. н. А.С. Корощенко на основе аналитического отчета «Результаты единого государственного экзамена2006 года», размещенного на сайте ФИПИ (http://www.fipi.ru).