Методическое письмо подготовлено на основе аналитического отчета

«Результаты единого государственного экзамена 2009 года»

членами федеральной предметной комиссии по физике:

к.п.н. М.Ю. Демидовой,  к.п.н. Г.Г Никифоровым.

Научный руководитель – к.п.н. Г.С. Ковалева.

Письмо согласовано с председателем

Научно-методического совета ФИПИ

 по физике, д.тех.н. Г.Г. Спириным,

утверждено директором ФИПИ А.Г. Ершовым.

Методическое письмо

Об использовании результатов единого государственного экзамена  2009 года в преподавании физики в образовательных учреждениях  среднего (полного) общего образования

Единый государственный экзамен по физике является формой государственного (итогового) контроля и позволяет установить уровень освоения участниками экзамена федерального компонента государственных образовательных стандартов основного общего и среднего (полного) общего образования, а также эффективно дифференцировать абитуриентов в соответствии с их уровнем подготовки по предмету. ЕГЭ по физике проводится с целью получения объективных и достоверных сведений о готовности выпускника к продолжению образования в учреждениях среднего специального и высшего профессионального образования соответствующей специализации.

На экзамене используются задания стандартизированной формы – контрольные измерительные материалы (КИМ). В целях обеспечения стандартизации измерения ежегодно создаются документы, регламентирующие разработку КИМ ЕГЭ. Регламентирующими документами 2010 года являются:

- Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательных учреждений для ЕГЭ по физике (далее – кодификатор);

- Спецификация КИМ ЕГЭ по физике (далее – спецификация);

- Демонстрационный вариант КИМ для ЕГЭ по физике (далее – демонстрационный вариант).

Описание экзаменационной модели по физике 2009 и 2010 годов

Экзаменационная работа по физике 2009 г. состояла из 36 заданий, различающихся формой представления и уровнем сложности.

В первую часть работы было включено 25 заданий с выбором ответа. Вторая часть содержала 5 заданий с кратким ответом, при этом задания В1 и В2 представляли собой задания на установление характера изменения величин, описывающих различные физические процессы или явления, а задания В3 – В5 – расчетные задачи с кратким ответом в виде числа. Третья часть экзаменационной работы включала 6 заданий: одну качественную задачу и пять расчетных задач, при выполнении которых нужно было привести развернутое решение. Общее время выполнения работы составляло 210 минут.

По сравнению с экзаменационной работой 2008 г. число заданий было уменьшено с 39 до 36. При этом в первой части сокращено число  заданий с выбором ответа, во вторую часть  добавлено одно задание с кратким ответом, в третью часть – одно задание с развернутым ответом. Максимальный первичный балл не изменился.

Структура экзаменационной работы 2010 г. и распределение заданий по содержанию оставлены без изменений. Внесены корректировки в форму представления задания В1, обновлены критерии оценивания заданий с развернутым ответом.

Однако при сохранении формы экзаменационной работы в вариантах 2010 года будет продолжена линия постепенного увеличения доли «качественных вопросов» по физике, то есть заданий, проверяющих понимание сути физических явлений, умений применять физическую терминологию для описания явлений, а не просто воспроизводить те или иные законы и формулы. Будет расширен диапазон проверяемых методологических умений, а также заданий высокого уровня сложности, для выполнения которых  необходимо обоснование используемой физической модели. 

Ниже дана краткая характеристика КИМ по физике 2009 и 2010 годов. В экзаменационную работу включены задания по всем основным содержательным разделам курса физики: механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, квантовая физика. Каждый экзаменационный вариант КИМ ЕГЭ по физике содержит  задания по всем содержательным темам перечисленных выше разделов, а по наиболее важным темам задания формулируются на разных уровнях сложности. Число заданий по разделу примерно пропорционально учебному времени, отводимому на его изучение.

В КИМ представлены задания базового, повышенного и высокого уровней сложности. Задания базового уровня проверяют усвоение наиболее важных физических понятий и законов. Задания повышенного уровня контролируют умение использовать физические понятия и законы для анализа более сложных процессов или умение решать задачи на применение одного-двух законов (формул). К заданиям высокого уровня сложности относятся расчетные задачи, которые требуют применения знаний в измененной или новой ситуации.

Экзаменационные варианты конструируются таким образом, чтобы обеспечить проверку различных видов деятельности: владение основным понятийным аппаратом школьного курса физики, владение основами знаний о методах научного познания, решение задач различного типа и уровня сложности.

На основе первичных баллов, выставленных за выполнение всех заданий экзаменационной работы, осуществляется перевод в «тестовые» баллы по 100-балльной шкале. Рособрнадзор ежегодно устанавливает по каждому общеобразовательному предмету минимальное количество баллов ЕГЭ, подтверждающее освоение выпускником основных общеобразовательных программ среднего (полного) общего образования в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта основного общего и среднего (полного) общего образования. Минимальная граница ЕГЭ по физике 2009 г. была установлена на уровне 32 тестовых баллов, что соответствует 8 первичным баллам (50% от заданий базового уровня, отвечающих содержанию стандарта базового уровня). Для достижения минимальной границы необходимо было правильно выполнить соответствующее число заданий базового уровня сложности (из первой и второй частей работы).

Основные результаты ЕГЭ по физике в 2009 году

В 2009 году в ЕГЭ по физике принимало участие 205 379 выпускников из всех регионов страны, что составило 20,4% от общего числа выпускников. Результаты ЕГЭ по физике 2009 г. оказались существенно ниже результатов предыдущих лет. Основная причина — резкое увеличение числа сдававших экзамен (в 2008 г. в ЕГЭ по физике участвовало 59 796 выпускников из 69 регионов). Средний тестовый балл в 2009 г. составил 48,9 (в 2008 г. –  53 балла).  Не сумели преодолеть минимальную границу ЕГЭ по физике 6,2% выпускников от общего числа экзаменуемых.

Всей совокупностью участников экзамена продемонстрировано усвоение на базовом уровне основных понятий, формул и законов только по четырем из семнадцати тем школьного курса физики.  К сожалению, на повышенном уровне ни по одной из тем не зафиксировано преодоления границы успешности выполнения заданий. При этом наиболее проблемными для выпускников оказались вопросы по статике, электростатике, электромагнитной индукции и оптике.

Результаты выполнения заданий на понимание смысла физических законов и формул показали, что их усвоение ограничивается ситуациями воспроизведения формул и применением их в простых расчетных ситуациях. Трудными для значительного числа выпускников оказываются задания, проверяющие элементы квантовой физики. Продемонстрированы крайне низкие результаты выполнения заданий, контролирующих основополагающие постулаты и принципы разных разделов физики.

Наибольшую тревогу вызывают низкие результаты выполнения заданий, в которых требовалось определить характер протекания различных явлений, применение физических явлений или их проявление в природе. К сожалению, результаты выполнения такого рода заданий оказались в целом существенно ниже результатов выполнения заданий на применение законов и формул в простых расчетных ситуациях. Таким образом, выпускники в основном хорошо помнят достаточно большой спектр законов и формул, но не различают явлений и процессов, для описания которых и необходимы изученные формулы и законы.

Контрольные измерительные материалы ЕГЭ по физике включают задания, в которых используются различные способы представления информации: график, таблица, схематичные рисунки, фотографии реальных экспериментов. Анализ результатов выполнения заданий с использованием графической информации показал, что экзаменуемые достаточно успешно справляются с различными операциями, связанными с извлечением информации из графиков и расчетом коэффициентов линейных функций.  Гораздо более сложными оказываются задания, в которых для определения физической величины необходимо вычислить площадь по графику. К сожалению, менее половины тестируемых выполняют задания, предполагающие интерпретацию графической информации: определение характера изменения параметра, не представленного на графике, или соотнесение графика зависимости величины от времени с протеканием физического процесса. 

При решении задач выпускники наиболее успешно справлялись с заданиями по молекулярной физике и термодинамике, квантовой физике и теме «Постоянный ток».  Наиболее существенные затруднения вызвали задания  по динамике, законам сохранения в механике и теме «Магнитное поле».  Анализ выполнения заданий с развернутым ответом показывает, что, довольно высока доля неверных арифметических расчетов, ошибок в приведении степеней, переводе единиц измерения, выраженных с использованием различных десятичных приставок, т.е. в тех операциях, которые нельзя провести с использованием  калькулятора. 

В этом году 46,8% участников ЕГЭ по физике не выполнили ни одного задания с развернутым ответом, получив за выполнение третьей части работы 0 баллов. Таким образом, почти половина выпускников, выбравших экзамен по физике и претендующих на поступление в вузы на соответствующие специальности, показали отсутствие основополагающего для дальнейшего обучения в вузе умения решать задачи по физике. Лишь группы тестируемых с хорошим и отличным уровнями подготовки (26% от общего числа сдававших экзамен) продемонстрировали умения выполнять задания повышенного уровня сложности и решать задачи с развернутым ответом, т.е. продемонстрировали такой уровень подготовки, который позволит в дальнейшем  осваивать  вузовские программы курса общей физики.

Для того чтобы разделить экзаменуемых по качеству их подготовки, по результатам ЕГЭ 2009 года было введено пять уровней выполнения экзаменационной работы: минимальный (32 балла), низкий (39 баллов), удовлетворительный (48 баллов), хороший (58 баллов), отличный (66 баллов). Эти уровни на 100-балльной шкале отмечают границы достижений экзаменуемых, имеющих разное качество подготовки по предмету. Минимальный уровень определяется Рособрнадзором.

Итоги ЕГЭ по физике 2009 года позволили выделить следующие группы экзаменуемых в соответствии  с полученными на экзамене тестовыми баллами: экзаменуемые с минимальным уровнем подготовки, набравшие 32 – 38 баллов; с низким уровнем подготовки, набравшие 39 – 47 баллов (такой результат получили около 25% экзаменуемых); с удовлетворительным уровнем подготовки, набравшие 48 – 57 баллов (удовлетворительный уровень разделил всех экзаменуемых на две почти равные части); с хорошим уровнем подготовки, набравшие 58 – 65 баллов; с отличным уровнем подготовки, набравшие 66 баллов и выше. Следует отметить, что 58 баллов и выше набрали около 25% экзаменуемых, из них около 10% достигли 66 баллов и превысили этот результат.

Выпускники с минимальным уровнем подготовки при выполнении экзаменационного варианта показали разрозненные знания отдельных содержательных элементов. Данная группа выпускников выполняет задания, требующие воспроизведения основополагающих теоретических сведений, а также применения отдельных формул и законов в простейших типовых учебных ситуациях. В данном случае не приходится говорить о сформированности какой-либо системы знаний. В качестве примера можно привести «типичный набор» заданий, которые выполняют выпускники с минимальным уровнем подготовки: определение пути по графику зависимости скорости от времени, узнавание формул закона Кулона и второго закона Ньютона, расчет коэффициента жесткости по закону Гука, определение сопротивления по графику зависимости силы тока от напряжения, определение фокуса линзы по ходу луча, параллельного главной оптической оси, определение числа электронов в атоме. Данные  задания, выполняемые по различным разделам школьного курса физики, нацелены на простое воспроизведение наиболее отрабатываемых на уроках формул и законов. Такой уровень подготовки можно считать допустимым для аттестации по стандарту базового уровня, но явно недостаточным для продолжения образования в высших учебных заведениях.

Тестируемые с низким уровнем подготовки показали некоторую системность знаний по стандарту базового уровня. Эта группа выпускников выполняла задания на простое воспроизведение знаний, демонстрировала умение применять основные формулы курса физики базового уровня в простейших расчетных ситуациях. Однако экзаменуемые этой группы крайне неуверенно отвечали на вопросы, которые изучаются, как правило, в последнем классе школы. 

Экзаменуемые, относящиеся к группе с удовлетворительным уровнем подготовки, успешно выполняли около двух третей заданий базового уровня, при этом следует отметить владение ими основополагающим материалом по всем темам курса физики.  Подчас эти выпускники приступают и к решению заданий с развернутым ответом, если те имеют привычную формулировку школьных задачников и «прозрачный» сюжет. Однако выпускникам этой группе явно не хватало уверенности для свободного оперирования даже знакомыми содержательными элементами. Любая «нетипичная» постановка проблемы приводила к резкому падению результатов.

Группа участников ЕГЭ с хорошим уровнем подготовки продемонстрировала высокий процент выполнения заданий базового уровня сложности и достаточно уверенное решение задач повышенного уровня сложности первой и второй частей работы. К сожалению, в этой группе не зафиксировано усвоение содержательных элементов на высоком уровне сложности. Однако экзаменуемые данной категории приступали к решению одной-двух задач высокого уровня сложности, демонстрируя понимание типичных моделей задач.

Группа выпускников с отличным уровнем подготовки успешно справляется с заданиями базового уровня и большинством заданий повышенного уровня сложности. Лишь эта группа выпускников выполняет задания высокого уровня сложности, проявляет достаточно высокую степень самостоятельности при комбинировании известных алгоритмов действий или создании собственного плана выполнения задания.(......)