Введение

В общеобразовательных учреждениях Российской Федерации  завершился пятый год эксперимента по введению единого государственного экзамена по химии, призванного обеспечить объективную оценку уровня общеобразовательной подготовки выпускников, а также их дифференциацию по степени готовности для поступления в высшие и средние специальные учебные заведения, связанные с химией.

В ходе эксперимента осуществлялась целенаправленная работа по созданию методической системы объективного оценивания учебных достижений школьников в свете требований стандарта общего среднего образования по химии.  Сформулированные при этом положения и результаты их проверки в условиях ЕГЭ могут представить интерес для учителей и методистов  в плане совершенствования форм контроля знаний по химии, традиционно используемых в школьной практике.

Немаловажным является также факт расширения географии самого экзамена за данный период – с 10 регионов РФ в 2002 г. до 54 регионов в 2005 г. При этом число выпускников, выбравших по различным мотивам ЕГЭ по химии, составило в 2005 г. 27372 чел. ( в 2002 г. – 5320 чел.).

В результате за годы проведения экзамена получен обширный материал, анализ которого позволяет:

– составить обобщенное представление об уровне общеобразовательной подготовки выпускников средних школ по химии;

– высказать определенные суждения относительно корректировки требований стандарта к усвоению конкретных элементов содержания;

– обосновать ряд рекомендаций по совершенствованию методики преподавания химии на старшей ступени школы.

Эти положения целесообразно рассмотреть с учетом результатов единого государственного экзамена 2005 г.

Описание модели экзамена по химии в форме ЕГЭ

Каждый из участников ЕГЭ выполняет экзаменационную работу, в которой для контроля знаний используются задания, различные по форме и степени сложности. Главное назначение экзаменационной работы состоит в том, чтобы по результатам ее выполнения получить объективную информацию об уровне  общеобразовательной подготовки выпускников и тем самым показать, насколько их знания и умения соответствуют требованиям государственного стандарта общего среднего (полного) образования.

В ходе эксперимента были выдвинуты и проверены положения, с учетом которых должно осуществляться конструирование экзаменационной работы.

1. Содержание экзаменационной работы определяется на основе следующих документов:

– Обязательный минимум содержания основного общего образования по химии (Приказ Минобразования от 19.05.98 г. № 1236);

– Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования по химии (Приказ Минобразования от 30.06.99 г. № 56);

     Содержание экзаменационной работы определяется также с учетом Федерального компонента государственного стандарта общего образования по химии (Приказ Минобразования от 05.03.2004 г. № 1089).

2. 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.

3. В соответствии с предусмотренными стандартом требованиями к усвоению системы знаний и сформированности умений, контрольные измерительные материалы для ЕГЭ должны включать различные по своей сложности задания, для того чтобы обеспечить возможность проверки усвоения основных элементов содержания курса 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 при 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.

4. Принципиальное значение имеет реализация требований, предъявляемых к конструированию отдельных заданий экзаменационной работы:

– Необходимо обеспечить соответствие типа и сложности задания требованиям стандарта к уровню усвоения того или иного понятия, а содержания задания − тому виду деятельности, которую нужно осуществить при его выполнении. 

– Для проверки усвоения определенного элемента содержания во всех вариантах экзаменационной работы должны быть использованы задания одинакового уровня сложности.

5. Равноценность всех вариантов экзаменационной работы обеспечивается строгим соблюдением одинакового числа заданий, проверяющих усвоение основных элементов содержания трех разделов курса: общей, неорганической и органической химии.

Выполнение данного требования позволяет более обоснованно судить об уровне усвоения изученного материала. В этом проявляется одно из преимуществ ЕГЭ по сравнению с такими традиционными формами итоговой аттестации, как устный экзамен или подготовка рефератов.

6.  Экзаменационная работа строится так, что при ее выполнении выпускники должны не только вспомнить  известные им факты, понятия и теории, но и осуществить определённые виды деятельности: выявить классификационные признаки веществ и реакций; определить степень окисления химических элементов по формулам их соединений; объяснить сущность того или иного процесса, взаимосвязи состава, строения и свойств веществ, взаимного влияния атомов в молекулах; обосновать условия протекания реакций в схемах превращений веществ различных классов и т.п. Осуществление такой разнообразной деятельности может служить показателем усвоения учебного материала с необходимой глубиной понимания. 

Хорошо известно, что при традиционной форме проведения выпускных экзаменов весьма неплохой устный (и даже письменный) ответ учащегося  по билету зачастую не является свидетельством того, что материал действительно усвоен на должном уровне.

Таким образом, специфика ЕГЭ обеспечивает ему определенное преимущество по сравнению с традиционной формой выпускных экзаменов.

Следуя рассмотренным выше положениям при конструировании экзаменационной работы, можно обеспечить полное соответствие ее содержания  целям обучения химии в средней (полной) школе и требованиям к общеобразовательной подготовке выпускников. 

Структура и содержание экзаменационной работы ЕГЭ 2005 г. является примером реализации этих положений.

Характеристика контрольных измерительных материалов

единого государственного экзамена  2005 года

Структура экзаменационной работы. Экзаменационная работа 2005 г., как и  работы предыдущих лет, состояла из трех частей (1,2 и 3), различавшихся по своему назначению, а также по форме представления, содержанию и сложности включаемых в них заданий.

Каждый вариант работы включал 50 заданий:

– часть 1 – 35 заданий с выбором ответа (базового уровня сложности); 

– часть 2 – 10 заданий с кратким ответом (повышенного уровня сложности);

– часть 3 – 5 заданий с развернутым ответом (высокого уровня сложности).

Назначением первой части работы являлась проверка достижения выпускниками базового уровня общеобразовательной подготовки по химии. Поэтому часть 1 содержала только задания, соответствующие обязательному минимуму содержания и требованиям к базовой подготовке выпускников средней (полной) школы по химии. Выполнение этих заданий обеспечивало выпускнику получение отметки «3» – удовлетворительно.

Задания частей 2 и 3 (повышенного и высокого уровня сложности) позволяли осуществить дифференциацию выпускников по уровню их химической подготовки  и на этой основе выставить им более высокие отметки («4» и «5»).

В работу включены задания, ориентированные на проверку усвоения элементов содержания четырех содержательных блоков курса: «Химический элемент», «Вещество», «Химическая реакция», «Познание и применение веществ и химических реакций». Совокупность этих элементов содержания  составляет инвариантное ядро общеобразовательных программ по химии, рекомендованных для средней (полной) школы.

При определении числа заданий по содержательным блокам    учебного материала учитывалось, прежде всего,  какой объем  каждый из них занимает в курсе химии. Например, было принято во внимание, что в системе знаний, определяющих уровень подготовки выпускников по химии, наиболее значительный объем занимают элементы содержания блока «Вещество». По этой причине число заданий, проверяющих усвоение содержания данного блока, было наибольшим – 27 (54% от общего числа всех заданий). Число заданий, проверяющих усвоение элементов содержания остальных блоков учебного материала, также определено пропорционально их объему: «Химическая реакция» – 15 заданий, «Познание и применение веществ и химических реакций» – 6  и «Химический элемент» – 2.

 Распределение числа заданий по основным разделам (темам) курса химии в 2005 г. было следующим:

– «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атома. Химическая связь и строение вещества» – 8;

– «Классы неорганических веществ, их химические свойства» – 12.

– «Теория химического строения органических веществ. Строение и свойства органических соединений различных классов» – 9.

– «Химическая реакция, классификация, закономерности протекания» – 10.

– «Поведение веществ в растворах. Электролитическая диссоциация» – 5.

– «Методы познания веществ в химии. Применение веществ» – 6.

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.  

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 единого государственного экзамена

по химии в 2005 г.

В 2005 году единый государственный экзамен по химии проводился в 54 регионах России, 46 из них участвовали в проведении экзамена и в 2004 году. В 2004 г. ЕГЭ проводился в 50 регионах. Экзаменационную работу выполняли 27372 выпускника (в 2004 г. – 28069 чел.) различных  типов общеобразовательных учреждений.

Наибольшее количество выпускников,  выбравших экзамен по химии в форме ЕГЭ (около 50%), проживает в населенных пунктах сельского типа и в городах с населением 100 – 450 тыс. человек. Эти данные дают основание для вывода о том, что ЕГЭ в известной мере оправдывает свою социальную роль – обеспечивает выпускникам школ различных регионов России  более широкие возможности для  поступления в высшие учебные заведения. 

В 2005 г. 87,5%  выпускников – участников ЕГЭ – набрали за выполнение работы от 32 до 100 баллов, что обеспечило им получение положительных отметок. По сравнению с 2004 г. доля таких выпускников увеличилась на 3,6%.

На качественно высоком уровне (отметки «4» и «5») усвоили материал 48,4%  выпускников, участвовавших в экзамене (в 2004 г. – 45,9%). Число выпускников, получивших отметку «4», составило 33,7% (29,6% в 2004 г.).

Можно полагать, что увеличение числа выпускников, получивших отметки «4» и «5»,  произошло за счет более осознанного выбора единого государственного экзамена по химии и серьезной подготовки  к нему.

Число выпускников, получивших отметку «3», составило 39,1% (39,2% в 2004 г.),   отметку «2» – 12,5% (14,9% в 2004 г.).

Анализ результатов выполнения экзаменационной работы 2005 г. показал, что   в целом выпускниками хорошо усвоены на базовом уровне 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; ароматические углеводороды;  характерные химические свойства альдегидов.

Следует особо отметить повышение процента выполнения заданий, проверяющих знания свойств органических веществ, а также повышение уровня усвоения таких элементов содержания, как окислительно-восстановительные реакции, химическое равновесие и условия его смещения и ряда других, по которым  в предыдущие годы результаты были менее удовлетворительными.

В 2005 г. повысился также средний процент выполнения заданий высокого уровня сложности – решения задач на вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в растворе с известной массовой долей. Сильные выпускники продемонстрировали уверенное владение умением решать такие задачи.

Сравнение групп выпускников, выделенных на основе полученных за работу отметок, показало следующее:

– Выпускники, получившие отметку «3», наиболее успешно справились с заданиями, которые проверяют усвоение знаний элементов содержания, относящихся к блокам «Химический элемент» и «Вещество». Такие результаты вполне закономерны, так как учебный материал этих блоков изучается на протяжении всего курса химии.

– Выпускники, получившие отметку «4», показали хорошие результаты при выполнении большинства заданий (82%) экзаменационной работы.

– Выпускники, получившие отметку «5», выполнили задания всех уровней сложности наиболее успешно, что свидетельствует о  системности  их знаний и сформированности соответствующих умений.

Результаты ЕГЭ 2005 г. подтвердили полученный ранее  вывод о том, что выпускники гимназий, лицеев и школ с углубленным изучением предмета имеют более высокий уровень подготовки по сравнению с выпускниками общеобразовательных школ. Прежде всего, это проявляется при выполнении заданий, где требуется комплексное применение знаний и умение самостоятельно формулировать ответ или выбирать ход решения задачи.

Сравнение результатов единого государственного экзамена 2005 г. с результатами ЕГЭ предыдущих лет показало положительную динамику уровня знаний выпускников по большинству проверяемых элементов содержания и уровня овладения необходимыми умениями, что позволяет считать общеобразовательную подготовку подавляющего большинства выпускников отвечающей требованиям государственного стандарта общего среднего образования по химии.

Вместе с тем оказалось, что в знаниях и умениях выпускников  существует немало пробелов. Зачастую они недостаточно используют теорию для объяснения фактов; строение вещества не связывают с его свойствами;  не различают отдельные понятия, перенося признаки одного понятия на другое; испытывают затруднения в тех случаях, когда необходимо применить знания в новой ситуации; слабо владеют химическим языком.

Недостатки в общеобразовательной подготовке  выпускников свидетельствуют о необходимости  дальнейшего совершенствования методики преподавания химии.

Предложения по совершенствованию

 методики преподавания химии с учетом результатов

 единого государственного экзамена 2005 г.

По результатам единого государственного экзамена можно сформулировать следующие предложения по совершенствованию методики преподавания химии в средней (полной) школе.

1. На заключительном этапе обучения химии (XI класс) при организации учебного процесса особое внимание должно быть уделено повторению и обобщению наиболее значимых и одновременно, как показал экзамен, наиболее трудных для учащихся элементов содержания. К этим элементам можно отнести: особенности состава и строения неорганических и органических веществ; зависимость химических свойств веществ от их строения; особенности протекания процессов гидролиза солей и электролиза расплавов и растворов солей.

2. Учебный процесс в целом  следует в большей мере ориентировать на формирование умений:

– применять в новой ситуации знания об электронном строении атомов химических элементов, о строении молекул органических веществ;

– осуществлять перенос усвоенного алгоритма действий в новые ситуации, например, при выявлении окислителя и восстановителя в различных химических процессах;

– обращаться с веществами, понимая, какие изменения могут происходить с ними при конкретных условиях и как предотвратить возможные опасные последствия их неправильного использования.

Вопросы формирования вышеназванных умений всегда  были в центре внимания при обучении химии. Результаты ЕГЭ показали, что они  достаточно актуальны и в настоящее время.

3. На основе анализа выявленных затруднений и недостатков в знаниях выпускников можно предложить также некоторые   рекомендации по методике изучения различных разделов курса:

 – Как было отмечено выше, учащиеся затрудняются в выявлении существенных признаков отдельных понятий, а зачастую просто не различают близкие понятия. Поэтому для успешного формирования важнейших понятий (химическая связь, гидролиз, электролиз, окисление, восстановление, изомеры, гомологи и ряд других) целесообразно чаще использовать разнообразные по форме упражнения и задания на применение этих понятий в различных темах курса.

В частности, такой подход желателен при изучении темы «Электролиз», так как результаты экзамена показали, что выпускники затрудняются при ответе на вопрос, какой  процесс (окисления или восстановления) протекает на аноде и катоде, а также не  видят различия между электролизом расплавов и растворов солей.

 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».

– Для формирования и развития умения применять теорию для объяснения фактов можно использовать разнообразный материал различных разделов (тем) курса химии. Так, при изучении азотсодержащих веществ важно опираться на основное положение теории строения органических веществ А.М.Бутлерова о взаимном влиянии атомов в молекулах, отмечать особенности механизма реакций,  шире применять правило Марковникова для объяснения направления реакций присоединения по кратным связям.

– На протяжении всего курса следует ориентировать учащихся на овладение языком химии, на использование номенклатуры ИЮПАК, на совершенствование умения терминологически грамотно характеризовать любой химический процесс. Например: «гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, происходит по катиону» или «гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, происходит по аниону».

– 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.

4. Наряду с  задачами, которые позволяют усилить внимание к  формированию умений, навыков и основных понятий курса, на передний план выдвигаются задачи совершенствования методики контроля  учебных достижений выпускников. Разумеется, формы контроля могут быть самыми разнообразными в зависимости от конкретных целей и специфики изученного материала. Вместе с тем, 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, а также систематически обучать школьников приемам работы с различными типами контролирующих заданий (с выбором ответа, с кратким ответом, с развернутым ответом), учить их внимательно читать инструкцию, соблюдать последовательность действий при выполнении заданий.

Познакомиться с новыми документами ЕГЭ 2006 года учителя, учащиеся и их родители могут на портале информационной поддержки проекта «Единый государственный экзамен» http://ege.edu.ru, а также на сайте Федерального института педагогических измерений  http://www.fipi.ru.

Письмо подготовлено председателем

федеральной предметной комиссии

разработчиков КИМ для ЕГЭ по химии

 к.п.н. А.А. Кавериной.