Физика (стр. 2 )

1)	Давление газа в сосуде равно 300 мм рт. ст. (40%)
2)	Давление газа в сосуде больше атмосферного давления на 300 мм рт. ст. (18%)
3)	Давление газа в сосуде меньше атмосферного давления на 300 мм рт. ст. (10%)
4)	Давление газа в сосуде равно атмосферному давлению. (29% - правильный ответ)

3% учащихся не дали ответа.

Только 31% тестируемых справились с переводом единиц в Международную систему в задаче на определение скорости равномерного движения (пример 6). Большинство же учащихся (58%) вообще не обратили внимания на единицы: разделив 54 км на 3 ч, они получили ответ 18 м/с (выбрали 4-й дистрактор).

Пример 6 (процент выполнения 31%)

Буксирный катер за 3 ч проплыл 54 км. Определите скорость катера.

1)

3 м/с (6%)

2)

5 м/с (31% - правильный ответ)

3)

15 м/с (4%)

4)

18 м/с (58%)

Задание на проверку знаний по измерению силы трения скольжения правильно выполнили только 41% учащихся (пример 7).

Пример 7

Деревянный брусок равномерно тянут по горизонтальной поверхности, прикладывая силу 2 Н. Чему равна сила трения, действующая на брусок?

1)

0 Н (5%)

2)

0,2 Н (29%)

3)

2 Н (41% - правильный ответ)

4)

20 Н (23%)

Тот факт, что учащиеся испытывают трудности с выполнением заданий на использование физических приборов и знание методов измерения в физике, свидетельствуют о том, что экспериментальные навыки недостаточно отрабатываются на уроках физики. Низкий процент выполнения оказался по тем разделам физики, которые невозможно усвоить без самостоятельного наблюдения и экспериментирования. «Меловая» методика обучения физике, когда учитель дает готовое знание и, в лучшем случае, иллюстрирует сформулированные выводы с помощью демонстрационного эксперимента, оказывается несостоятельной. Необходимо в практику каждого урока изучения нового явления включать метод научного познания:

-  проведение наблюдений и простейших фронтальных или демонстрационных опытов,

-  выдвижение гипотезы, математическое развитие гипотезы и нахождение следствий из нее или построение модели,

-  опытная проверка следствий или модели.

Крайне низким уровнем выполнения характеризуются задания по теме «Давление». Так, с заданием на давление твердого тела справились только 29% тестируемых (пример 8), а с простейшим заданием на давление газа – 30% (пример 9).

Пример 8

Сплошной деревянный брусок ставят на стол двумя разными способами: сначала гранью, имеющей меньшую площадь поверхности, затем гранью с наибольшей площадью поверхности (см. рисунок).

Как при этом изменится давление и сила давления бруска на стол?

возможный Характер изменения
1)	увеличится
2)	уменьшится
3)	не изменится

Запишите в таблицу цифры, соответствующие характеру изменения указанных физических величин. Цифры в ответе могут повторяться.

давление	сила давления

Правильный ответ: 2 3, смогли дать только 15% учащихся.

Пример 9

Из стального баллона выпустили часть газа. При этом в баллоне

1)	объём газа уменьшился, давление газа не изменилось (16%)
2)	объём газа не изменился, давление газа уменьшилось (30% - правильный ответ)
3)	объём и давление газа уменьшились (48%)
4)	объём и давление газа не изменились (6%)

Низкий процент выполнения заданий на понимание, с чем связано давление газа, свидетельствует о сложностях формирования абстрактной модели газа. Возможно, в этом случае для достижения более высокого качества обучения окажутся полезными, помимо реального эксперимента, многочисленные компьютерные интерактивные анимации и модели.

Физика, 7 класс (май)

Характеристика инструментария

Комплекты тестов были составлены для всех УМК, по которым изучается физика в школах (классах), участвовавших в независимой оценке качества образования (таблица 3).

Все комплекты тестов состояли из 4-х вариантов, в каждом варианте по 14 заданий: 11 заданий с выбором ответа и 3 задания с кратким ответом. В каждом варианте были представлены как задания базового уровня сложности, так и задания повышенного уровня сложности (до 30% заданий).

За правильное выполнение каждого задания выставлялся 1 балл. Максимальный балл, который можно было получить за правильное выполнение всей работы, — 14 баллов. Время выполнения работы – 45 минут.

По каждому разделу, изучаемому по программе соответствующего УМК, в работе были представлены задания, которые проверяли овладение понятийным аппаратом, который должен быть сформирован при изучении курса физики 7 класса. Большинство тестировавшихся семиклассников выполняли работу по комплекту, разработанному для программы изучения физики по учебнику . Контрольно-измерительные материалы, составленные по данному комплекту, проверяли:

·  знание и понимание смысла физических понятий (молекула, движение и взаимодействие молекул, строение вещества);

·  знание и понимание смысла физических величин (путь, скорость, масса, объем, плотность, сила, давление, работа);

·  знание и понимание смысла физических законов (закон инерции, закон равновесия рычага);

·  умение описывать и объяснять физические явления (инерция, плавание тела, изменение давления газа, гидростатическое давление жидкости).

В работу были включены от одной до двух расчетных задач на проверку основных формул.

От 2-х до 4-х заданий в вариантах диагностических работ были направлены на проверку основ знаний о методах научного познания и владений экспериментальными умениями:

·  умений использовать физические приборы и измерительные инструменты (определение цены деления и предела измерения мензурки или динамометра, определение объема жидкости с помощью мензурки, определение модуля силы по показаниям динамометра);

·  умений проводить анализ экспериментальных данных, в том числе, выраженных в виде графика или рисунка (чтение графика зависимости скорости от времени при переменном движении, сравнение объемов жидкостей в разных мензурках, сравнение гидростатического давления жидкости в сосудах разной формы);

·  умений выражать результаты измерений и расчетов в единицах Международной системы.

Результаты

Работу по физике выполняли 9989 обучающихся из 429 образовательных учреждений. Средний процент выполнения теста – 61%.

Таблица 3

Авторы учебников по физике для 7 класса	Количество классов	Число учащихся	Средний % выполнения теста
	449	9710	61,5%
,	10	210	59%
и др.	3	69	55%
Всего:	462	9989	61%

На основе анализа статистических характеристик теста была установлена граница, определяющая достаточный уровень овладения учебным материалом по физике: 5 заданий (50% от числа заданий базового уровня сложности). Для учащихся, достигших достаточного уровня (перешагнувших через границу в 5 баллов), определялся рейтинг в классе. Оценки за выполнение теста не выставлялись.

Распределение учащихся по количеству полученных тестовых баллов представлено на диаграмме.

Распределение по тестовым баллам

Рис. 2

52% тестируемых правильно выполнили от 9 до 14 заданий.

Доля учащихся, не достигших достаточного уровня овладения учебным материалом (выполнили менее 5 заданий), составляет 10% (980 учащихся).

В таблице 4 представлены данные о выполнении заданий по контролируемым элементам содержания в сравнении с результатами диагностического тестирования семиклассников в мае 2011 года.

Таблица 4

Контролируемый элемент содержания	Средний % выполнения 2012 год	Средний % выполнения 2011 год
Первоначальные сведения о строении вещества
Строение вещества	67	62
Диффузия	76	54
Взаимодействие тел
Равномерное прямолинейное движение	86	50
Путь	70	75
Скорость равномерного движения	77	71
Масса и плотность вещества	60 (П)	48 (П)
Сложение сил	68	83
Работа силы	46 (П)
Рычаг. Условие равновесия рычага	58	52
Давление твердых тел, жидкостей и газов
Давление твердых тел	66	50
Давление газов	46	22 (П)
Давление внутри жидкости	52
Сила Архимеда	62	63
Физические методы изучения природы
Физические понятия: тело, величина, вещество, явление	77	88
Международная система единиц	61	74
Приборы для измерения физических величин	71	50

По критериям, принятым в практике педагогических измерений, элемент содержания (умение) считается усвоенным (сформированным) для данной группы обучающихся, если процент выполнения заданий, проверяющих их, составляет не менее 65% для заданий с выбором ответа и не менее 50% для заданий с кратким ответом.

В соответствии с этим критерием можно утверждать, что в этом году в отличие от результатов прошлого года семиклассники в среднем усвоили проверяемые элементы содержания из раздела «Первоначальные сведения о строении вещества». Затруднения были выявлены по отдельным элементам содержания разделов «Взаимодействие тел» и «Физические методы изучения природы» (рычаг, работа силы, единицы Международной системы). Низкий процент выполнения из года в год имеют задания по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов». Между тем стоит отметить, что многие элементы содержания этой темы (атмосферное давление, давление газа) - являются важнейшей пропедевтикой для изучения процесса кипения и действия тепловых двигателей в 8 классе, а также газовых законов в старшей школе. Понимание сущности давления газа необходимо ученикам и при изучении физической географии: атмосфера, погода и климат, стихийные явления в атмосфере. К сожалению, не все учителя физики уделяют в 7 классе достаточное внимание изучению такого важного вопроса, как давление газа.

Примеры проблемных заданий

Низкий процент выполнения заданий на понимание физической основы давления газа, свидетельствует о сложностях формирования абстрактной модели газа (пример 1). Возможно, в этом случае для достижения более высокого качества обучения окажутся полезными, помимо реального эксперимента, многочисленные компьютерные интерактивные анимации и модели.

Пример 1

Герметично закрытый баллон с газом охладили. В результате

1)	давление и плотность газа в сосуде увеличились (14%)
2)	давление газа уменьшилось, а плотность не изменилась (48% - правильный ответ)
3)	давление газа увеличилось, а плотность не изменилась (13%)
4)	давление и плотность газа в сосуде уменьшились (25%)

С заданием на гидростатическое давление жидкости (пример 2) справились только 46% тестируемых. Значительная часть учащихся (37%) полагают, что самое большое давление на дно сосуда оказывает вода в широком сосуде (дистрактор 1). Хотя при изучении данной темы программой предусмотрена демонстрация эксперимента «Гидростатический парадокс», полностью отражающего данное задание.

Пример 2

Три сосуда разной формы заполнены водой до одного уровня.

Давление воды на дно

1)	наибольшее в сосуде 1 (37%)
2)	наибольшее в сосуде 2 (13%)
3)	наибольшее в сосуде 3 (4%)
4)	одинаковое во всех сосудах (46% - правильный ответ)

Задание на проверку формулы для вычисления гидростатического давления жидкости также имеет низкий процент выполнения (пример 3). Таким образом, эта тема в целом недостаточно отработана в ряде школ.

Пример 3

Сплошной кубик, имеющий плотность ρк и длину ребра а, опустили в жидкость с плотностью ρж (см. рисунок).

Давление, оказываемое жидкостью на верхнюю грань кубика, равно

1)	ρк ∙ g ∙ (h2 +a) (9%)
2)	ρж ∙ g ∙ (h2 +a) (16%)
3)	ρк ∙ g ∙ h1 (13%)
4)	ρж ∙ g ∙ h1 (62% - правильный ответ)

Требуют более тщательной отработки и вопросы из темы о простых механизмах. Из анализа результатов выполнения заданий по этой теме в 2011 и 2012 г. г. следует, что в среднем только 52-58 % учащихся могут применить правило равновесия рычага (пример 4).