Поэлементный анализ результатов государственной (итоговой) аттестации выпускников 9-х классов по физике и рекомендации по совершенствованию преподавания предмета

Поэлементный анализ результатов государственной (итоговой) аттестации выпускников 9-х классов по физике

и рекомендации по совершенствованию преподавания предмета

ОГЭ по физике является экзаменом по выбору обучающихся и выполняет две основные функции: итоговую аттестацию выпускников основной школы и создание условий для дифференциации обучающихся при поступлении в профильные классы средней школы. Среди предметов по выбору в форме ОГЭ выбрали физику – 462 (10,3%) выпускника, что на 57 больше, чем в 2014 году. В 2015 учебном году в форме ОГЭ физику сдавали учащиеся из 33 учебных заведений. Наибольшее число выпускников выбрали экзамен по физике в форме ОГЭ в 2015 г. из следующих образовательных учреждений №№ 1, 6, 23, 32, 40, 49, ШИЛИ, КМЛ.

Региональная рейтинговая оценка по среднему баллу показала, что результаты экзаменов в форме ОГЭ по среднему баллу (пятибалльная шкала) по физике по Калининграду выше региональных показателей (таблица 1).

Таблица 1

Сравнительные результаты экзаменов в новой форме (2013, 2014 г. г.), форме ОГЭ (2015 г.) (регион – город)

Предметы /Год	Количество выпускников, участвующих в новой форме проведения экзаменов	Средний балл (по 5-балльной шкале)
Регион	Город	Регион	Город
2013	2014	2015	2013	2014	2015	2013	2014	2015	2013	2014	2015
Физика	190	667	739	140	405	462	4,30	3,81	3,79	4,34	3,88	3,82

Муниципальные результаты экзамена по среднему баллу (таблица 2) показали снижение среднего балла по физике.

Таблица 2

Показатели по среднему баллу (по пятибалльной шкале)

в сравнении за 3 года

Предмет	2013 г.	2014 г.	2015 г.
Физика	4,34	3,88 (-0,46)	3,82 (-0,06)

На 6 % снизилось количество обучающихся, получивших на экзамене «4» и «5» (таблица 3).

Таблица 3

Результаты экзаменов в форме ОГЭ ГИА 9, 2015 (% от допущенных, % обучающихся, получивших «2», % обучающихся, получивших «4 и 5»)

Предмет	Кол-во сдававших (% от допущенных )	% учащихся, получивших «2»	% учащихся, получивших «4» и 5»
2013	2014	2015 ОГЭ	2013	2014	2015	2013	2014	2015 ОГЭ
Физика	3,7	10,3	11,4	2,9	1,2	1,7	86,4	69,9	63,9

Снижение качества обученности не может не отразиться в дальнейшем на качестве обучения на уровне среднего полного образования, в том числе и на комплектовании профильных физико-математических 10-х классов.

Среди большинства общеобразовательных учреждений остается проблема контрольно-оценочной деятельности, что подтверждается сравнением среднего балла по результатам учебного года и экзаменов в форме ОГЭ (таблица 4).

Таблица 4

Сравнение среднего балла (по 5- балльной шкале) по муниципалитету

по результатам года и экзамена за два учебных года

Предметы	Средний балл по результатам:
учебного года	экзаменов
2013/14	2014/15	2013/14	2014/15
Физика	4,22	4,21	3,88 (– 0,34)	3,83 (–0,38)

Сравнение соответствия годовых и экзаменационных отметок (таблица 5) по результатам экзамена в новой форме (2013) и форме ОГЭ (2014) показало, что количество обучающихся, подтвердивших на экзаменах свою годовую отметку уменьшилось и увеличилось количество учащихся, сдавших экзамен ниже годовой отметки.

Таблица 5

Соответствие годовых и экзаменационных отметок

по результатам экзамена (%) 2014 и 2015 годы

Предмет	подтвердили	выше	ниже
2014	2015	2014	2015	2014	2015
Физика	51,60	45,02	9,63	11,47	38,77	43,51

Уровень обученности определенной части выпускников 9-х классов не соответствует программным требованиям государственного образовательного стандарта.

По результатам ГИА неудовлетворительные отметки (таблица 3) получили 8 учащихся (1,7%).

Результаты выполнения выпускниками г. Калининграда экзаменационной работы по физике за курс основного общего образования отражает следующая диаграмма.

Рис. 1. Сравнительная диаграмма доли учащихся, получивших соответствующий балл ( по пятибалльной шкале) на экзаменах в новой форме, форме ОГЭ за 2013-2015 г. г.

В числе лучших по среднему баллу (пятибалльная шкала) – общеобразовательные учреждения: ШИЛИ, гимназии №№ 1, 32, 40, лицеи №№ 23, 49.

Таблица 6

Соответствие результатов экзамена в форме ОГЭ в 2015 году в различных системах оценивания

Кол-во выпускников	Отметки (количество,%)	Средний балл	Процент качества
«5»	«4»	«3»	«2»	2014	2015
кол-во	%	кол-во	%	кол-во	%	Кол-во	%	первичный	«5»	первичный	«5»	2014	2015
462	91	19,7	204	44,15	159	34,42	8	1,73	22,83	3,88	22,05	3,82	69,88	63,85

Выполнили работу на «4» и «5» 63,85 % экзаменуемых.

Результаты экзамена по среднему первичному баллу, представленные в сравнении за два года обучения.

Таблица 7

Результаты экзаменов по диапазону первичных баллов в 2015 году

(462 выпускника)

	«2»	«3»	«4»	«5»
Баллы	0-7	8	9	10 - 17	18	19	20 - 28	29	30	31-39	40
Кол-во выпускников	4	4	8	134	17	20	163	21	14	77	0
%	0,87	0,87	1,73	29	3,68	4,33	35,28	4,55	3,03	16,66	0,00

Рис. 2. Распределение выпускников по первичному баллу

Таблица 8

Соотношение годовых отметок и результатов экзаменов в форме ОГЭ по физике, 2015 год

	Количество выпускников, сдававших ОГЭ по физике	Имеют годовую «5»	Получили на экзамене	Имеют годовую «4»,	Получили на экзамене	Имеют годовую «3»,	Получили на экзамене
«5»	«4»	«3»	«2»	«5»	«4»	«3»	«2»	«5»	«4»	«3»	«2»
К-во	462	159	52	79	28	0	239	39	111	86	3	64	0	14	45	5
%			32,70	49,69	17,61	0,00		16,31	46,44	36,00	1,25		0,00	21,88	70,31	7,81

В целом, подтвердили свои годовые отметки 43,5% выпускников, продемонстрировали знания выше 11,5%, ниже – 45%.

Рис. 3. Сравнение соотношения годовых отметок с результатами экзамена в форме ОГЭ

Анализ результата экзамена дает возможность получить информацию о сильных и слабых сторонах подготовки учащихся по предмету, определить уровень усвоения знаний и умений отдельными группами выпускников, т. е. предоставляет данные, являющиеся необходимым условием реализации обратной связи в процессе обучения физике и позволяет сформулировать рекомендации по совершенствованию процесса обучения в целях обеспечения более полного соответствия уровня подготовки выпускников требованиям государственного стандарта основного общего образования. Новая форма проведения экзамена позволяет сделать процедуру оценивания учебных достижений школьников открытой и объективной, обеспечить высокую дифференцируемость результатов.

Анализ выполнения экзаменационной работы по объектам контроля

В таблице представлены средние проценты выполнения заданий экзаменационной работы (по элементам содержания).

Таблица 9

Анализ выполнения экзаменационной работы по заданиям

№ задания	Элемент содержания, проверяемый заданием	Проверяемый код элемента требований	Виды деятельности	Уровень сложности	Выполнили задание (кол-во учащихся, %)
Часть 1
1	Механическое движение. Равномерное и равноускоренное движение	Равномерное прямолинейное движение. Путь. Скорость.	Понимание смысла физических величин. Понимание смысла понятий, физических явлений	Б	408 (88,31%)
2	Законы Ньютона. Силы в природе	Силы в природе. Законы Ньютона	Понимание смысла физических законов	Б	276 (45,43%)
3	Закон сохранения импульса. Закон сохранения энергии	Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения импульса	Понимание смысла физических величин	Б	229 (49,56%)
4	Простые механизмы Механические колебания и волны. Свободное падение. Движение по окружности	Движение по окружности Характеристики колебательного движения. Простые механизмы	Понимание смысла физических величин	Б	239 (51,73%)
5	Давление. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Плотность вещества	Закон паскаля. Закон Архимеда. Плотность	Понимание смысла физических явлений. Понимание смысла физических величин	Б	258 (55,84%)
6	Механические явления	Расчетная задача	Понимание смысла физических величин. Понимание смысла физических законов	П	277 (59,96%)
7	Тепловые явления	Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение	Понимание смысла физических явлений. Понимание смысла понятий	Б	316 (68,39%)
8.	Тепловые явления	Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение	Понимание смысла физических явлений. Понимание смысла понятий	Б	315 (68,18%)
9	Тепловые явления	Расчетная задача	Понимание смысла физических величин	П	217 (46,97%)
10	Электризация тел. Постоянный электрический ток	Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда	Понимание смысла физических законов. Понимание смысла физических величин	Б	271 (58,66%)
11	Постоянный электрический ток	Постоянный электрический ток	Понимание смысла физических величин	Б	305 (66,02%)
12	Магнитное поле. Электромагнитная индукция	Магнитное поле тока. Действие магнитного поля на проводник с током	Понимание смысла физических явлений. Понимание смысла физических величин	Б	239 (51,73%)
13	Электромагнитные колебания и волны. Элементы оптики	Линза	Понимание смысла физических величин	Б	307 (66,45%)
14	Электромагнитные явления	Расчетная задача	Понимание смысла физических явлений. Понимание смысла физических величин	П	281 (60,82%)
15	Радиоактивность. Ядерные реакции	Состав атомного ядра	Понимание смысла понятий. Понимание смысла физических величин	Б	336 (72,73%)
16	Владение основами знаний о методах научного познания	Количество теплоты	Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями	Б	293 (63,42%)
17	Извлечение информации из текста физического содержания	Постоянный электрический ток	Понимание текстов физического содержания	Б	415 (89,82%)
18	Сопоставление информации из разных частей текста. Применение информации из текста физического содержания	Постоянный электрический ток	Понимание текстов физического содержания	Б	179 (38,74%)
Часть 2
19	Применение информации из текста физического содержания	Закон Ома для участка электрической цепи	Понимание текстов физического содержания	П	440 (95,24%)
20	Физические явления и законы. Понимание и анализ экспериментальных данных, представленных в виде таблицы, графика или рисунка (схемы)	Сила тока. Электрическое сопротивление. Мощность электрического тока	Понимание смысла физических величин. Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями	Б	430 (93,07%)
21	Извлечение информации из текста физического содержания.		Понимание смысла физических величин. Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями	Б	359 (77,71%)
22	Физические явления и законы	Сопоставление информации из разных частей текста. Применение информации из текста физического содержания	Решение задач различного типа и уровня сложности	П	273 (59,09%)
Часть 3
23	Физические явления и законы	Применение информации из текста физического содержания	Решение задач различного типа и уровня сложности	П	281 (60,82%)
24	Экспериментальное задание (механические, электромагнитные явления)	Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи	Решение задач различного типа и уровня сложности	В	328 (70,99%)
25	Качественная задача (механические, тепловые или электромагнитные явления)	Линза. Фокусное расстояние линзы	Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями	П	149 (32,25%)
26	Расчетная задача (механические, электромагнитные явления)	КПД. Механическая работа. Работа электрического тока	Решение задач различного типа и уровня сложности	В	191 (41,34%)
27	Расчетная задача (механические, тепловые явления)	Количество теплоты. Закон сохранения энергии в тепловых процессах	Решение задач различного типа и уровня сложности	В	247 (53,46%)

Как видно из таблицы выполнение заданий базового уровня сложности свидетельствует об усвоении практически всех проверяемых элементов содержания физики механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлений.

Используемый при конструировании вариантов экзаменационной работы отбор контролируемых элементов содержания обеспечивает требование функциональной полноты теста, так как в каждом варианте проверяется освоение всех разделов курсы физики основной школы и для каждого раздела предлагаются задания всех таксономических уровней. При этом наиболее важные с точки зрения мировоззренческой значимости или необходимости для дальнейшего образования содержательные элементы проверяются в одном и том же варианте заданиями разного уровня сложности.

Структура экзаменационного варианта обеспечивает проверку всех предусмотренных стандартом видов деятельности (с учетом тех ограничений,

которые накладывают условия массовой письменной проверки знаний и умений учащихся): усвоение понятийного аппарата курса физики основной школы, овладение методологическими знаниями и экспериментальными умениями, использование при выполнении учебных задач текстов физического содержания, применение знаний при решении расчетных задач и объяснении физических явлений и процессов в ситуациях практико-ориентированного характера.

С 2013 года увеличилось общее количество заданий до 27: добавлено задание 8 с выбором ответа – на тепловые явления, а также задание 23 с кратким ответом – на понимание и анализ экспериментальных данных, представленных в виде таблицы, графика или рисунка (схемы). Увеличилось до пяти количество заданий с развернутым ответом: к четырем заданиям с развернутым ответом части 3 добавилось задание 19 части 1 – на применение информации из текста физического содержания.

Максимальный первичный балл за работу вырос до 40.

Каждый вариант экзаменационной работы состоит из трех частей и содержит 27 заданий, различающихся формой и уровнем сложности.

Часть 1 содержит 18 заданий с выбором ответа и 1 задание с развернутым ответом. К каждому заданию с выбором ответа приводится четыре варианта ответа, из которых верен только один.

Часть 2 содержит 4 задания, к которым требуется привести краткий ответ в виде набора цифр. Задания 20 и 21 представляют собой задания на установление соответствия позиций, представленных в двух множествах. Задания 22 и 23 предполагают выбор двух правильных утверждений из предложенного перечня (множественный выбор).

Часть 3 содержит 4 задания, для которых необходимо привести развернутый ответ. Задание 24 представляет собой практическую работу, для выполнения которой используется лабораторное оборудование.

Экзаменационная работа разрабатывается исходя из необходимости проверки следующих видов деятельности.

1. Владение основным понятийным аппаратом школьного курса физики.

1.1. Знание и понимание смысла понятий.

1.2. Знание и понимание смысла физических величин.

1.3. Знание и понимание смысла физических законов.

1.4. Умение описывать и объяснять физические явления.

2. Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями.

3. Решение задач различного типа и уровня сложности.

4. Понимание текстов физического содержания.

5. Использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни.

В экзаменационной работе представлены задания разных уровней сложности: базового, повышенного и высокого. Задания базового уровня включены в часть 1 работы (15 заданий с выбором ответа) и в часть 2 (задания 20 и 21). Это простые задания, проверяющие усвоение наиболее важных физических понятий, явлений и законов, а также умение работать с информацией физического содержания. Задания повышенного уровня распределены между всеми частями работы: три задания с выбором ответа, два задания с кратким ответом и два задания с развернутым ответом. Все они направлены на проверку умения использовать понятия и законы физики для анализа различных процессов и явлений, а также умения решать качественные и расчетные задачи по какой-либо из тем школьного курса физики. Задания 24, 26 и 27 части 3 являются заданиями высокого уровня сложности и проверяют умение использовать законы физики в измененной или новой ситуации при решении задач, а также проводить экспериментальные исследования. Включение в часть 3 работы заданий высокого уровня сложности позволяет дифференцировать учащихся при отборе в профильные классы.

Содержательный элемент считается усвоенным, если средний процент выполнения для заданий базового уровня сложности превышает 65%, а для заданий повышенного и высокого уровней сложности – 50%. Наибольшие затруднения у школьников вызвала качественная задача, вероятно, вследствие трудности объяснения сути физических явлений на качественном уровне.

Ряд заданий, включенных в содержание экзаменационной работы, объединены не по тематическому признаку, а по тому, на проверку каких умений они направлены. Ниже приведен краткий анализ выполнения этих линий заданий.

Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальные умения проверяются в заданиях 16, 23 и 24. Задание 15 с выбором ответа и задание 23 с кратким ответом контролируют следующие умения:

-  формулировать (различать) цели проведения (гипотезу, выводы) описанного опыта или наблюдения;

-  конструировать экспериментальную установку, выбирать порядок проведения опыта в соответствии с предложенной гипотезой;

-  использовать физические приборы и измерительные инструменты для прямых измерений физических величин;

-  проводить анализ результатов экспериментальных исследований, в том числе выраженных в виде таблицы или графика.

Экспериментальное задание 24 проверяет:

1)  умение проводить косвенные измерения физических величин: плотности вещества; силы Архимеда; коэффициента трения скольжения; жесткости пружины; периода и частоты колебаний математического маятника; момента силы, действующего на рычаг; работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного или неподвижного блока; работы силы трения; оптической силы собирающей линзы; электрического сопротивления резистора; работы и мощности тока;

2)  умение представлять экспериментальные результаты в виде таблиц, графиков или схематических рисунков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных: о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины; о зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити; о зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника; о зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления; о свойствах изображения, полученного с помощью собирающей линзы;

3)  умение проводить экспериментальную проверку физических законов и следствий: проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении резисторов, проверка правила для силы электрического тока при параллельном соединении резисторов.

Понимание текстов физического содержания проверяется заданиями 17–19, а также заданием 22. В первом случае для одного и того же текста формулируются вопросы, которые контролируют умения:

-  понимать смысл использованных в тексте физических терминов;

-  отвечать на прямые вопросы к содержанию текста;

-  отвечать на вопросы, требующие сопоставления информации из разных частей текста;

-  использовать информацию из текста в измененной ситуации;

-  переводить информацию из одной знаковой системы в другую.

В задании 22 используется представление информации в виде справочной таблицы, графика или рисунка (схемы), которые необходимо использовать при выборе верных утверждений.

Задания, в которых необходимо решить задачи, представлены в различных частях работы. Это три задания с выбором ответа (задания 6, 9 и 14) и три задания с развернутым ответом. Задание 25 – качественный вопрос (задача), представляющий собой описание явления или процесса из окружающей жизни, для которого учащимся необходимо привести цепочку рассуждений, объясняющих протекание явления, особенности его свойств и т. п. Задания для итоговой аттестации по физике характеризуются также по способу представления информации в задании или дистракторах и подбираются таким образом, чтобы проверить умения учащихся читать графики зависимости физических величин, табличные данные или использовать различные схемы или схематичные рисунки.

Выводы и рекомендации

Экзаменуемые, показавшие по результатам ГИА неудовлетворительный уровень подготовки, демонстрируют крайне низкий уровень владения даже основным понятийным аппаратом курса физики основной школы. Процент выполнения ими заданий базового уровня находится в интервале от 20 до 30%.

В группе учащихся с удовлетворительным уровнем подготовки большинство процент выполнения заданий базового уровня составляет от 40 до 60%. Учащимися этой группы освоены только умения отвечать на прямые вопросы к содержанию текста физического содержания.

Учащиеся с хорошим уровнем подготовки справились с большинством заданий базового уровня, частично выполнили задания повышенного уровня и справились с экспериментальным заданием высокого уровня сложности.

Выпускники с отличным уровнем подготовки показали владение всеми контролируемыми элементами при выполнении широкого спектра заданий базового, повышенного и высокого уровней сложности. Результаты экзамена по физике могут использоваться при поступлении учащихся в классы, где физика является профильным предметом. В этом случае можно считать готовыми к обучению в профильном классе учащихся, получивших по результатам экзамена отметку «5».

Анализ результатов ОГЭ показал, что учащимися усвоены на базовом уровне все проверяемые элементы содержания курса физики основной школы.

Затруднения у учащихся вызвали отдельные задания на анализ результатов экспериментальных исследований, когда в процессе эксперимента менялись два параметра.

Среди заданий повышенной сложности наибольшие затруднения у учащихся вызвали качественные задачи с развернутым ответом, а также задания по работе с текстом физического содержания (задания на сопоставление информации из разных частей текста и применение информации в измененной ситуации).

При подготовке выпускников основных общеобразовательных школ к государственной итоговой аттестации по физике учителям необходимо внимательно изучить нормативные документы, регламентирующие проведение итогового экзамена по предмету. При этом внимание следует обратить на содержание демонстрационного варианта экзаменационной работы 2016 г., содержание кодификатора и спецификации к нему, а также изменения, которые будут внесены в экзаменационную работу 2016 г.

Систематическую подготовку к государственной итоговой аттестации выпускников основной общеобразовательной школы по физике следует проводить по нескольким направлениям:

·  для осуществления контроля знаний и умений учащихся чаще применять тестирование с использованием тестовых заданий с выбором ответа, с кратким и развёрнутым ответом, постепенно повышая их уровень сложности;

·  уделить особое внимание сопутствующему повторению основного материала 7-9 классов, используя уроки обобщающего повторения;

·  продолжить формирование умения у школьников работать с информацией, представленной в различных видах;

·  при подготовке учащихся к контролю и самоконтролю знаний и умений учить их внимательно читать инструкции к заданиям, а также содержание самих заданий;

·  при разработке тематического планирования целесообразно провести анализ всех возможных для реализации лабораторных работ, практических заданий и ученических опытов. Желательно, чтобы у учащихся в процессе выполнения различных практических работ была возможность освоить алгоритмы выполнения различных типов экспериментальных заданий;

·  при подготовке к экзамену рекомендовать учащимся демонстрационные варианты разных лет ФИПИ по физике;

·  рекомендовать учащимся планировать подготовку к экзамену заранее, чтобы школьники могли оценить уровень своей подготовки, выявить пробелы в знаниях и умениях, составить реальное представление о том, насколько сложные задания им предстоит выполнить в каждой части работы;

·  уделить внимание решению качественных задач для построения учащимися цепочки логичных рассуждений, объясняющих протекание явления с применением определения этого явления или законов физики.

Особое внимание необходимо обратить на обоснованность объяснений в качественных задачах и описания вновь вводимых величин и запись необходимых комментариев к решению в расчетных задачах. Целесообразно шире вводить различные качественные задачи в практике преподавания предмета, используя их не только в письменных работах, но и при устном опросе в виде подробного обсуждения всех логических шагов обоснования.

Рекомендуется увеличить в различных тематических и тренировочных работах долю заданий на понимание условий протекания физических явлений и процессов, а также использования физических величин для их описания.

Целесообразно использовать комплексные задания, которые, требуют применить к описанию того или иного процесса пять-шесть различных физических величин, а не две-три, как это делается в экзаменационных материалах. Необходимо сначала разбирать характер протекания процесса и указывать различные величины, которые могут быть использованы для его описания, а уже затем характеризовать их изменения при изменении тех или иных условий.

Для подготовки учащихся к выполнению заданий, проверяющих сформированность методологических умений, рекомендуется расширить этап обсуждения лабораторных работ. Более пристальное внимание необходимо обращать на вопросы, которые приучают школьников оценивать соответствие выводов имеющимся экспериментальным данным; определять, достаточно ли экспериментальных данных для формулировки вывода; интерпретировать результаты опытов и наблюдений на основе известных физических явлений, законов, теорий; устанавливать условия применимости физических моделей в предложенных ситуациях.

Материал подготовлен учителем физики МАОУ ШИЛИ .

При анализе использованы материалы сборника комитета по образованию городского округа «Город Калининград» «Результаты экзаменов общеобразовательных учреждений города Калининграда в 2014-2015 учебном году».