Рекомендации по методике подготовки к ЕГЭ

Приведем некоторые рекомендации преподавателям физики по совершенствованию методики подготовки к экзамену в форме ЕГЭ. Как следует из методического письма членов предметной комиссии по физике Федерального института педагогических измерений (ФИПИ), при подготовке учащихся к экзамену 2011 года следует обратить особое внимание на следующие особенности.

В книге полностью учтены все изменения в структуре и содержании КИМов по физике 2011 г. В модели ЕГЭ 2011 года расширяется число заданий, проверяющих как методологические умения, так и спектр проверяемых умений. Усиливается роль заданий по фотографиям реальных экспериментов, для выполнения которых необходимо распознать используемое лабораторное оборудование и измерительные приборы, уметь правильно снимать показания различных приборов.

Бессистемные знания, заучивание формул без осмысления сущности физических процессов и явлений, т.е. все то, что можно получить в результате «натаскивания», не приводит к желаемым результатам при сдаче ЕГЭ. Только сформированная система физических знаний, понимание особенностей протекания изученных явлений, выстраивание иерархии физических законов сможет обеспечить успешность сдачи экзамена.

В контрольных измерительных материалах, начиная с 2009 г., используются задания с развернутым ответом, представляющие собой качественные задачи. Как правило, использовались различные по содержанию, но сходные по модели задания, в которых необходимо было объяснить изменения, протекающие в описанном в задании опыте. Ответ должен был представлять собой логически стройную цепочку рассуждений со ссылкой на физические явления и законы.

Большинство выпускников могут лишь узнать физические явления или указать на законы и формулы, которые можно использовать в данной ситуации, но испытывают серьезные трудности при формулировании логически связных объяснений. Очевидно, необходимо шире использовать качественные задачи в процессе изучения предмета, включать такие модели заданий в большинство тематических контрольных работ, а также уделять больше внимания устным ответам учащихся на уроках.

Один из факторов, влияющих на успешность решения задач по физике, — это сформированность вычислительных навыков учащихся. Можно порекомендовать уделять специальное внимание организации вычислительной работы на уроках физики. Она может быть оптимально выстроена с использованием калькулятора. К настоящему времени в отделе средств обучения проведена сертификация серии калькуляторов. Эти калькуляторы входят в перечень оборудования современного кабинета физики и включаются в состав наборов «ЕГЭ-лаборатория», они относятся к непрограммируемым калькуляторам и полностью отвечают требованиям, предъявляемым к калькуляторам, использование которых разрешено на ЕГЭ по физике.

Использование калькулятора при решении задач помогает без особых сложностей получить численный ответ, высвобождает время на осмысление физической сути полученных в ответе значений. С использованием калькулятора повышается эффективность и при оценке погрешностей, что крайне важно при столь необходимом в настоящее время увеличении доли самостоятельного ученического эксперимента.

Ниже перечислены методологические умения, на формирование которых следует обратить внимание в процессе преподавания физики, и примеры заданий, при помощи которых проверяются указанные умения:

1. Различать использование различных методов изучения физических объектов (наблюдение, эксперимент, измерение, описание, моделирование, гипотеза) (см. пример 1).

2. Предлагать (выбирать) порядок проведения опыта или наблюдения, выбирать измерительные приборы и оборудование в зависимости от поставленной цели исследования.

3. Определять цену деления, пределы измерения прибора, записывать показания приборов.

4. Анализировать порядок проведения наблюдения или опыта, выделять ошибки в ходе постановки исследования (см. пример 2).

5. Строить графики по результатам исследований (с учетом абсолютных погрешностей измерений), находить по результатам эксперимента значения физических величин (косвенные измерения), оценивать соответствие выводов по имеющимся экспериментальным данным.

6. Сопоставлять результаты исследований, приведенные в виде словесного описания, таблицы или графика (переводить имеющиеся данные из одной формы описания в другую), делать выводы, объяснять результаты опытов и наблюдений на основе известных физических явлений, законов, теорий (см. пример 3).

Пример 1.

Ученица опустила электроды в сосуд с химическим раствором и подсоединила их к источнику тока. В своем отчете она записала: «На одном из электродов выделились пузырьки». Это утверждение является

1) теоретическим выводом

2) экспериментальным фактом

3) гипотезой эксперимента

4) объяснением факта

Пример 2.

Ученик предположил, что электрическое сопротивление отрезка металлического провода прямо пропорционально его длине. Для проверки этой гипотезы он взял отрезки проводов из алюминия и меди. Результаты измерения длины отрезков и их сопротивления ученик отметил точками на графике зависимости сопротивления от длины проводника (см. рисунок 1). Погрешности измерения длины и сопротивления равны соответственно 5 см и 0,1 Ом. Какой вывод следует из результатов эксперимента?

Рис. 1.

1) С учетом погрешности измерений эксперимент подтвердил правильность гипотезы.

2) Порядок постановки эксперимента не соответствовал выдвинутой гипотезе.

3) Погрешности измерений настолько велики, что не позволили проверить гипотезу.

4) Большинство результатов измерений подтверждает гипотезу, но при измерении сопротивления отрезка провода длиной 5 м допущена грубая ошибка.

Пример 3.

Экспериментально исследовалась зависимость времени закипания некоторого количества воды от мощности кипятильника. По результатам измерений построен график, приведенный на рисунке 2. Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента?

Рис. 2.

1) Время нагревания прямо пропорционально мощности нагревателя.

2) С ростом мощности нагревателя вода нагревается быстрее.

3) Мощность нагревателя с течением времени уменьшается.

4) Теплоемкость воды равна 4200

В контрольных измерительных материалах 2009 г. были использованы задания с развернутым ответом, которые представляют собой качественные задачи. Введение таких заданий позволило более полно проверять умение анализировать физические явления, строить логически обоснованные рассуждения, применять имеющиеся теоретические знания для объяснения явлений из окружающей жизни.

В вариантах текущего года используются два типа качественных задач:

1. Объяснение физических явлений, наблюдаемых в окружающей жизни. Примером такого рода заданий служит задача С1 из демонстрационного варианта 2009 г.

2. Объяснение опыта, иллюстрирующего протекание тех или иных физических явлений. Примеры двух таких заданий по электростатике и волновой оптике приведены ниже.

Пример 4.

К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей подставке, Поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку. Затем к стержню электроскопа прикоснулись пальцем другой руки, убрали сначала руку, а потом убрали заряженную палочку. Электроскоп показал наличие электрического заряда. Какой заряд приобрел электроскоп? Объясните наблюдаемое явление. По возможности сопроводите объяснение рисунками.

Пример 5.

Тонкостенную стеклянную пробирку с воздухом опускают закрытым концом в стакан с водой. Погруженная в воду часть пробирки кажется зеркальной. Какое явление наблюдается в этом случае? Объясните, почему в данном случае его можно наблюдать. По возможности сопроводите пояснение рисунком.

При обучении школьников письменным развернутым ответам на качественные задачи рекомендуется придерживаться следующей схемы решении.

1. Ознакомление с условием задачи, краткая запись условия или создание рисунка, поясняющего условие задачи. Как правило, в перечисленных выше типах заданий использование рисунков при анализе условия наиболее эффективно.

2. Анализ условия задачи. Вычленение в задаче цепочки вопросов, на основании которых в дальнейшем строится логическое объяснение.

3. Выделение физических явлений и характеризующих их физических величин и законов, которые необходимо использовать при ответе на составленную цепочку вопросов.

4. Запись цепочки рассуждений, представляющей собой последовательные ответы на поставленные вопросы и включающей указания на выделенные физические явления, величины и законы.

5. Формулировка вывода, представляющего собой ответ на вопрос задачи.