анализ типичных ошибок ЕГЭ-2019 г. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников егэ 2019 года по химии
Скачать 0.75 Mb.
|
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ Д.Ю. Добротин, Н.В. Свириденкова, М.Г. Снастина МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2019 года по ХИМИИ Москва, 2019 2 Контрольные измерительные материалы, которые использовались при проведении ЕГЭ по химии в 2019 г., по своей содержательной основе, структуре и типологии заданий были аналогичны КИМ 2018 г. Каждый экзаменационный вариант состоял из двух частей и включал в себя 35 заданий: часть 1 содержала 29 заданий с кратким ответом базового и повышенного уровней сложности; часть 2 содержала 6 заданий с развернутым ответом высокого уровня сложности. Содержательную основу КИМ составила целостная система знаний, которая рассматривается в качестве инвариантного ядра содержания учебного предмета «Химия». Данная система знаний образована системами ведущих химических понятий: о химическом элементе и веществе, системе понятий о химической реакции. Важным при отборе содержания для КИМ являлся подход, предусматривающий максимальный охват заданиями экзаменационного варианта основных разделов курса химии (неорганической, общей и органической химии), а также значимость учебного материала для общеобразовательной подготовки выпускников средней школы. Особенности заданий различного уровня сложности обусловлены различиями в их направленности. Так, задания базового уровня сложности проверяют усвоение содержания всех разделов школьного курса химии. При этом каждое из таких заданий ориентировано на проверку усвоения одного-двух элементов содержания. Однако это не является основанием для того, чтобы отнести данные задания к категории легких, не требующих особых усилий для поиска верного ответа. Напротив, выполнение любого из них предполагает обязательный и тщательный анализ условия и применение знаний в системе. Задания повышенного уровня сложности предусматривают выполнение большего разнообразия действий по применению знаний в измененной, нестандартной ситуации (например, для анализа сущности изученных типов реакций), а также сформированность умений систематизировать и обобщать полученные знания. Для оценки сформированности интеллектуальных умений более высокого уровня, таких как устанавливать причинно-следственные связи между отдельными элементами знаний (например, между составом, строением и свойствами веществ), формулировать ответ в определенной логике с аргументацией сделанных выводов и заключений, используются задания высокого уровня сложности, которые предполагают запись развернутого ответа. Задания высокого уровня сложности предусматривают комплексную проверку владения умениями: 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 типов реакций; проводить комбинированные расчеты по химическим уравнениям. Такие задания проверяют усвоение нескольких элементов содержания из различных тем школьного курса химии: окислительно- восстановительные реакции, реакции ионного обмена, химические свойства неорганических и органических веществ, а также знание физических величин и возможность вычисления их количественного значения на основании формулы вещества или по уравнению химической реакции. Определение количества заданий по тому или иному разделу, а также уровень сложности их проверки осуществлялись с учетом глубины изучения элементов содержания в школьном курсе химии, а также особенностей требований, предъявляемых к сформированности умений, которые предусмотрены образовательным стандартом. Большое внимание при конструировании заданий уделено усилению деятельностной и практико-ориентированной составляющей их содержания. Указанная направленность изменений, внесенных в последние два-три года, способствовала усилению дифференцирующей способности заданий. Это было достигнуто в результате повышение уровня сложности отдельных заданий за счет расширения количества элементов содержания, проверяемых одним 3 заданием, увеличения количества последовательно выполняемых мыслительных операций, которые необходимо осуществить для его решения, а также в результате включения в задания повышенного уровня сложности материала, изучаемого на углубленном уровне. К усилению диагностических возможностей экзаменационного варианта привело включение заданий, содержание которых образовано комбинированием материала из различных содержательных блоков/тем курса химии или которые предполагают демонстрацию владения универсальными учебными действиями, например такими, как работа с текстовой информацией, обобщение и систематизация данных, приведенных в условии задания. Конструкция обновленных моделей заданий высокого уровня сложности осуществлена таким образом, чтобы для их решения требовалось разработать индивидуальный алгоритм решения, так как условие этих заданий не предполагало универсального подхода к решению. Такая формулировка условия позволяет проконтролировать готовность экзаменуемых к разностороннему применению знаний и умений, что характерно для высокого уровня подготовки выпускников. В экзаменационные варианты 2019 г. не было внесено изменений по сравнению с вариантами 2018 г. Число участников ЕГЭ по химии существенно (примерно на 5 тыс. человек) возросло в 2019 г. в сравнении с 2018 г. и составило более 94 тыс. человек. Продолжает расти средний тестовый балл: в 2019 г. он составил 56,3 балла, в то время как в 2018 г. он был равен 54,6 балла. Снизилась в сравнении с 2018 г. доля участников, не преодолевших минимального балла при сохранении его значения на уровне 13 первичных баллов (36 тестовых баллов): доля таких выпускников в 2019 г. составила 14,7% (в 2018 г. – 16,6%). В сравнении с 2018 г. возросли доли участников с результатами в диапазоне 61–80 т.б. (2019 г. – 32,5%, 2018 г. – 31,5%) и 81–100 т.б. (в 2019 г. – 11,2%; в 2018 г. – 9,4%). Наиболее успешно всеми участниками ЕГЭ 2019 г. выполнены задания 1, 2, 3, 10, 20, 21 и 22, которые проверяют сформированность следующих умений: применять основные положения химических теорий для анализа строения и свойств веществ; характеризовать s-, p- и d-элементы по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева; понимать смысл Периодического закона Д.И. Менделеева и использовать его для качественного анализа и обоснования основных закономерностей строения атомов, свойств химических элементов и их соединений; объяснять зависимость свойств химических элементов и их соединений от положения элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева; понимать смысл важнейших понятий; определять валентность, степень окисления химических элементов, заряды ионов; объяснять влияние различных факторов на скорость химической реакции и на смещение химического равновесия; использовать важнейшие химические понятия для объяснения отдельных фактов и явлений. Наименее успешно выполнены задания, предусматривающие проверку: знаний, формируемых в процессе химического эксперимента (задание 25); умений выбирать из перечня вещества, вступающие в окислительно-восстановительное взаимодействие, и составлять соответствующие уравнения реакций (задание 30), составлять реакции, отражающие химические свойства и взаимосвязь основных классов органических соединений (33), проводить комбинированные вычисления по формулам и уравнениям химических реакций (34 и 35). Часть 1 экзаменационной работы 2019 г. содержала задания базового и повышенного уровней сложности. Эти задания были сгруппированы по четырем тематическим блокам: «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Закономерности изменения свойств химических 4 элементов по периодам и группам». «Строение вещества. Химическая связь»; «Неорганические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов»; «Органические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов»; «Химическая реакция»; «Методы познания в химии»; «Химия и жизнь»; «Расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций». Блок «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Закономерности изменения свойств химических элементов по периодам и группам». «Строение вещества. Химическая связь» Задания этого тематического блока проверяли усвоение базовых теоретических понятий, характеризующих строение атомов химических элементов и строение вещества. Выполнение этих заданий предусматривало умение использовать периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева для определения состава и электронного строения атомов, а также состава и химического характера образуемых ими соединений. Средние результаты выполнения заданий данного блока представлены в таблице 1. Таблица 1 № задания в работе Проверяемые элементы содержания Средний процент выполнения заданий базового уровня сложности (%) 1 Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов: s-, p- и d-элементы. Электронная конфигурация атома.Основное и возбужденное состояние атомов 78,3 2 Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам. Общая характеристика металлов IА–IIIА групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов. Характеристика переходных элементов – меди, цинка, хрома, железа – по их положению в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов. Общая характеристика неметаллов IVА–VIIА групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов 80,5 3 Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов 80,5 4 Ковалентная химическая связь, ее разновидности и механизмы образования. Характеристики ковалентной связи (полярность и энергия связи). Ионная связь. Металлическая связь. Водородная связь. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решетки. Зависимость свойств веществ от их состава и строения 59,5 Результаты выполнения заданий позволяют говорить о том, что экзаменуемые продемонстрировали уверенное овладение такими базовыми умениями, как: определять 5 строение атомов химических элементов, сравнивать строение атомов между собой, выделять сходство и характер изменения свойств элементов и их соединений; определять степень окисления атомов химических элементов. Надо все же отметить, что задания, которые требовали сопоставить строение и свойства вещества, выполнены менее успешно чем задания, в которых надо было определить природу химической связи (ионной, ковалентной, металлической, водородной). Подтвердим это данными по выполнению подобных заданий (см. примеры 1 и 2). Пример 1 Из предложенного перечня выберите два свойства, которые характеризуют вещества с молекулярной кристаллической решеткой. 1) высокая электропроводность в кристаллическом состоянии 2) высокая твердость 3) высокая электропроводность в расплаве 4) высокая летучесть 5) низкая температура плавления Запишите в поле ответа номера выбранных свойств. Ответ: Пример 2 Из предложенного перечня выберите два вещества, в которых присутствует ковалентная полярная химическая связь. 1) хлор 2) хлорид серы(II) 3) хлорид лития 4) хлорид рубидия 5) хлорид аммония Запишите в поле ответа номера выбранных веществ. Ответ: Пример Средний % выполнения % выполнения группой «слабых» % выполнения группой «сильных» 1 39 12,3 70,3 2 87 65,3 99, 7 Как показывают результаты выполнения этих заданий, даже у хорошо подготовленных обучающихся вызвало затруднение задание (пример 1), выполнение которого предполагало знание характерных свойств веществ с молекулярной кристаллической решеткой. Такого рода затруднение указывает на формальный характер знания строения веществ: при изучении свойств конкретных веществ учащиеся не придавали значения установлению соответствия между свойствами и строением веществ, недостаточно обобщали и систематизировали эти знания. 6 Блок «Неорганическая химия» Задания, проверяющие усвоение знаний этого содержательного блока, были включены как в часть 1 – задания базового и повышенного уровней сложности, так и в часть 2 экзаменационной работы – задания высокого уровня сложности. Результаты выполнения заданий представлены в таблице 2. Таблица 2 № задания в работе Проверяемые элементы содержания Средний процент выполнения заданий базового уровня сложности повышенно го уровня сложности высокого уровня сложности 5 Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная) 73 – – 6 Характерные химические свойства простых веществ-металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия; переходных металлов: меди, цинка, хрома, железа. Характерные химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния. Характерные химические свойства оксидов: оснóвных, амфотерных, кислотных 65,4 – – 7 Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот. Характерные химические свойства солей: средних, кислых, оснóвных, комплексных (на примере гидроксосоединений алюминия и цинка). Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена 69,4 – – 8 Характерные химические свойства неорганических веществ: – простых веществ-металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия, переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа); – простых веществ-неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния; – оксидов: оснóвных, амфотерных, кислотных; – оснований и амфотерных гидроксидов; – кислот; – солей: средних, кислых, оснóвных; комплексных (на примере гидроксосоединений алюминия и цинка) – 53,4 – 7 9 Характерные химические свойства неорганических веществ: – простых веществ-металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа); – простых веществ-неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния; – оксидов: оснóвных, амфотерных, кислотных; – оснований и амфотерных гидроксидов; – кислот; – солей: средних, кислых, оснóвных; комплексных (на примере гидроксосоединений алюминия и цинка) – 47,9 – 10 Взаимосвязь неорганических веществ 75,1 – – 32 Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ – – 39,1 Данные таблицы позволяют говорить о том, что задания базового уровня сложности (порядковые номера 5, 6, 7) вполне успешно выполнены экзаменуемыми – более 65%. Выполнение заданий повышенного уровня сложности (порядковый номер 9), ориентированных на проверку знания свойств неорганических веществ, вызвало определенные трудности у экзаменуемых. Рассмотрим пример такого задания (пример 3). Пример 3 Установите соответствие между исходными веществами и продуктом(-ами), который(-е) образуется(-ются) при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТ(Ы) РЕАКЦИИ А) Ca(HCO 3 ) 2 и KOH (изб.) Б) KHCO 3 и Ca(OH) 2 В) KH и H 2 O Г) K 2 O и H 2 O 1) CaCO 3 , K 2 CO 3 и H 2 O 2) Ca(HCO 3 ) 2 и KOH 3) KOH и H 2 O 2 4) KOH 5) KHCO 3 и Ca(OH) 2 6) KOH и H 2 Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Ответ: А Б В Г Приведем статистические результаты выполнения этого задания. Средний % выполнения % выполнения группой «слабых» % выполнения группой «сильных» 36,3 11,7 68,1 8 Сравнительно низкий результат выполнения задания даже хорошо подготовленными выпускниками позволяет предположить нарушение технологии выполнения подобных заданий: зачастую экзаменуемые «подбирают» из второго столбца продукты реакции для заданных исходных веществ вместо того, чтобы самостоятельно записать (можно прямо в тексте задания КИМ) получающиеся вещества для каждой пары исходных веществ и лишь затем найти соответствующий ответ во втором столбце. Такая процедура выполнения задания избавит от «случайных» ошибок. Усвоение такого важного элемента содержания этого блока, как «взаимосвязь неорганических веществ», проверялось с помощью заданий базового и высокого уровней сложности. Задания базового уровня сложности были успешно выполнены экзаменуемыми даже с низким уровнем подготовки, в то же время задания высокого уровня сложности хорошо дифференцировали участников ЕГЭ по уровню их подготовки. № задания % выполнения группами экзаменуемых Средний группа 1 группа 2 группа 3 группа 4 10 75,1 52,2 69,3 83,6 97,1 32 39,1 2,4 17,9 60,4 93,8 Как видно из приведенных статистических результатов, даже наименее подготовленные выпускники приступали к выполнению заданий высокого уровня сложности и смогли частично выполнить эти задания. Приведем примеры конкретных заданий и укажем на типичные ошибки при их выполнении (примеры 4 и 5). Пример 4 В схеме превращений 2 3 2 ( ) X Y ZnO ZnCl Zn NO веществами Х и Y соответственно являются 1) KNO 3 2) HCl 3) NaCl 4) Cl 2 5) AgNO 3 Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами. Ответ: X Y Полный правильный ответ на это задание (указание двух веществ) дали 79% экзаменуемых, еще 8% смогли правильно указать только одно из веществ. Наибольшее количество ошибок сделано при выборе вещества Y. Более 10% экзаменуемых указали нитрат калия. Они не учли условие протекания до конца реакции ионного обмена между хлоридом цинка и нитратом калия. Необходимому условию соответствовал только нитрат серебра. Выполнение задания высокого уровня сложности, проверяющего усвоение знаний взаимосвязи неорганических веществ, предусматривало написание уравнений реакций, соответствующих описанному в условии задания эксперименту. Пример 5 Нитрат меди(II) прокалили. Образовавшуюся при этом смесь газов пропустили через воду, при этом образовалась кислота. В горячий концентрированный раствор этой 9 кислоты поместили оксид железа(II). Образовавшуюся соль железа выделили и поместили в раствор карбоната калия. Напишите уравнения четырех описанных реакций. Ответ к этому заданию предполагал запись следующих уравнений реакций: 1) 2Cu(NO 3 ) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2 2) 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3 3) FeO + 4HNO 3(конц.) = Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2 O 4) 2Fe(NO 3 ) 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3CO 2 + 6KNO 3 За каждое верно составленное уравнение реакции экзаменуемый получал 1 балл, за задание в целом – 4 балла. Наиболее часто встречались следующие ошибки. В первом уравнении в качестве продукта реакции вместо оксида меди(II) экзаменуемые записывали металлическую медь. Выпускники с низким уровнем подготовки затруднялись в написании второго уравнения реакции – получения азотной кислоты. В третьем уравнении реакции некоторые экзаменуемые не учитывали сильных окислительных свойств концентрированной азотной кислоты и составляли уравнение реакции обмена, в которой степень окисления железа не изменяется. Уравнение четвертой реакции зачастую ошибочно экзаменуемые записывали как реакцию обмена между солями с образованием карбоната железа(III), который отсутствует в растворе. Как уже было отмечено выше, даже слабо подготовленные экзаменуемые приступали к выполнению подобных заданий, и некоторые из них могли получить 1–2 балла. Но выполнить задание полностью и получить максимальные 4 балла смогли только наиболее хорошо подготовленные экзаменуемые. |