Методические рекомендации ФИПИ по химии: анализ ошибок ЕГЭ 2019

Текст документа

Текст извлечён из официального PDF ФИПИ автоматически: формулы, таблицы и рисунки могут отображаться неточно — сверяйтесь с документом выше.

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

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: окислительновосстановительные 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 2

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 3

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 Средний процент № выполнения задания Проверяемые элементы содержания заданий в базового работе уровня сложности (%) 1 Строение электронных оболочек атомов элементов первых 78,3 четырех периодов: s-, p- и d-элементы. Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов 2 Закономерности изменения химических свойств элементов и 80,5 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 3 Электроотрицательность. Степень окисления и валентность 80,5 химических элементов 4 Ковалентная химическая связь, ее разновидности и механизмы 59,5 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 Результаты выполнения заданий позволяют говорить о том, что экзаменуемые продемонстрировали уверенное овладение такими базовыми умениями, как: определять 4

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) 2) 3) 4) 5)

высокая электропроводность в кристаллическом состоянии высокая твердость высокая электропроводность в расплаве высокая летучесть 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) 2) 3) 4) 5)

хлор хлорид серы(II) хлорид лития хлорид рубидия хлорид аммония

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ. Ответ: Пример 1 2

Средний % выполнения 39 87

% выполнения группой «слабых» 12,3 65,3

% выполнения группой «сильных» 70,3 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.

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 Средний процент выполнения заданий № задания базового повышенно высокого Проверяемые элементы содержания в уровня го уровня уровня работе сложности сложности сложности 5 Классификация неорганических веществ. 73 – – Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная) 6 Характерные химические свойства 65,4 – – 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 7 Характерные химические свойства 69,4 – – 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 8 Характерные химические свойства – 53,4 – 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) 6

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) Взаимосвязь неорганических веществ Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ

75,1 –

– 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. А) Б) В) Г)

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА Ca(HCO3)2 и KOH (изб.) KHCO3 и Ca(OH)2 KH и H2O K2O и H2O

1) 2) 3) 4) 5) 6)

ПРОДУКТ(Ы) РЕАКЦИИ CaCO3, K2CO3 и H2O Ca(HCO3)2 и KOH KOH и H2O2 KOH KHCO3 и Ca(OH)2 KOH и H2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. А

Ответ: Приведем статистические результаты выполнения этого задания. Средний % выполнения 36,3

% выполнения группой «слабых» 11,7

% выполнения группой «сильных» 68,1

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 Средний 75,1 39,1

% выполнения группами экзаменуемых группа 1 группа 2 группа 3 52,2 69,3 83,6 2,4 17,9 60,4

группа 4 97,1 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

X  ZnCl  Y  Zn( NO ) ZnO  2 3 2

веществами Х и Y соответственно являются 1) 2) 3) 4) 5)

KNO3 HCl NaCl Cl2 AgNO3

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами. X

Ответ: 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 8

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(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2 2) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 3) FeO + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 4) 2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6KNO3 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. Блок «Органическая химия» Данный блок также содержал задания различного уровня сложности: базового (это задания 11–15 и задание 18), повышенного (задания 16 и 17) и высокого (задание 33). Статистические данные выполнения заданий блока представлены в таблице 3. Таблица 3 Средний % выполнения заданий № задания базового повышенного высокого Проверяемые элементы содержания в уровня уровня уровня работе сложности сложности сложности 11 Классификация органических веществ. 60,9 – – Номенклатура органических веществ (тривиальная и международная) 12 Теория строения органических 51,7 – – соединений: гомология и изомерия (структурная и пространственная). Взаимное влияние атомов в молекулах. Типы связей в молекулах органических веществ. Гибридизация атомных орбиталей углерода. Радикал. Функциональная группа 13 Характерные химические свойства 59,5 – – углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и гомологов бензола, стирола). Основные способы получения углеводородов (в лаборатории) 9

Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола. Характерные химические свойства альдегидов, предельных карбоновых кислот, сложных эфиров. Основные способы получения кислородсодержащих органических соединений в лаборатории Характерные химические свойства азотсодержащих органических соединений: аминов и аминокислот. Важнейшие способы получения аминов и аминокислот. Биологически важные вещества: жиры, углеводы (моносахариды, дисахариды, полисахариды), белки Взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих органических соединений Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и гомологов бензола, стирола). Важнейшие способы получения углеводородов. Ионный (правило В.В. Марковникова) и радикальный механизмы реакций в органической химии Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола, альдегидов, карбоновых кислот, сложных эфиров. Важнейшие способы получения кислородсодержащих органических соединений Реакции, подтверждающие взаимосвязь органических соединений

Анализируя приведенные в таблице данные, можно сказать, что экзаменуемые справились с заданиями этого блока с различной степенью успешности. Так, они хорошо справились с заданием 11 базового уровня сложности, ориентированным на проверку знания классификации и номенклатуры органических веществ. Наряду с этим практически не вызвало затруднений задание 18 (взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих органических соединений). Однако другие задания базового уровня сложности, которые в экзаменационной работе были представлены на позициях 12–15, участники ЕГЭ выполнили менее успешно – средний процент выполнения составил менее 60. При этом наибольшие трудности у экзаменуемых вызвало задание 14, ориентированное на проверку знания свойств и способов получения кислородсодержащих органических соединений. Задания повышенного и высокого уровней сложности были выполнены экзаменуемыми достаточно успешно (средний 10

процент выполнения – более 45 для заданий повышенного уровня сложности и более 40 для задания высокого уровня сложности). Рассмотрим характерные ошибки на примерах заданий, вызвавших наибольшие трудности у экзаменуемых. Пример 6 Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми не взаимодействует фенол. 1) 2) 3) 4) 5)

HBr HNO3 CH3COOH O2 Cl2

Ответ: 13 Средний % выполнения задания 23,4

% выполнения группой со слабой подготовкой 5,4

% выполнения группой с сильной подготовкой 51,7

Как свидетельствуют приведенные данные, низкий средний процент выполнения задания обусловлен прежде всего влиянием группы выпускников с недостаточным уровнем подготовки. Но также стоит отметить, что даже хорошо подготовленные выпускники при выполнении этого задания испытывали трудности. При этом большое число выпускников дало частично правильный ответ. Так, 34% экзаменуемых указали верно, что вещество 3 (СН3СООН) не взаимодействует с фенолом, но ошиблись при выборе второго вещества. Это говорит о том, что они недостаточно усвоили знания о строении и свойствах спиртов и фенолов и, как следствие, недостаточно понимают отличие фенолов от спиртов. При выполнении этого задания необходимо было помнить, что в молекуле фенола присутствует бензольное кольцо и гидроксильная группа, оказывающие друг на друга взаимное влияние. Поэтому фенол по химическим свойствам существенно отличается от спиртов. Не проанализировав эти факты, экзаменуемые формально подошли к выбору второго вещества, указав хлор Cl2 (по аналогии со спиртами) или кислород O2. Рассмотрим еще одно задание этого блока, вызвавшее затруднения у экзаменуемых. Пример 7 Задана следующая схема превращений веществ: Na Y пропан → X → 2-бромпропан  Определите, какие из указанных веществ являются веществами Х и Y. 1) 2) 3) 4) 5)

н-гексан пропанол-2 пропин 2,3-диметилбутан пропен

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами. Ответ:

Статистические данные выполнения этого представлены ниже в таблице: Ответ 54 51 25 24 % участников 20,7% 17,4% 13,7% 6,5% Отметим, что только 20,7% выпускников дали полный правильный ответ на это задание. Как видно из представленных данных, экзаменуемые испытывали трудности как при поиске вещества Х, так и при поиске вещества Y. Для успешного нахождения этих веществ необходимо было очень внимательно проанализировать условие задания. Так, по условию необходимо было, чтобы вещество Х получалось в одну стадию из пропана, что совершенно исключало выбор вещества 2 (пропанол-2). Отметим, что достаточно большое число выпускников (13,7% и 6,5%) ошибочно выбрало именно этот вариант ответа. Данной ошибки, безусловно, можно было бы избежать, записывая уравнения реакций, соответствующих заданной схеме превращений. Ошибки при выборе вещества Y также можно объяснить нежеланием некоторых выпускников составлять соответствующие уравнения реакций. Так, 17,4% выпускников в качестве вещества Y выбрали вещество 1 (н-гексан), формально рассудив, что при удвоении пропильного радикала получается вещество, содержащее шесть атомов углерода. Еще 13,7% выпускников неверно рассудили, что при действии натрия на 2-бромпропан протекает реакция элиминирования бромоводорода с образованием пропена (вещество 5). Написание структурных формул органических веществ, а также уравнений протекающих реакций просто необходимо, это позволит экзаменуемым убедиться в правильности своего ответа и позволит избежать большого количества ошибок при выполнении заданий экзаменационной работы. Блок «Химическая реакция. Методы познания в химии. Химия и жизнь. Расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций» Усвоение элементов содержания этого блока проверялось заданиями различного уровня сложности: базового, повышенного и высокого. Содержание условий этих заданий имеет прикладной и практико-ориентированный характер, в большинстве своем они проверяют усвоение фактологического материала. Выполнение заданий предусматривало проверку сформированности умений: использовать в конкретных ситуациях знания о применении изученных веществ и химических процессов, промышленных методах получения некоторых веществ и способах их переработки; планировать проведение эксперимента по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических веществ; проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям. Результаты выполнения заданий представлены в таблице 4. Таблица 4 Средний % выполнения заданий № задания базового повышенного высокого Проверяемый элемент содержания в уровня уровня уровня работе сложности сложности сложности 19 Классификация химических реакций в 61,0 – – неорганической и органической химии 20 Скорость реакции, ее зависимость от 78,0 – – различных факторов 21 Реакции окислительно75,2 – – восстановительные 22 Электролиз расплавов и растворов – 76,2 – (солей, щелочей, кислот) 23 Гидролиз солей. Среда водных – 68,7 – растворов: кислая, нейтральная, щелочная 12

Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов Качественные реакции на неорганические вещества и ионы. Качественные реакции органических соединений Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ. Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия. Природные источники углеводородов, их переработка. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки Реакции окислительновосстановительные Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена.

Данные таблицы позволяют говорить о том, что большинство элементов содержания данного блока хорошо усвоены выпускниками. С заданиями базового уровня сложности (19–21 и 26), а также повышенного уровня сложности (22–24) выпускники справились достаточно успешно (выполнение превышает 60%). Определенные трудности экзаменуемые испытывали при выполнении задания 25, нацеленного на проверку знаний качественных реакций на неорганические и органические вещества. Рассмотрим пример такого задания, средний процент выполнения которого составил 23,6. Пример 8 Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. 13

А) Б) В) Г)

ВЕЩЕСТВА пропаналь и метилбензол циклогексен и пентан толуол и бензол глицерин и бутаналь

РЕАКТИВ 1) 2) 3) 4) 5)

Cu(OH)2 KMnO4 (H+) NaOH Al HCl (р-р)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Ответ:

Для успешного поиска верных ответов необходимо провести «мысленный эксперимент»: проанализировать, вещества каких классов предлагается различить; вспомнить их характерные реакции; исходя из этого, подобрать нужный реактив; вспомнить, какие качественные признаки сопровождают эти реакции. Отметим также, что иногда неверно основывать свой выбор исключительно на том, что выбранный реактив взаимодействует только с одним из различаемых веществ, поскольку их взаимодействие зачастую не сопровождается видимыми признаками и не может использоваться для качественного распознавания веществ. Представленные в части 2 экзаменационной работы 2019 г. задания высокого уровня сложности этого блока по своему формату были аналогичны соответствующим заданиям работы 2018 г. Условия заданий 30 и 31 были объединены общим контекстом. Результаты выполнения этих заданий в 2018 и 2019 гг. сопоставимы, о чем свидетельствуют данные таблицы, представленные ниже. № задания Средний процент выполнения заданий в 2019 г. Средний процент выполнения заданий в 2018 г.

1-я группа 1,3

Средний процент выполнения задания 30 в 2019 г. 2-я группа 3-я группа 16,1 55,5

4-я группа 91,0

1-я группа 5,3

Средний процент выполнения задания 31 в 2019 г. 2-я группа 3-я группа 40,8 74,8

4-я группа 94,0

Отметим, что успешность выполнения заданий 30 и 31 незначительно снизилась по сравнению с прошлым годом. Также отметим, что задание 30 хорошо дифференцирует участников по уровню подготовки. Аналогичная ситуация наблюдается с заданием 31. Участники с высоким уровнем подготовки уверенно справились с написанием уравнений окислительно-восстановительных реакций, а также реакций ионного обмена, а слабо подготовленные выпускники практически не смогли это сделать. Важную роль в дифференциации экзаменуемых по уровню их подготовки выполняли расчетные задачи. При этом задачи базового уровня сложности с кратким ответом (27–29) проверяли умение проводить один из видов расчетов. В свою очередь, задачи высокого уровня сложности (34 и 35) требовали комплексного использования нескольких видов расчетов. При их выполнении экзаменуемым необходимо было привести развернутый ответ. Результаты выполнения этих заданий представлены в таблице 5. 14

№ задания в работе 27 28

Проверяемый элемент содержания Расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе» Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях. Расчеты по термохимическим уравнениям Расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества. Расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного. Расчеты массовой доли (массы) химического соединения в смеси Нахождение молекулярной формулы вещества

Таблица 5 Средний % выполнения заданий базового повышенного высокого уровня уровня уровня сложности сложности сложности 58,9 – – 65,8

Как видно из таблицы, участники достаточно успешно могут применять один из видов расчетов для решения задач базового уровня сложности, но испытывают трудности при выполнении заданий 34 и 35 высокого уровня сложности. Наиболее сложными были задания линии 34, решение которых требовало осмысления химических процессов, о которых шла речь в условии, самостоятельного выбора используемых видов расчетов, построения их логической последовательности для поиска неизвестной физической величины. Средний процент выполнения таких заданий экзаменуемыми с различным уровнем подготовки представлен в таблице ниже. Средний % выполнения задания 34 группами экзаменуемых Все участники 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 23,8 0,3 5,7 32,9 81,8 Анализируя данные статистики, можно сказать, что выполнить задание 34 полностью, т.е. продемонстрировать логически обоснованную взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчеты, и определить неизвестную физическую величину смогли только наиболее подготовленные выпускники. Статистика выполнения задания 35 во многом аналогична статистике задания 34. Хорошо подготовленные выпускники, как правило, справляются с этим заданием полностью и получают максимальную оценку – 3 балла. Участники со слабой подготовкой с заданием обычно не справляются, о чем свидетельствуют данные статистики, представленные ниже. 15

Средний % выполнения задания 35 группами экзаменуемых Все участники 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 28,1 0,36 6,9 41,0 90,8 Результаты выполнения заданий высокого уровня сложности подтверждают их высокую дифференцирующую способность, которая отражает различный уровень подготовки выпускников. По результатам выполнения экзаменационной работы в целом (полученный первичный балл) все экзаменуемые были распределены по четырем группам. На рис. 1 и 2 показаны результаты выполнения заданий каждой группой участников ЕГЭ 2019 г.

Рис.

1. Результаты выполнения заданий с кратким ответом участниками ЕГЭ 2019 г. с различным уровнем подготовки

Рис.

2. Результаты выполнения заданий с развернутым ответом участниками ЕГЭ 2019 г. с различным уровнем подготовки

Приведем краткую характеристику особенностей подготовки каждой из выделенных нами групп. Группа 1 – низкий уровень подготовки, не преодолевшие минимального балла (первичный балл: 0–12; тестовый балл: 0–35) – 14,7% участников ЕГЭ 2019 г. С результатом выполнения более 50%, свидетельствующим об усвоении контролируемого элемента содержания, выполнены два задания базового уровня сложности: задание 3 (50,7%), которое проверяет такие элементы содержания, как «Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов», и задание 10 (53%) – «Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов». Сравнительно успешно эта группа справилась также и с некоторыми другими заданиями базового уровня, ориентированными на проверку усвоения таких элементов содержания, как «Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов: s-, pи d-элементы» (45,8%), «Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам Периодической системы» (47%). Как правило, эти задания предусматривают осуществление действий, многократно отрабатываемых на уроках начиная еще с основной школы: характеризовать строение атома, составлять формулы веществ по степени окисления и определять степени окисления элементов в молекулах, определять принадлежность к классам/группам веществ, составлять простейшие уравнения реакций и т.п. В большинстве случаев при выполнении соответствующих заданий от экзаменуемых требуется осуществление одной или двух мыслительных операций. Самые низкие результаты экзаменуемые из этой группы показали при выполнении заданий, проверяющих усвоение знаний по органической химии: как правило, процент выполнения не выше 13. Правильно выполнить задания, проверяющие знания о взаимосвязи органических веществ, правильно выполнить (получить 2 балла) смогли только 7% экзаменуемых, а 1 балл получили 32,6%. Показательно, что этот результат существенно ниже, чем за выполнение заданий, проверяющих взаимосвязь неорганических веществ. Эти факты можно объяснить тем, что неорганические вещества и их свойства изучаются еще в курсе 8 и 9 классов, при этом на уроках в старшей школе постоянно актуализируют полученные ранее знания и обобщают их. Изучение органических веществ в старшей школе требует от учащихся большей самостоятельности и сформированных навыков систематизации и обобщения полученных теоретических знаний. Кроме того, работа с формулами органических веществ и понимание их пространственной структуры предполагает развитие образного (абстрактного) мышления. Для этого в процессе преподавания необходимо использовать модели молекул, активно использовать структурные формулы веществ. Именно эти умения недостаточно сформированы у экзаменуемых 1-й группы. Задания повышенного уровня сложности, за выполнение которых максимально выставлялось 2 балла, выпускники из этой группы выполнили еще менее успешно – от 3,5% до 18%. Несмотря на то что некоторые экзаменуемые, не преодолевшие минимального балла, приступали к выполнению заданий высокого уровня сложности с развернутым ответом, справиться с этими заданиями полностью и получить максимальные баллы удалось лишь единицам по отдельным заданиям. Обратим внимание на то, что даже задание 31, выполнение которого предусматривало написание молекулярного, полного и сокращенного ионных уравнений реакции ионного обмена, смогли полностью выполнить менее 3% экзаменуемых из этой группы. Это умение формируется в курсе основной школы и является также объектом проверки еще и на ОГЭ. Остальные задания части 2 оказались не по силам практически всем экзаменуемым из этой группы. Одним из возможных направлений в решении данной проблемы является более активное использование заданий, в которых требуется с небольшим количеством объектов (двумя-тремя) письменно осуществить ряд действий: определить степень 17

окисления, дать характеристику химическим свойствам, составить уравнения реакций и др. В отличие от заданий с кратким ответом, в которых предлагаются варианты решения, выступающие в качестве опорной информации для решения, в таких заданиях более четко просматривается ход рассуждений, а следовательно, в большей степени проявляются «слабые» места в подготовке. Всего же в экзаменационном варианте каждым экзаменуемым, отнесенным к данной группе, успешно выполняется в среднем 8–10 заданий базового уровня, что не позволяет им преодолеть минимальный порог баллов, необходимый для успешной сдачи экзамена, а главное, свидетельствует о том, что их подготовка по предмету не отвечает требованиям образовательного стандарта к усвоению основных общеобразовательных программ по химии для средней школы даже на базовом уровне. Эти выпускники не проявили умения самостоятельно оценивать уровень собственных знаний и выстраивать необходимую траекторию самообразования, систематизации и обобщения знаний. А также не проявили должную ответственность при принятии решения об участии в столь сложном для них экзамене. Группа 2 – удовлетворительная подготовка (первичный балл: 13–34; тестовый балл: 36–60) – ок. 41% участников ЕГЭ 2019 г. Данной группой экзаменуемых успешно усвоены элементы содержания, проверяемые заданиями базового уровня сложности: «Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов: s-, p- и d-элементы. Электронная конфигурация атома» (74,9%); «Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам» (77%); «Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов» (75,5%); «Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)» (68,1%); «Характерные химические свойства кислот, солей, оснований и амфотерных гидроксидов. Реакции ионного обмена» (61,6%); «Взаимосвязь неорганических веществ» (68,9%); «Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов» (74,1%); «Реакции окислительно-восстановительные» (69,3%). Как следует из приведенных данных, наиболее успешно (более 60–70% выполнения) этой группой выполнены задания, контролируемые элементы содержания (КЭС) которых относятся к блоку «Теоретические основы химии». Именно этот блок включает в себя систему базовых химических понятий и позволяет успешно осваивать элементы других содержательных блоков. У данной группы экзаменуемых успешно сформированы следующие умения: характеризовать строение атомов химических элементов по положению в Периодической системе, определять виды химической связи, объяснять влияния различных факторов на скорость реакций, определять окислитель и восстановитель, а также продукты реакций по формулам исходных веществ. Как видно из приведенного перечня КЭС, владение ими предполагает владение умением объяснять взаимосвязь между составом, строением и свойствами или осуществление двух-трех взаимосвязанных мыслительных операций. Так как и группа 1, и группа 2 наибольшие трудности испытывали при выполнении заданий, проверяющих усвоение элементов содержания курса органической химии: недостаточно овладели умением классифицировать и называть органические вещества (48%), слабо усвоили знания свойств изученных органических веществ (от 25% до 42%). Среди заданий повышенного уровня сложности экзаменуемыми этой группы наиболее успешно выполнено задание 22, проверяющее умение определять продукты электролиза растворов солей: 62% экзаменуемых смогли получить максимальные 2 балла. Это объясняется тем, что задание имеет определенный, хорошо известный алгоритм выполнения, изучаемый на уроках химии в школе. Вместе с тем у экзаменуемых из этой группы серьезные затруднения вызвало даже решение задач базового уровня сложности, предполагающее умения проводить 18

расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе» – 44,1%; расчеты объемных отношений газов при химических реакциях; расчеты по термохимическим уравнениям – 54,5%; расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ – 40,4%. Как и в предыдущей группе, наиболее успешно были выполнены задания на позиции 31. Экзаменуемые показали овладение умением составлять молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения реакций. Остальные задания были не под силу экзаменуемым из этой группы, лишь некоторые из них смогли приступить к выполнению заданий и получить несколько баллов за первые элементы ответа. В целом задания высокого уровня сложности были выполнены экзаменуемыми во 2-й группе более успешно, чем в 1-й группе, однако о готовности к выполнению таких заданий говорить не приходится. Учитывая все отмеченные недостатки, которые были выявлены по результатам выполнения экзаменационной работы, можно сделать некоторые общие заключения. Группа 2 продемонстрировала устойчивое усвоение ведущих теоретических понятий курса химии, основ неорганической химии. Недостаточно усвоены знания о строении и свойствах органических веществ. Слабо сформированы навыки проведения расчетов по химическим формулам и уравнениям химических реакций. Тем не менее можно говорить о сформированности основ химической грамотности, которая позволяет в дальнейшем продолжать изучение химии в вузах. В целом результаты выполнения других заданий свидетельствуют о недостаточном уровне системности знаний, что проявляется в слабом владении знаниями о химических свойствах неорганических и органических веществ, недопонимании закономерностей протекания химических реакций и др. Больший (по сравнению с предыдущей группой) набор умений позволил данной группе экзаменуемых выполнить не только 12 заданий базового, но и набрать баллы при выполнении отдельных заданий повышенного и высокого уровней сложности. При подготовке к экзамену для обучающихся с удовлетворительным уровнем подготовки целесообразно использовать задания, в которых для решения требуется последовательное выполнение нескольких (трех-четырех) мыслительных операций, в том числе основывающихся на владении знаниями из разных тематических разделов. Например, это может быть задание, содержащее перечень веществ, между которыми требуется составить уравнения реакций: как реакций ионного обмена, так и окислительно-восстановительных реакций, для которых должен быть составлен электронный баланс. Очень важно в процессе подготовки использовать задания, предусматривающие работу с информацией, представленной в различной форме – схема, таблица, рисунок и др., с последующим ответом на вопросы к ней. Группа 3 – хорошая подготовка (первичный балл: 35–53, тестовый балл: 61–80) – 32,5% участников ЕГЭ 2019 г. Результаты выполнения заданий группой 3 экзаменуемых позволяют утверждать, что ими успешно освоены знания, относящиеся ко всем содержательным блокам. Они хорошо владеют химическими понятиями и понимают существование между ними взаимосвязи, демонстрируют понимание закономерностей изменения свойств химических элементов и образуемых ими веществ по группам и периодам, знают химические свойства неорганических и органических веществ, понимают закономерности протекания химических реакций и др. Сформированная система химических знаний позволяет осуществлять разнообразные мыслительные операции, при выполнении заданий различного уровня сложности. У данной группы экзаменуемых успешно сформированы умения, предполагающие осуществление нескольких последовательных мыслительных операций: характеризовать химические свойства простых и сложных веществ на основании их состава и строения, 19

прогнозировать продукты реакции, определять возможность протекания химических реакций с учетом условий их проведения и т.п. Так, средний процент выполнения практически всех заданий базового уровня сложности выше 80. Отметим некоторые затруднения, которые вызвали у них задания на позиции 4 (75,6%), ориентированные на проверку знаний о видах химической связи и типах кристаллических решеток веществ. Вероятно, эти затруднения вызваны формальным подходом к выполнению этих заданий, недостаточно полным анализом условия задания и качественного состава веществ, а также поспешным выбором ответа. Аналогичными причинами можно объяснить и более низкий средний процент выполнения этими экзаменуемыми заданий, проверяющих знания строения и свойств органических веществ: задания 12 (72,8%), 14 (60,5%), 15 (73,2%). Зачастую, выполняя подобные задания, экзаменуемые пытаются «примерить» каждый вариант ответа к условию задания – подходит или не подходит. Такой процесс и приводит к ошибкам. Рекомендуется проанализировать условие задания с тем, чтобы выявить те критерии, которые обусловливают поиск верного ответа, и с этими критериями подходить к анализу предлагаемых ответов. Достаточно успешно этой группой экзаменуемых были выполнены и задания повышенного уровня сложности: средний процент выполнения составил от 66% до 83%. Наиболее низкий процент выполнения продемонстрирован при выполнении задания 25, ориентированного на проверку знаний качественных реакций неорганических и органических веществ, – 60. Это задание по своей сути является «мысленным экспериментом», который должны осуществить экзаменуемые в процессе выполнения задания. Затруднения в поиске ответа, скорее всего, связаны с уменьшением доли экспериментальных лабораторных опытов и практических работ при изучении химии. Результаты выполнения заданий высоко уровня сложности кардинально отличаются по своей динамике от результатов 1-й и 2-й групп экзаменуемых. Если в 1-й и 2-й группах мы наблюдали постепенное уменьшение процента экзаменуемых, которые получали каждый следующий балл при выполнении задания высокого уровня сложности, то в 3-й группе наблюдается обратная картина – процент получения более высокого балла за выполнение задания возрастает. Затруднения вызывают, как правило, задания, в которых требуется использование нескольких элементов содержания, относящихся к различным темам курса химии, или если с этими элементами предполагается осуществление различных действий, в том числе применение знаний и умений в нестандартных ситуациях: например, когда требуется самостоятельно разработать алгоритм решения заданий, или если в условие задания включены вещества или уравнения реакции, которые на этапе подготовки к экзамену не встречались. Названные незначительные недоработки в подготовке приводят также к появлению затруднений при выполнении заданий, предусматривающих комплексное применение знаний и умений. Наиболее трудными для этой группы экзаменуемых оказались расчетные задачи (задания 34 и 35). При выполнении задания 34 большинство экзаменуемых этой группы из смогли составить уравнения реакций, о которых идет речь в условии задания, но далеко не все смогли правильно соотнести заданные физические величины с химической сутью задания и выстроить дальнейший логический путь решения задачи. Если сравнить эти результаты с результатами решения задач базового уровня сложности (80% и выше), то можно утверждать, что экзаменуемые из этой группы уверенно используют традиционно применяемые в школьном курсе химии алгоритмы решения задач, но в случае новой учебной ситуации испытывают затруднения в проведении комплексного анализа условия задачи и построения нужного алгоритма ее решения. Отметим также, что 34% экзаменуемых из этой группы получили 0 баллов за выполнения этого задания. Задание 35 экзаменуемые выполнили более успешно, чем задание 34. Почти 30% экзаменуемых смогли верно провести расчеты, определить строение вещества и 20

составить требуемые уравнения реакций. Но при этом 0 баллов за выполнение этого задания получили 44% экзаменуемых, что больше, чем за задание 34. Возможно одним из факторов, не позволивших успешно справиться с расчетными задачами, находящими в конце варианта, является нехватка времени на их выполнение. Поэтому обратим внимание на тот факт, что умение распределить свои время и силы в процессе выполнения экзаменационной работы является важным дифференцирующим фактором определения уровня подготовленности экзаменуемых. На этот фактор надо обратить внимание выпускников при организации их самостоятельной работы при подготовке к экзаменам. Например, можно ограничивать время на решение заданий: начать с более длительных временных отрезков, постепенно уменьшая их. Существенным моментом в процессе подготовки может стать отработка в решении моделей заданий, выходящих за рамки моделей ЕГЭ. Это позволит сформировать умение самостоятельно разрабатывать алгоритм решения в случае нестандартных заданий. В ряде случаев достаточно прописывать в общем виде порядок нахождения физических величин, без арифметических расчетов. Группа 4 – отличная подготовка (первичный балл: 54–60; тестовый балл: 81–100) – более 11% участников ЕГЭ 2019 г. Группа 4 экзаменуемых показали уверенное овладение всеми проверяемыми элементами содержания курса химии на всех уровнях сложности: задания базового уровня сложности ими выполнены с показателями выше 94%; задания повышенного уровня – выше 90%. Уверенное владение системой химических знаний позволяет экзаменуемым данной группы успешно комбинировать химические понятия в зависимости от условия и уровня сложности заданий. Большое значение при выполнении заданий играет высокий уровень сформированности у них универсальных учебных действий, которые предусматривают умение находить в условии задания и использовать для решения необходимую информацию, анализировать ее и преобразовывать в нужную форму в соответствии с требованиями. Такие результаты свидетельствуют о том, что эти выпускники осознанно владеют теоретическим и фактологическим материалом курса – основными понятиями, законами, теориями и языком химии, а также умеют: создавать обобщения; устанавливать аналогии; применять знания в измененной и новой ситуациях, например не только для объяснения сущности изученных типов химических реакций, но и для прогнозирования условий протекания конкретных реакций и образующихся при этом продуктов; устанавливать причинно-следственные связи между отдельными элементами содержания; осуществлять расчеты различной степени сложности по химическим формулам и уравнениям химических реакций; объективно оценивать реальные ситуации; использовать свой опыт для получения новых знаний, нахождения и объяснения необходимых способов решений. Большинство экзаменуемых из этой группы успешно справилось со всеми заданиями высокого уровня сложности части 2 экзаменационной работы, за каждое из которых они получили максимальное количество баллов. Как и в случае с экзаменуемыми из группы 3, наиболее сложными для группы 4 стало задание 34: только половина экзаменуемых смогла получить максимальный балл за его выполнение. Обратим также внимание на то, что сравнительно большое число экзаменуемых получило 0 баллов за выполнение заданий 30 и 31. Вероятно, это объясняется недостаточным анализом качественного состава веществ, которые заданы в условии, и неверным выбором реагирующих между собой веществ в каждом из этих заданий. За выполнение задания 35 также сравнительно большое число экзаменуемых получило 0 баллов. Одной из причин этого, как уже указывалось выше, можно считать неверное распределение времени выполнения работы экзаменуемыми. Следует подчеркнуть, что допускаемые ошибки при выполнении заданий экзаменационных вариантов в большинстве случаев связаны не с пробелами в 21

подготовке, а с несистематическими (случайными) ошибками, которые вызваны недооценкой уровней сложности заданий, невнимательностью к нюансам условия или непрописыванием решений даже несложных заданий. Исходя из изложенного выше, можно сформулировать некоторые рекомендации по организации подготовки выпускников. Так, составление развернутого ответа на задания высокого уровня сложности требует от экзаменуемых глубокого анализа условия каждого задания. Последующее выстраивание элементов ответа будет напрямую зависеть от того, насколько четко выпускник осознал, какие понятия, формулы, уравнения реакций и в какой последовательности он будет использовать при решении расчетных задач. Необходимо обратить внимание на то, что при оформлении развернутого ответа необходимо указывать размерность используемых в процессе решения физических величин, тщательно отслеживать логику рассуждений и соответствие их условию задания. Обучая школьников приемам работы с различными типами контролирующих заданий (с кратким ответом и развернутым ответом), необходимо добиваться понимания того, что успешное выполнение любого задания невозможно без тщательного анализа его условия и выбора адекватной последовательности действий. Одновременно важным становится формирование у учащихся умения рационально использовать время, отведенное на выполнение тестовой работы с большим количеством заданий, каковой и является экзаменационная работа ЕГЭ. Анализ статистических данных выполнения заданий экзаменационной работы 2019 г. показал, что сохраняется тенденция к улучшению результатов выпускников. В первую очередь это относится к результатам наиболее подготовленных из них. Вместе с тем результаты экзамена позволяют утверждать, что в общей системе преподавания предмета можно выделить направления, которые поспособствуют повышению качества химических знаний, а следовательно, и улучшению результатов выполнения заданий. Одним из них является обучение школьников работе с информацией, представленной в различной форме или содержащей избыточные сведения. Названные умения актуальны при решении большинства заданий экзаменационного варианта, в частности заданий линии 1, объединенных едином контекстом, представляющим собой перечень химических элементов. Задание 1 Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов: 1) Li 2) P 3) B 4) Cu 5) N Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду. Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns1. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов. Ответ: В приведенном условии задания выбор ответа становится очевидным, если внимательно составить электронные конфигурации атомов химических элементов, приведенных в перечне. Правильный ответ 14 в этом случае мало у кого вызовет сомнения. Однако при выполнении аналогичного задания, в котором требовалось выбрать химические элементы, атомы которых имеют одинаковую конфигурацию внешнего энергетического уровня, экзаменуемые посчитали таковой конфигурацию 22

атомов азота и фосфора, не обратив внимания на то, что внешние электроны у этих атомов расположены на разных энергетических уровнях – 2s22p3 и 3s23p3. Такую конфигурацию можно признать сходной, но не одинаковой. А вот у атомов калия и хрома, несмотря на нахождение их в разных группах, конфигурация внешнего уровня действительно одинаковая – 4s1. Таким образом, внимательное прочтение условия задания, подкрепленное записями характеристик, о которых спрашивается в задании, – важнейшее условие правильного выполнения задания. Одним из приемов, который можно порекомендовать обучающимся для акцентирования внимания на ключевых словах, является их подчеркивание при прочтении условия задания. Эта рекомендация обусловлена тем, что учащиеся нередко не придают должного значения словам в условии, имеющим определяющее значение при решении: основное или возбужденное состояние, валентные или внешние электроны, спаренные и неспаренные электроны и др. Другим вариантом является фиксация на бумаге того, о чем спрашивается в задании. Это позволяет наглядно увидеть те характеристики, по которым анализируются химические элементы, как в случае с приведенным примером, и обеспечивает ускоренную самопроверку на завершающем этапе выполнения экзаменационного варианта. Более того, в случае отсутствия опорных записей решения заданий процесс проверки, если он не выполняется формально, вынуждает экзаменуемых повторно выполнять задания. Таким образом, одно из важнейших умений, которое следует формировать у учащихся в процессе обучения, – умение работать с текстовой информацией. В качестве материала для отработки можно использовать текст учебника или специально подготовленный текст химического содержания с предлагаемыми вопросами, на которые нужно найти ответ. Примерно по таком принципу построены задания 5–7 в ВПР для 11 класса, а также некоторые задания международных мониторинговых исследований качества образования – PISA и TIMSS. Важно заметить, что умение выбирать ключевые слова играет важную роль при выполнении заданий 2, 3, 7, 32, а также при решении расчетных задач. Например, в заданиях 2 и 3 ключевыми словами могут быть такие, которые уточняют (сужают выбор) характеристики химических элементов: элементы-металлы / элементы-неметаллы, находящиеся в одном периоде / одной группе, увеличиваются (усиливаются) или уменьшаются (ослабевают) свойства, в оксидах или высших оксидах и др. Так, в задании 2, приведенном ниже, не указан тип химических элементов, но указано, что они находятся в одном периоде. Необходимо также обратить внимание на слово «уменьшения» и словосочетание «атомного радиуса». В этом случае условие задает некий алгоритм действий. Задание 2 Из указанных в ряду химических элементов (прим. см. задание 1) выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде. Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения их атомного радиуса. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности. Ответ: При выполнении данного задания экзаменуемые должны сначала выписать эти элементы, а затем записать их в нужном порядке. При этом целесообразно между элементами ставить стрелки в нужном направлении, так как некоторые экзаменуемые (например, левши) при выстраивании рядов с определенной закономерностью нередко записывают их в другой последовательности. 23