Подготовка учащихся к решению логических задач, представленных в материалах ЕГЭ

Изменения в сфере образования, которые произошли за последнее десятилетие, касаются качества образования, системы оценивания учебных достижений выпускников и профессиональных знаний учителя. Общество пытается понять, что представляет собой общероссийская система качества образования, какое место в ней отводится единому государственному экзамену (ЕГЭ).

Начиная с 2001 года, в виде эксперимента в некоторых субъектах Российской Федерации введен ЕГЭ для выпускников средних общеобразовательных учебных заведений. По процедуре и содержанию контрольно-измерительных материалов (КИМ) ЕГЭ уже выпущено немало методических рекомендаций различных авторов, в том числе сотрудников Федерального института педагогических измерений (ФИПИ), непосредственных разработчиков КИМ ЕГЭ. В этих рекомендациях приводятся примеры разноуровневых заданий и разбор этапов их решения.

Эксперимент прошел удачно, и ЕГЭ с 1 января 2009 года введен на всей территории РФ как единственная форма государственной аттестации и вступительных испытаний в Вузы РФ.

С 2009 года в моделях КИМ произошли существенные изменения, направленные как на проверку практических умений и навыков, так и на проверку теоретических знаний. Так в КИМ по физике в третьей части появилось задание С1, представляющее собой логическую задачу, ход решения которой позволяет проверить уровень владения учащимся физической теории и умения применить ее к описанию физических процессов и явлений, описанных в задании.

Результаты ЕГЭ по физике в целом по стране 2009-2012 годов показывают, что учащиеся плохо справляются с заданием С1 [1;3]. Отсюда понятно стремление учителей физики повысить эффективность подготовки учащихся за счет оптимизации содержания учебного материала, методов его изучения и применения современных технологий обучения. В частности, эффективность подготовки выпускников зависит от:

- самостоятельного умственного труда и личных усилий обучающихся;

- своевременной реакции учителя и учащихся на те изменения в КИМ по физике, которые заложены в моделях предыдущего года и прослеживаются в демонстрационной версии года сдачи ЕГЭ. [3]

- использования учителем при подготовке учащихся к ЕГЭ различных методов и средств обучения, как собственных, так и опытных методистов, которые касаются обучения решению задач разного вида, в том числе и качественных задач.

В последние годы в вариантах ЕГЭ логические задачи сосредоточены, как правило, во всех частях экзаменационной работы. Эти задания направлены на проверку умения использовать понятия и законы физики на качественном уровне. При решении таких заданий необходим анализ различных процессов и явлений, а также применение знаковых законов школьного курса физики.

Создание проблемных ситуаций, позволяющих привлечь внимание учащихся к изучению той или иной темы школьного курса физики, целесообразно проводить с использованием логических задач, для того чтобы не отвлекать внимание учащихся на громоздкие математические вычисления. Логические задачи дают возможность за короткое время выяснить физическую сущность явления, для чего расчетные задачи менее эффективны. Поэтому формирование у учащихся умения решать логические задачи позволяет привить им осознанность в применении своих знаний по физике. Логические задачи, представленные в КИМ ЕГЭ по физике, весьма разнообразны по тематике, содержанию и сложности.

Приведем пример логических заданий из различных частей версии КИМ ЕГЭ по физике модели 2012 года [3].

A13.Маг­нит­ное поле со­зда­но в точке двумя па­рал­лель­ны­ми длин­ны­ми про­вод­ни­ка­ми с то­ка­ми и , рас­по­ло­жен­ны­ми пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти чер­те­жа. Век­то­ры и в точке на­прав­ле­ны в плос­ко­сти чер­те­жа сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

1) — вверх, — вверх

2) — вниз, — вниз

3) — вниз, — вверх

4) — вверх, — вниз

B3.Шарик бро­шен вер­ти­каль­но вверх с на­чаль­ной ско­ро­стью (см. ри­су­нок). Счи­тая со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха малым, уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между гра­фи­ка­ми и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, за­ви­си­мо­сти ко­то­рых от вре­ме­ни эти гра­фи­ки могут пред­став­лять ( —время по­ле­та). К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

С1. Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.
Почему в моменты времени t₁ и t₂ ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Решение логических задач обычно опирается на знание физических законов. Обучая решению логических задач, учитель должен четко представлять, какие разновидности заданий представлены в КИМ ЕГЭ, какие требования предъявляются к формулировке ответа на задачу, как правильно оформить решение (для заданий группы С). В приведенных примерах это так:

• А13: необходимо применить теорию (знание правила буравчика) о силовой характеристике магнитного поля – векторе магнитной индукции и принципа суперпозиции магнитных полей и выбрать на этой основе верный вариант ответа.

• B3: необходимо применить теорию равноускоренного движения тела, брошенного вверх с начальной скоростью, а так же установить соответствие между информацией, представленной на графиках, и поведением физических величин, описывающих данное движение.

• С1: необходимо применить теорию электромагнитной индукции, записав закон Фарадея и применив правило Ленца.

Выполнить подобные задания из КИМ ЕГЭ по физике учащиеся могут, если они владеют навыками по анализу логических задач и умеют грамотно формулировать на них ответы.

Примечания

1. Единый государственный экзамен //Физика в школе – 2002 №1 – с 3-8.

2. Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач: учебное пособие для студентов физ.-мат. факультетов – М.:Просвещение, 1992.

3.http://www.fipi.ru/