ИЦТЭФ

Елена Анатольевна Шимко, доцент кафедры общей экспериментальной физики, кандидат педагогических наук, председатель краевой предметной комиссии по физике

Экспериментальные задания по физике

Скачать документ: ДОПОЛНЕНИЕ к пункту 11 «Условия проведения экзамена по физике» (Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по ФИЗИКЕ) —  DOPOLNENIE_OGE

Изучение физики представляется важным для формирования научного мировоззрения, развития представлений о научном методе познания на практике. Физика – наука экспериментальная, в том смысле, что основные законы природы, изучением которых она занимается, устанавливаются на основании результатов экспериментов. Ее методы позволяют понять и объяснить, а во многих случаях и открыть новые явления природы. Опыты повышают интерес к физике и способствуют ее лучшему усвоению. Умение ставить эксперимент и делать правильные выводы необходимо для изучения всех естественных наук.

В девятом классе ученики впервые сталкиваются с обязательными государственными экзаменами. По этой причине учителю физики не только надо сформировать систему физических знаний у школьников и умений применять эти знания на практике, но и объяснить, какого рода задания предстоит выполнить во время экзамена по физике, разобрать типичные примеры, указать на основные ошибки и, тем самым, дать ученикам все необходимые инструменты для успешной сдачи экзамена.

Экспериментальное задание ОГЭ в 2020 году проверяет сформированность умения проводить косвенные измерения физических величин:

• плотности вещества;
• силы Архимеда;
• коэффициента трения скольжения;
• жёсткости пружины;
• момента силы, действующего на рычаг;
• работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного или неподвижного блока;
• работы силы трения;
• оптической силы собирающей линзы;
• электрического сопротивления резистора;
• работы и мощности тока;
• а также исследование свойства изображения в собирающей линзе.

Каждое задание рассчитано на проведение прямых измерений с использованием стандартных измерительных приборов: линейка, весы, динамометр, мензурка (измерительный цилиндр), амперметр, вольтметр, секундомер (часы). При этом объектом экспертной оценки становятся прямые измерения (запись результата прямого измерения с указанием абсолютной погрешности, представленной в тексте задания). Оценка погрешностей косвенных измерений при выполнении экспериментального задания не требуется.

Новых по содержанию экспериментальных заданий в 2020 году не будет. Но надо учесть следующие изменения при подготовке комплектов оборудования и подготовке выпускников 9-х классов к сдаче ОГЭ по физике:

1. Избыточность комплектов оборудования (в комплекте будет больше оборудования, чем это требуется для проведения конкретного экспериментального задания).
2. Запись показаний приборов с учетом указанной в тексте задания абсолютной погрешности.
3. Изменение балльности задания и критериев оценивания.

Комплекты лабораторного оборудования для выполнения задания 17 КИМ ОГЭ формируются заблаговременно, до проведения экзамена. Для подготовки лабораторного оборудования в пункты проведения за один-два дня до экзамена сообщаются номера комплектов оборудования, которые будут использоваться на экзамене.

Критерии проверки выполнения лабораторной работы требуют использования в рамках ОГЭ стандартизированного лабораторного оборудования. Перечень комплектов оборудования для выполнения экспериментальных заданий составлен на основе типовых наборов для фронтальных работ по физике. Состав этих наборов/комплектов отвечает требованиям надёжности и требованиям к конструированию экспериментальных заданий банка экзаменационных заданий ОГЭ.

Номера и описание оборудования, входящего в комплекты, приведены в Приложении 2 Спецификации КИМ для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по физике.  При отсутствии в пунктах проведения экзамена каких-либо приборов и материалов оборудование может быть заменено на аналогичное с другими характеристиками. В целях обеспечения объективного оценивания выполнения лабораторной работы участниками ОГЭ в случае замены оборудования на аналогичное с другими характеристиками необходимо довести до сведения экспертов предметной комиссии, осуществляющих проверку выполнения заданий, описание характеристик реально используемого на экзамене оборудования.

Если ученик выполняет работу с комплектом, в котором есть замена оборудования, а она не зафиксирована Организатором в Дополнительном бланке № 2 после сдачи экзаменационных материалов в присутствии ученика, то эксперты в соответствии с критериями оценивания вправе поставить минимальный балл за несоответствие результатов прямых и косвенных измерений физических величин (см. рис. 1). Следовательно, при наличии всех правильных действий ученика на экзамене по вине учителей этот ученик потеряет до трёх баллов.

Рис. 1

Перед экзаменом учителям и ученикам необходимо также познакомиться с примерами заданий, критериями их оценивания и работами других учеников.

Для примера возьмём задание 17, в котором необходимо определить жёсткость пружины (рис. 2). Напоминаю, что в отсутствии необходимых пружин можно использовать и пружины динамометра, на котором заклеивается шкала.

Рис. 2

На рисунке 3 представлена работа ученика, которую эксперты оценили на 1 балл из 3. Основание: в данном случае ученик только одно из прямых измерений указал с учетом абсолютной погрешности.

Рис. 3

На рисунке 3 можно увидеть работу ученика, которую эксперты оценили на 0 балл из 3. Основание: 1) результаты измерения удлинения представлены без указания абсолютных погрешностей; 2) отсутствуют результаты прямого измерения для силы упругости (подмена задания)

Рис. 4

На рисунках 5-7 представлены работы учеников, которые сопровождались Дополнительными бланками № 2. В каждом бланке была зафиксирована замена пружины и указано значение её жесткости (40 Н/м). Следовательно, эксперты при проверке данных работ учитывали изменение результатов прямых измерений.

На рисунке 5 показана работа, за которую в прошлые годы ученики получали максимальное количество баллов. Но в соответствии с новыми критериями оценивания в 2020 году они получат только 0 баллов.

Основание: результаты прямых измерений представлены без указания абсолютных погрешностей.

Рис. 5

Рисунок 6 – 2 балла из 3. Основание: в приведенном ответе отсутствует рисунок экспериментальной установки.

Рис. 6

Рисунок 7 – 3 балла из 3. Основание: хотя на рисунке экспериментальной установки не указано равенство сил упругости и веса тела, соответственно, не обоснован способ измерения жесткости пружины, но все минимальные действия, указанные в условии задания 17, ученик выполнил верно.

Рис. 7

При подготовке к экзаменам по физике можно использовать учебные материалы, подготовленные преподавателями Института цифровых технологий, электроники и физики:

• Курс «ОГЭ 2020 – Физика», преподаватель Равиль Муратович Утемесов, доцент кафедры общей экспериментальной физики, кандидат технических наук, заместитель председателя краевой предметной комиссии по физике (Интернет-лицей: https://public.edu.asu.ru/enrol/index.php?id=637).
• Курс «Физика ЕГЭ – 2020», преподаватель Елена Анатольевна Шимко, доцент кафедры общей экспериментальной физики, кандидат педагогических наук, председатель краевой предметной комиссии по физике (Интернет-лицей: https://public.edu.asu.ru/course/view.php?id=151).

В курсах есть расписание вебинаров, на которых рассматриваются задания КИМ ОГЭ и ЕГЭ с подробными комментариями (http://webinar.asu.ru/physics/).