Химия, 9 класс
Октябрь 2013
Диагностическая работа проводилась с целью определения уровня усвоения учащимися 9 классов важнейших элементов содержания курса химии основной школы, который изучается в 8 классе, а также уровня освоения основных умений и способов действий на данном этапе изучения химии.
Содержание и основные характеристики проверочных материалов определялись на основе следующих документов:
– Федеральный компонент государственного стандарта общего образования
по химии (Приказ Минобразования России от 05.03.2004 г. № 1089),
– О сертификации качества педагогических тестовых материалов (Приказ
Минобразования России от 17.04.2000 г. № 1122),
– Кодификатор элементов содержания и требования к уровню подготовки обучающихся, освоивших основные общеобразовательные программы основного общего образования, для проведения государственной (итоговой) аттестации (в новой форме) по химии (www.fipi.ru).
Характеристика инструментария
В тестовую работу были включены задания, проверяющие знания по следующим элементам содержания курса химии 8 класса:
Валентность химических элементов;
Чистые вещества и смеси;
Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ;
Химические и физические явления;
Классификация химических реакций по различным признакам: числу и составу исходных и полученных веществ, поглощению и выделению энергии;
Химические свойства простых веществ-металлов: щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, железа;
Химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, кислорода, серы, фосфора, углерода;
Химические свойства оксидов (основных, амфотерных, кислотных);
Химические свойства оснований;
Химические свойства кислот;
Взаимосвязь различных классов неорганических веществ;
Правила безопасной работы в школьной лаборатории. Лабораторное оборудование и посуда. Разделение смесей и очистка веществ. Приготовление растворов;
Качественные реакции на газообразные вещества (кислород, водород). Получение газообразных веществ;
Вычисление массовой доли химического элемента в веществе;
Вычисление массовой доли вещества в растворе.
Выполнение заданий требовало от учащихся сформированности следующих важнейших умений: понимать химическую символику, формулы химических веществ, смысл важнейших химических понятий (чистое вещество и смесь, физическое явление и химическая реакция, валентность, относительная атомная и молекулярная массы, химическая реакция), составлять уравнения химических реакций, характеризовать химические свойства веществ – представителей различных классов неорганических соединений, объяснять взаимосвязь веществ, определять валентность химических элементов, принадлежность веществ к определенному классу, тип химической реакции по известным классификационным признакам, планировать эксперимент по разделению смесей и очистке веществ, получению и распознаванию важнейших неорганических соединений (с учетом приобретенных знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту), проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям.
Каждый вариант диагностической работы состоял из 15 заданий: 13 заданий с выбором одного верного ответа из четырёх предложенных и 2 заданий с кратким ответом.
В каждом варианте представлены как задания базового уровня сложности, так и до 30% заданий повышенного уровня сложности. На выполнение всей диагностической работы отводилось 45 минут.
В процессе выполнения работы учащееся могли использовать следующие дополнительные материалы и оборудование:
– периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
– таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде;
– электрохимический ряд напряжений металлов;
– непрограммируемый калькулятор.
Верное выполнение каждого задания оценивалось 1 баллом. Максимальный тестовый балл за выполнение всей работы – 18 баллов. Перевод тестовых баллов в традиционную школьную отметку проводился в соответствии со шкалой:
Отметка по пятибалльной шкале
|
«5»
|
«4»
|
«3»
|
«2»
|
Суммарный тестовый балл
|
13 – 15
|
10 – 12
|
6 – 9
|
менее 6
|
Результаты диагностической работы
Диагностическую работу по химии выполняли 5183 учащихся 9-х классов (263 класса) из 251 общеобразовательного учреждения города Москвы. Результаты выполнения работы представлены на диаграмме 1.
Диаграмма 1
Большинство учащихся выполнили 8-10 тестовых заданий.
В таблице 1 показано распределение отметок, полученных за выполнение диагностической работы по химии учащимися 9-х классов в октябре 2013 года и школьных отметок за последнюю промежуточную аттестацию.
Таблица 1
Отметка по пятибалльной шкале
|
«2»
|
«3»
|
«4»
|
«5»
|
Распределение отметок за выполнение теста
|
20%
|
40%
|
28%
|
13%
|
Доля учащихся, имеющих школьную отметку (по результатам промежуточной аттестации)
|
–
|
33%
|
48%
|
19%
|
По результатам школьной аттестации 67% девятиклассников имеют отметки «4» и «5». Из них подтвердили свои отметки 41% девятиклассников.
Отметку «5» получили 13% школьников, отметку «4» – 28%, отметку «3» – 40% девятиклассников, а 20% тестируемых не справились с работой и получили отметку «2».
Средние результаты выполнения заданий по проверяемым элементам содержания представлены в таблице 2 и на диаграмме 2:
Таблица 2
Код
|
Контролируемые элементы содержания
|
средний процент выполнения
|
01.04.01
|
Валентность химических элементов
|
71
|
01.05.01
|
Чистые вещества и смеси
|
52
|
01.06.01
|
Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ
|
70
|
02.01.02
|
Химические и физические явления
|
77
|
02.02.01
|
Классификация химических реакций по различным признакам: числу и составу исходных и полученных веществ, поглощению и выделению энергии
|
80
|
03.01.01
|
Химические свойства простых веществ-металлов: щелочных и щелочно-земельных металлов, алюминия, железа
|
49
|
03.01.02
|
Химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, кислорода, серы, фосфора, углерода
|
52
|
03.02.00
|
Химические свойства сложных веществ
|
46
|
03.02.01
|
Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
|
52
|
03.02.02
|
Химические свойства оснований
|
62
|
03.02.03
|
Химические свойства кислот
|
48
|
03.03.01
|
Взаимосвязь различных классов неорганических веществ
|
52
|
04.01.01
|
Правила безопасной работы в школьной лаборатории. Лабораторное оборудование и посуда. Разделение смесей и очистка веществ. Приготовление растворов
|
49
|
04.03.01
|
Качественные реакции на газообразные вещества (кислород, водород, углекислый газ). Получение газообразных веществ
|
43
|
04.04.01
|
Вычисление массовой доли химического элемента в веществе
|
55
|
04.04.02
|
Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе
|
42
|
Диаграмма 2
Полученные результаты позволяют говорить о том, что наиболее прочно (выше 65% выполнения) у учащихся сформированы следующие знания и умения:
определять валентность химических элементов по формулам
классифицировать неорганические вещества и химические реакции по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции
отличать физические и химические явления
Более низкий процент выполнения имеют задания, проверяющие знания химических свойств и взаимосвязи неорганических веществ различных классов – от 46% до 62%.
Наиболее слабое усвоение знаний учащиеся продемонстрировали по таким элементам содержания, как способы получения кислорода и водорода в лаборатории (43% выполнения) и вычисление массовой доли растворённого вещества (42%).
Анализ характерных ошибок, допущенных учащимися при выполнении заданий
При выполнении заданий теста, проверяющих усвоение знаний химических свойств неорганических веществ различных классов, учащиеся должны придерживаться определённого алгоритма действий. Вначале необходимо определить класс вещества, которое приводится в условии задания, затем вспомнить его химические свойства – с веществами каких классов веществ оно способно взаимодействовать. Далее необходимо определить класс каждого из веществ, указанных в вариантах ответов, и сопоставить со свойствами заданного вещества. Как видно, ведущим умением при выполнении подобных заданий служит умение классифицировать неорганические вещества, а ведущим знанием служит знание химических свойств веществ каждого класса.
Рассмотрим примеры некоторых заданий и результаты их выполнения. Рядом с каждым из вариантов ответа в скобках указан средний процент выбора этого варианта ответа.
Пример 1
Раствор гидроксида кальция взаимодействует с
1) P2O5 (39%) – правильный ответ
2) Na2O (15%)
3) NaCl (36%)
4) Ba(OH)2 (9%)
Достаточно большое число (36%) учащихся, выполнявших данное задание, считают возможным взаимодействие гидроксида кальция с хлоридом натрия. Такая ошибка позволяет сделать вывод о формальном усвоении знаний о свойствах щелочей. Учащиеся не учитывают требований к продуктам реакции – образование нерастворимого основания или соли.
Отметим также и тот факт, что задания, которые проверяют знания о способах получения нерастворимых оснований, как правило, показывают большой процент ошибок. Это отмечалось в анализах результатов диагностических тестирований и предыдущих лет.
Пример 2
С раствором серной кислоты реагирует
1) О2 (15%)
2) NaCl (30%)
3) Cu (18%)
4) Mg (37%) – правильный ответ
При выполнении этого задания некоторые учащиеся ошибочно выбирают в качестве ответа взаимодействие кислоты с солью, не учитывая, как и в предыдущем примере, характер продуктов реакции. Следует также отметить, что при выборе ошибочного ответа учащимися игнорируется наиболее распространенный и при этом верный вариант ответа 4 – магний.
Пример 3
Верны ли следующие суждения?
А. Медные опилки из смеси можно выделить магнитом.
Б. Две несмешивающиеся жидкости можно разделить с помощью делительной воронки.
1) верно только А (27%)
2) верно только Б (29%) – правильный ответ
3) верны оба суждения (36%)
4) оба суждения неверны (8%)
Результат выполнения задания показывает, что даже такое бытовое знание, как магнитные свойства металлов, не сформированы у достаточно большого количества учащихся: 63% тестируемых считают верным суждение А.
Пример 4
В схеме превращений
P → X → Na3PO4
веществом «Х» является
1) H3P (3%)
2) Na3P (45%)
3) P2O5 (37%) – правильный ответ
4) P2O3 (15%)
В процессе выполнения этого задания учащимся было необходимо выбрать в качестве Х такое из предложенных веществ, которое удовлетворяет одновременно двум требованиям: оно должно быть получено из простого вещества – фосфор, а также способно вступить в дальнейшее превращение с образованием соли – фосфата натрия.
Пример 5
Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции: для каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца, обозначенную цифрой.
ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ
А) P2O5 + H2O → 1) Na3PO4 + H2↑
Б) H3PO4 + Na2O → 2) H3PO4 + H2O
В) NaOH + P2O5 → 3) H3PO4
4) Na3PO4 + H2O
5) H3PO4 + H2↑
Только 7% тестируемых смогли записать верный ответ (344) на это задание. Такой низкий процент выполнения задания, возможно, связан с повторением цифр в ответе. Двум позициям (Б и В) соответствует ответ под номером 4. Наиболее распространённые ошибочные ответы 341 и 314 указали соответственно 25,8% и 13,6% тестируемых. Предположение о характере ошибки подтверждает и то, что гораздо более высокий процент выполнения (69%) учащиеся продемонстрировали при выполнении заданий, в ответе на которые нет повторяющихся цифр.
В тестовую работу были включены два вида расчётов: «вычисление массовой доли химического элемента» и «вычисление массовой доли вещества в растворе». Приведём примеры подобных заданий.
Пример 6
Определите формулу вещества, массовые доли элементов которого представлены на диаграмме:
1) Н2O (10%)
2) Li3N (51%) – правильный ответ
3) SiO2 (14%)
4) Al2S3 (24%)
По результатам выполнения задания видно, что ошибочный ответ 4 выбрали 24% учащихся. Расчёты массовых долей алюминия и серы приводят к ответу 36% и 64% вместо 40% и 60% по условию задачи. Вероятно, учащиеся достаточно грубо округлили полученные значения.
Пример 7
При растворении 10 г гидроксида натрия в 30 г воды получается раствор с массовой долей щелочи _________%.
Только 36,9% учащихся правильно выполнили это задание и получили ответ 25%. Достаточно большое количество учащихся допустили ошибку – при расчётах вместо массы раствора использовали массу воды (15,1%). Также имелась ошибка перевода долей единицы в проценты.
Описание уровня подготовки учащихся, получивших различные отметки за выполнение работы
Таблица 2
Категории участников диагностики
|
Описание уровня подготовки по химии категорий участников диагностики
|
Отметка «5»
(13 – 15 баллов).
Учащихся этой категории – 12,7%.
Средний процент выполнения заданий – 90,6%
|
Учащиеся продемонстрировали владение всеми контролируемыми элементами содержания на достаточно высоком уровне (выполнение заданий от 81% до 98%).
Для этой категории учащихся важно усилить работу по применению полученных теоретических знаний для анализа различных учебных ситуаций
|
Отметка «4»
(10 - 12баллов).
Учащихся этой категории – 27,5%. Средний процент выполнения заданий – 72,8%
|
Учащиеся продемонстрировали хороший уровень владения контролируемыми элементами содержания (процент выполнения выше 65%), за исключением следующих:
получение водорода и кислорода в лаборатории (58,4%);
вычисление массовой доли растворённого вещества (59,7%);
способы разделения смесей (60,7%);
химические свойства сложных веществ (61,9%);
химические свойства металлов (64,1%)
|
Отметка «3»
(6 – 9 баллов).
Учащихся этой категории –39,6%.
Средний процент выполнения заданий – 50,5%
|
Учащиеся показали удовлетворительный уровень подготовки (процент выполнения выше 65%) при выполнении некоторых элементов содержания:
валентность химических элементов (68,5%);
классификация неорганических веществ (67,8%);
химические и физические явления (75,5%);
классификация химических реакций (81,4%)
|
Отметка «2»
( меньше 6 баллов).
Процент учащихся этой категории –20,3%.
Средний процент выполнения заданий – 26,2%
|
У учащихся, получивших за тест неудовлетворительную отметку, полностью отсутствуют усвоенные контролируемые элементы содержания (не выявлены задания базового уровня, для которых процент выполнения оказался выше 65%.)
|
Выводы и рекомендации
Анализ результатов проведённого тестирования позволяет сделать следующие выводы:
1. 80% учащихся 9-х классов освоили предметное содержание курса химии 8 класса, при этом 41 % девятиклассников продемонстрировали высокий и хороший уровень овладения контролируемыми элементами содержания.
2. Значение среднего процента выполнения всех вариантов теста 57% говорит о недостаточно прочном овладении знаниями и умениями, которые проверялись с помощью заданий теста.
3. Наибольшие затруднения у учащихся вызвали задания, ориентированные на проверку умений проводить расчеты массовой доли химического элемента и массовой доли вещества в растворе.
4. Недостаточно прочно усвоены знания о химических свойствах неорганических веществ, принадлежащих к важнейшим классам.
На основании сделанных выводов можно предложить учителям химии образовательных организаций следующие рекомендации по преподаванию предмета:
В процессе изучения курса химии 9 класса обратить внимание на коррекцию знаний о химических свойствах веществ. На основе положений теории электролитической диссоциации сформировать у учащихся понимание условий протекания до конца химических реакций между неорганическими веществами.
Шире использовать на уроках химии демонстрационные и лабораторные опыты, в процессе которых исследуются физические и химические свойства веществ.
В процессе тематического контроля знаний целесообразно применять наряду с традиционными контролирующими заданиями различные формы тестовых заданий. Возможно сочетание различных форм заданий в рамках одной проверочной работы. При этом необходимо обращать внимание учащихся на инструкции по выполнению тестовых заданий.
|
