Логотип Магариф уку
Цитата:

Особенности решения заданий высокого уровня

Фидалия ХАЛИКОВА,кандидат педагогических наук, учитель химии высшей квалификационной категории IT-лицея КФУ, доцент кафедры химического образованияХимического института им.  А.М. Бутлерова КФУАде...

Фидалия ХАЛИКОВА,
кандидат педагогических наук, учитель химии высшей квалификационной категории IT-лицея КФУ, доцент кафедры химического образования
Химического института им.  А.М. Бутлерова КФУ
Адель ХАЛИКОВ,
учитель химии IT-лицея КФУ, магистрант
Химического института им.  А.М. Бутлерова КФУ
Учебный год подходит к своему концу, до проведения ЕГЭ по химии в 2021 году остаются считанные дни. В основной волне дат проведения ЕГЭ–2021 химия стоит первым экзаменом – 31 мая, наряду с географией и литературой. В этой связи, хочется ещё раз напомнить учителям химии об основных (ключевых) моментах при подготовке к данному непростому испытанию, чтобы избежать нежелательных ошибок при сдаче ЕГЭ.
В ноябрьском номере журнала «Магариф» за 2020 г. нами в статье «Результаты ЕГЭ в условиях дистанционного обучения» уже был проделан анализ по результатам ЕГЭ в Республике Татарстан, приведены результаты ЕГЭ по химии за четыре года по РФ. Также в данной статье было указано, что с 2021 г. в открытом банке заданий ЕГЭ будут вопросы в тестовом режиме. В этой статье было предложено 5 заданий на установление соответствия, 4 задания на определение веществ в схемах по вступлению в химические реакции; была отмечена сложность заданий под номером 34, которая оценивается в четыре балла.
В данной статье напомним учителям химии о том, что в этом году (как в 2020 г.) в экзаменационные варианты включены 35 заданий базового, повышенного и высокого уровней сложности, которые позволяют дифференцировать экзаменуемых по уровню подготовки. Так как ЕГЭ по химии является экзаменом по выбору, количество заданий, которые ориентированы на более подготовленных учащихся, в экзаменационных вариантах составляет не менее 60%. В заданиях, ориентированных на базовый уровень изучения материала, предусматривается контроль сформированности элементов содержания, образующих фундамент химических знаний, а также необходимых при их усвоении умений, предполагается запись ответа кратко. Для оценивания сформированности наиболее сложных умений в экзаменационные варианты включены задания высокого уровня сложности, где требуется написание развёрнутого ответа.
При выполнении таких заданий (задания второй части) требуется комбинированно применить ряд умений: составлять уравнения реакций, которые отражают суть протекания окислительно-восстановительных реакций (задание 30); реакций ионного обмена (задание 31); также взаимосвязь неорганических и органических веществ (задания 32, 33); анализировать состав и строение веществ, учитывать при составлении реакций сущность и закономерность протекания изученных типов реакций, проводить комбинированные расчёты по формулам и уравнениям химических реакций (задания 34, 35).
Важно также подчеркнуть, что решение заданий высокого уровня не предполагает применения единого алгоритма или шаблона в рассуждениях. Практически в каждом из них требуется применить знания в обновлённой ситуации и составить алгоритм решения с учётом конкретных данных в условиях заданий. Всё большее значение в системе КИМ ЕГЭ по химии приобретают задания, предусматривающие проверку сформированности метапредметных планируемых результатов, важнейшей составляющей которых являются универсальные учебные действия. Наиболее важным из них является умение работать с информацией, представленной в различной форме. Как и в предыдущие годы, в 2021 году основными формами предъявления информации будут текст и схема.
Специфика предмета «Химия» и используемой в нём знаково-символической системы предусматривает проверку сформированности умения «переводить» текстовую информацию на язык формул (молекулярных, графических, структурных), уравнений химических реакций, в т. ч. представленных в виде цепочки превращений, которая по своей сути является схемой, отражающей взаимосвязь веществ. В ближайшей перспективе планируется усилить внимание к контролю умения работать с графиками и таблицами. Так, в модель КИМ 2022 года предусмотрено включение заданий с данными способами предъявления информации. Большую роль в выполнении заданий по химии играет сформированность нагляднообразного мышления, которое развивается в процессе выполнения реального химического эксперимента.
На протяжении последних четырёх лет в структуру и содержание контрольно-измерительных материалов ЕГЭ не вносились какие-либо изменения, также не планируются изменения в 2021 г. Только в формулировке заданий 19 и 20 будут внесены некоторые уточнения. В них планируется внести изменения в требования к записи ответа: если ранее было известно, что правильных ответов два, то в 2021 г. необходимо будет выбрать все правильные ответы. С учетом высоких процентов выполнения заданий 10 и 18, а также по причине низкой дифференцирующей способности второго балла за их выполнение, в 2021 г. планируется изменить шкалу оценивания этих заданий, они будут оцениваться максимально 1 баллом.
Так, приводимые в заданиях описания химических превращений и сопровождающих их признаков протекания химических реакций нередко вызывают затруднения именно у выпускников с недостаточным опытом экспериментальной деятельности или с неотработанным умением преобразования информации из одной формы в другую. Еще одной особенностью экзаменационных вариантов по химии является наличие расчётных задач, решение которых предполагает сформированность у экзаменуемых умения работать с формулами, отражающими взаимосвязь физических величин, а также проведение математических расчётов с использованием математических выражений, содержащих переменные.
Вышеназванные особенности
КИМов по химии позволяют достаточно чётко дифференцировать обучающихся по уровню их подготовки к продолжению образования по выбранной специальности. Максимальное количество баллов за работу осталось на прежнем уровне и составляет 60 баллов.
В первой части экзаменационной работы 2020 г. содержались задания базового и повышенного уровней сложности, в которых задания были сгруппированы по четырём тематическим блокам:

  1. 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.

  2. Неорганические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов.

  3. Органические вещества: классификация и номенклатура, химические свойства и генетическая связь веществ различных классов.

  4. Химическая реакция. Методы познания в химии. Химия и жизнь. Расчёты по химическим формулам и уравнениям реакций.


Рассмотрим результаты выполнения некоторых заданий, которые проверяли усвоение элементов содержания каждого из этих содержательных блоков, где были допущены ошибки, ниже предлагается самое первое задание – задание №1 в КИМах (два примера).
Пример 1. Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов: 1) Be; 2) V;
3) Ti; 4) H; 5) S.
Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду. Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые имеют одинаковую разность между максимальной и минимальной степенями окисления. Запишите номера выбранных элементов.
Ответ: 1, 4.
Выполнение этого задания предусматривает определение максимальной (высшей) и минимальной (низшей) степеней окисления каждого из пяти элементов (понятия курса химии основной школы), нахождение разности между этими значениями (математика начальной школы), определение одинаковой разности.
Пример 2. Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов:
1) Cr; 2) P; 3) Al; 4) Be; 5) S.
Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду. Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в составе образованных ими анионов с общей формулой ЭOx2- могут иметь одинаковую степень окисления. Запишите номера выбранных элементов.
Ответ: 1, 5.
При сформированном умении определять степень окисления выполнение задания с таким условием не должно вызвать существенное затруднение, но только в том случае, если отработан сам алгоритм и выполнены подготовительные действия. Так, например, нужно подписать рядом с предложенными в перечне элементами степени окисления, которые они могут проявлять в анионах. Исходя из формулы аниона, можно также определить, что степень окисления элемента (Э) будет +4 или +6.
Таким образом, для учащегося не должно быть принципиальным, в каком соединении (органическом или неорганическом, молекуле или ионе) предстоит определить степень окисления. Однако, это станет возможным, если при формировании данного умения сосредоточить внимание не на составе конкретного вещества, а на отработке различных подходов к её определению.
Аналогичные причины вызвали неожиданные трудности при выполнении задания 24, проверяющего знания учащихся о факторах, влияющих на состояние химического равновесия (два примера).
Пример 3. Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему H+(р-р) + NO2-(р-р) HNO2(р-р) + Q и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Воздействие на систему: А) понижение давления; Б) добавление твёрдого нитрита калия; В) добавление твёрдой щёлочи; Г) повышение температуры.
Направление смещения химического равновесия: 1) смещается в сторону прямой реакции; 2) смещается в сторону обратной реакции;
3) практически не смещается.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими
буквами.
Ответ: 3121.
При выполнении данного задания многие экзаменуемые не смогли понять, что добавление твёрдого нитрита калия влечёт увеличение концентрации нитрит-ионов, являющихся исходным реагентом прямой реакции. Поэтому этот фактор смещает равновесие в сторону прямой реакции. А при добавлении твёрдой щёлочи произойдёт уменьшение концентрации ионов H+, в результате чего равновесие сместится в сторону обратной реакции.
Вероятно, такие затруднения вызваны формальным подходом к выполнению подобных заданий, недостаточно полным анализом условия задания и, возможно, поспешным выбором ответа.
Пример 4. Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему H2O (ж) + Zn2+(р-р) ZnOH+(р-р)+H+(р-р) –Q и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Воздействие на систему: А) добавление кислоты; Б) повышение давления; В) добавление твёрдой щёлочи; Г) повышение температуры.
Направления смещения химического равновесия: 1) смещается в сторону прямой реакции; 2) смещается в сторону обратной реакции;
3) практически не смещается.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответ: 2311.
Особенностью приведённого выше варианта формулировки условия задания является наличие в записи уравнения реакции формул веществ в ионном, а не молекулярном виде, а также наличие в перечне факторов, влияющих на состояние химического равновесия, фактора «добавление твёрдой щёлочи». Указанные компоненты условия задания на первый взгляд могли стать причиной, которая привела к затруднениям в его решении. Однако это могло произойти только в том случае, если при подготовке к решению таких заданий были проанализированы не общие принципы смещения химического равновесия, а лишь влияние отдельных факторов на состояние химического равновесия конкретных химических реакций.
Наибольшие трудности у выпускников не первый год вызывает задание 34 – комбинированная расчётная задача. В соответствии с обобщённым планом экзаменационного варианта в данной задаче могут быть использованы различные виды расчётов по формулам и уравнениям реакций. Каждый из них по отдельности отрабатывается при изучении школьного курса химии, даже на базовом уровне. А знакомство с тремя-четырьмя формулами, которые используются при их решении, происходит ещё на этапе основной школы. Как показывает практика, выполнение по отдельности каждого типа расчётов, как правило, не вызывает затруднений у хорошо подготовленных школьников, особенно у тех, которые имеют достаточные знания по математике.
Трудность в таких задачах вызывает необходимость использования сформированных химических знаний и умений в виде различных комбинаций. Анализ условий заданий, использованных в разные годы проведения экзамена, позволяет утверждать, что их химическая составляющая редко выходит за рамки курса химии, изучаемого даже на базовом уровне. Запись уравнений реакций, а также расчёты, которые выполняются на основе приведённых в условии задания данных и хорошо знакомых формул, отражающих взаимосвязь физических величин, являются основанием для получения 1–2 баллов за это задание. Дальнейшие действия предполагают глубокое погружение в описание процессов и действий, изложенных в условии задания. Именно по этой причине выполнить правильно 3-й и 4-й элементы ответа удаётся, как правило, наиболее подготовленным обучающимся. В ряде случаев большую помощь в решении расчётных задач оказывает визуализация процессов, отражённых в условии задания. В 2020 г. особые затруднения были вызваны включением в некоторые задания данных о мольном соотношении элементов, находящихся в реакционной смеси и вступающих в химические реакции.
Следует заметить, что каждый год в формулировках заданий линии 34 появляются новые компоненты в условии, которые в большинстве заданий касаются химической составляющей процесса или проводимых экспериментальных операций. Формулировки заданий этого года также имели различные особенности, однако некоторые из них в большей степени подходили к отработанным на подготовительном этапе шаблонам. Действие, которое необходимо было осуществить в заданиях с вышеназванной содержательной особенностью условия, предполагало выход за рамки отработанных ранее шаблонов.
Пример 5. Навеску технического карбоната кальция массой 8 г растворили в избытке соляной кислоты. К полученному раствору добавили избыток оксалата аммония, выпавший осадок отфильтровали и прокалили при температуре до постоянной массы. Полученный порошок взвесили, его масса составила 4,03 г. Определите массовую долю карбоната кальция в техническом образце и объём газа (н. у.), выделившегося при его растворении в соляной кислоте. Примите, что технический образец содержит только некарбонатные примеси. Напишите уравнения всех проведённых реакций.
Решение
Вариант ответа:

  1. Записаны уравнения реакций:


CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O
CaCl2+(NH4)2C2O4CaC2O4+2NH4Cl
CaC2O4CaO+CO+CO2

  1. Рассчитано количество вещества оксида кальция и карбоната кальция:


n(CaO)=m/M=4,03/56=0,072 моль
n(CaO)=n(CaCO3)=0,072 моль

  1. Рассчитана массовая доля карбоната кальция в техническом образце:


m(CaCO3)=m·M= 0,072 моль·100 = 7,20 г
ω(CaCO3 )=7,20/8,00= 90%

  1. Рассчитан объём газа:


n(CO2)=n(CaCO3)= 0,072 моль
V(CO2)=n·VM=0,072·22,4=1,61 л
Пример 6. Смесь пероксида бария (взятого в избытке) и алюминия общей массой 20,21 г подожгли. К полученному после бурной реакции твёрдому остатку добавили разбавленную серную кислоту, осадок отделили. Из оставшегося раствора при добавлении катализатора – оксида марганца (IV) выделяется 224 мл кислорода (н. у.). Рассчитайте массовые доли веществ в исходной смеси.
Решение:

  1. Составим уравнения реакций:


Пероксид бария был в избытке, поэтому пероксид восстанавливается алюминием только до оксида:
3BaO2+2Al=3BaO+Al2O3
С серной кислотой реагируют все продукты реакции, однако эти реакции не влияют на расчёты, поэтому в данном случае их можно не записывать.
Необходимая реакция – с избытком:
3BaO2+H2SO4=3BaSO4↓+H2O2
2H2O2=2H2O+O2

  1. Рассчитаем количество вещества кислорода и пероксида бария, оставшегося после реакции:


n(O2)=0,224/22,4=0,01 моль
n(ост. BaO2)=2·0,01=0,02 моль

  1. Рассчитано количество алюминия, вступившего в реакцию:


Пусть n(Al)=x моль, тогда n(прореаг. BaO2)=3/2·x моль
m(Al)+m(прореаг. BaO2)=20,21–m(ост. BaO2)
27x+169·3⁄2·x=20,21-0,02·169
x=0,06

  1. Рассчитаем массовые доли веществ в смеси:


ω(Al)=0,06·27/20,21·100%= 8,0%
ω(BaO2)=100%-8%=92,0%
Пример 7. К фосфиду кальция массой 18,2 г прилили 182,5 г 20% раствора соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды.
Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.
Решение.
1) Ca3P2+6HCl→3CaCl2+3PH3
2) n(Ca3P2)=18,2/182=0,1 моль
n(HCl)=(20·182,5)/100=36,5 г
n(HCl)=36,5/36,5=1 моль
Соляная кислота взята в избытке, поэтому количество фосфина и хлорида кальция считаем по фосфиду кальция.
3) По окончании реакции имеем:
n(CaCl2)=0,3 моль
n(PH3)=0,2 моль; m(PH3)=0,2·34=6,8 г
nизб(HCl)=1-0,6=0,4 моль
4) После добавления кристаллической соды будут протекать две реакции:
 5) Вычислим массу получившегося раствора и массовую долю карбоната натрия в нём.
При подготовке к экзамену следует учесть, что задания линии 34 не предполагают единообразного алгоритма решения. Это достигается регулярным обновлением условий этих заданий в результате включения в их условия новых нюансов. Так, в предыдущие годы были предложены модели заданий, в которых говорилось о процессе разделения смеси на две части, или электролизе растворов, или о различном порядке протекания реакций с веществами, входящими в смесь, и др.
Каждое из них на первых порах вызывает у учащихся трудности, но преимущественно у тех из них, кто пытается механически перенести отработанные ранее алгоритмы на новые задачи. Как только условие, а за ним и алгоритм решения становятся известными и понятными, задача решается без особых проблем. Расширение многообразия расчетных заданий 34 планируют продолжить составители в дальнейшей работе над экзаменационными вариантами.
При этом некоторые из ранее использованных задач могут быть включены в варианты в этом году и в дальнейшем. В связи с этим в процессе подготовки учащихся к экзамену важно не фокусировать их внимание на отдельных составляющих задачи или отрабатывать ранее шаблоны решения ранее использованных заданий, а обучить старшеклассников умению разрабатывать индивидуальный алгоритм для конкретной задачи с учётом всех данных, приведённых в её условии. Поэтому не менее значимым при подготовке к экзамену является и усиление системности и систематичности в изучении материала.
Это может быть достигнуто в результате постепенного накопления и последовательного усложнения изученного материала, познания общих закономерностей и принципов взаимодействия веществ. Для реализации указанных принципов необходимо периодически проводить закрепление уже изученных сведений, которое, например, может сопровождаться составлением обобщающих таблиц и решением заданий, выходящих за рамки единого государственного экзамена.
Принципиальным моментом, определяющим эффективность указанного процесса, является максимальная степень вовлечённости учащихся–
выпускников в эту деятельность, а также высокий уровень самостоятельности в отработке материала. Ещё одним условием, влияющим на успешную подготовку к экзамену, является реализация индивидуального подхода в работе с учеником, планирующим сдавать ЕГЭ. Для этого может быть использован график для каждого обучающегося, который отражает порядок прохождения тем и результаты усвоения изученного материала последовательно, в том числе и выполнения заданий.
Важнейшим фактором, определяющим успешную сдачу ЕГЭ, является формирование универсальных учебных действий, а также умения мыслить нешаблонно при решении заданий. Повышение внимания при подготовке к экзамену вышеназванным аспектам позволит снизить потери баллов выпускниками при выполнении заданий ЕГЭ по химии в 2021 г., получить желаемые баллы для поступления в выбранный вуз.
 

Язмага реакция белдерегез

0

0

0

0

0

Реакция язылган инде

Комментарийлар

БАШКА ЯЗМАЛАР

Это интересно

Аудиозаписи

  • Гильм Камай

  • Җәлилнең якын дусты

  • Ирек Нигъмәти - "Кояш сүнде ул йортта"

  • Ләйлә Минһаҗева - "Милләтебезгә тугры, буыннарга үрнәк шәхес"


РЕКОМЕНДУЕМ