ЕГЭ-2025 по физике. В тренде – инженерные специальности

Борис ТИМЕРКАЕВ,

профессор КНИТУ-КАИ,

доктор физико-математических наук,

член-корреспондент АН РТ

Улучшали, улучшали систему образования, внедрили ЕГЭ и ОГЭ, перешли от специалитета к лучшим европейским образцам системы образования – в бакалавриат и магистратуру, на стобалльную оценку уровня знаний, чтобы уровень знаний был оценен точно, как в аптеке, дисциплины поделили на кредиты, дипломы заменили на ВКРы, успели объединить и уже разделить Министерства просвещения и высшего образования, успели поменять столько ФГОСов (когда цифр не хватало, приписывали плюсы, например, ФГОС⁺⁺⁺), столько учебных планов, рабочих программ составили, расписывали столько компетенций и применяли импортные термины, когнитивные особенности отмечали. Делали КОМы (комплекты оценочных материалов), которые не нужны ни преподавателям, ни студентам. Зато проверяющие эксперты даже дистанционно «могут» определить освоенность компетенций по всем предметам. И после всех этих нововведений, реформ, совершенствований системы передачи и получения знаний оказалось, что стране не хватает высококвалифицированных специалистов, инженеров, творцов. Те специалисты, которых мы готовим, имеют уровень средних баллов ЕГЭ. Мало «звёздных», 100-балльных, гениальных специалистов. Они требуются везде. Но их не только нет сегодня, но и завтра не будет. Долго ещё не будет. Система образования должна адаптироваться к новым вызовам со стороны производителей, правительства и потребителей.

Теперь, наконец-то, методом проб и ошибок (мы знаем, что означает накопление опыта в системе образования, для этого нужны годы) мы приходим к решению, что в вузах надо перейти к подготовке специалистов. Это мы когда-то умели, у нас неплохо получалось, верили, что преподаватели работают добросовестно, дают необходимый уровень знаний. Верили нашим учащимся, что они добросовестно занимаются, посещают занятия, делают домашние задания, занимаются самообразованием. И тогда были рабочие программы, составленные по утвержденным Министерством образования учебникам, которые выдерживали десяток переизданий. В учебниках было все необходимое для успешного освоения программы дисциплины и получения нужных компетенций.

Последние события в мире показывают, что Россия должна производить автомобили, самолеты, компьютеры, квадрокоптеры, беспилотники, мобильники и так далее. Короче, все то, что производили раньше, а также все то, что перестали нам поставлять западные страны, и много чего нового в соответствии с вызовом времени. Нам надо осваивать новые технологии, организовать производства, создавать новые материалы, двигатели, турбины. Нам больше их не дают. Наша страна перестала быть потребителем, нам больше не продают самолеты, автомобили, высокотехнологичную продукцию, продукции двойного назначения, даже бумагу. Мы сами должны стать производителями. Производителями, обладающими креативным мышлением, способными создавать новую конкурентоспособную в мировом рынке продукцию. Стране нужны высококвалифицированные специалисты, инженеры, ученые.

Уже в 2023 году наметилась острая нехватка инженерных кадров практически на все направления производства. Об этом говорили, обсуждали, призывали усилить физико-математическую подготовку, как в школах, так и в вузах. Но, как показали результаты ЕГЭ по физике за 2024 год, резкого увеличения числа сдававших ЕГЭ по физике не произошло. Даже немного уменьшилось. И это было предсказуемо. Здесь сыграли свою роль сразу два момента: во-первых, инертность системы образования, во-вторых, более высокие баллы абитуриентов прошлых лет по информатике. Если школьник уже с 10 класса был ориентирован на сдачу альтернативной дисциплины – информатики, то через год переориентироваться на физику не получается. Тем более, сертификат ЕГЭ по информатике обеспечивал поступление на любое техническое направление вузов. И был определяющий пример: в 2021 году в Республике Татарстан ЕГЭ по информатике в среднем сдавали на 10 баллов выше, чем физику, в 2022 году на 8 баллов выше, а в 2023 году на 5 баллов выше.

Но в 2024 году произошел резкий поворот: оценки ЕГЭ по информатике в среднем оказались на 6 баллов ниже оценок ЕГЭ по физике. К таким результатам могли привести, как минимум, три фактора. Во-первых, по мнению аналитиков, задания ЕГЭ по информатике значительно усложнились, во-вторых, уменьшилось количество сдававших ЕГЭ по физике, а при каждом уменьшении процентного количества участников ЕГЭ по дисциплине увеличивается их качество, так как в этом случае экзаменуются только самые подготовленные, самые уверенные в своих знаниях школьники. А тот, кто не очень уверен в своих знаниях, выбирает альтернативный путь поступления в технический вуз. В-третьих, в последние 2 года увеличилась востребованность в инженерных кадрах и повысилась их заработная плата. Эти три фактора, вкупе с призывом к повышению уровня физической подготовки, дали фундамент на результаты ЕГЭ 2025 года. Оказалось, что в этом году существенно увеличилось число сдававших ЕГЭ по физике школьников. И, надо отметить, что это не в ущерб количеству сдававших информатику школьников. Если количество сдававших ЕГЭ по информатике в 2025 году уменьшилось на 83 человека по сравнению с 2024 годом, то число школьников, сдававших ЕГЭ по физике, увеличилось на 400 человек. Средний балл ЕГЭ по информатике и в этом году снизился на 0,8 балла с 56,7 (в РФ 54,5) в 2024 году до 55,9 (в РФ 55,9) в 2025 году.

В РФ количество сдававших информатику выросло примерно на 20 % (в 2025 году ЕГЭ по информатике в РФ сдавало 122700 школьников). В этом плане РТ идет своим путем. Количество сдающих ЕГЭ по информатике уменьшается, а средние баллы стали увеличиваться. По физике ситуация несколько иная. Увеличение количества школьников, сдающих ЕГЭ по физике, увеличивается, а средний балл падает. Однако даже после уменьшения средний балл ЕГЭ по физике по РТ оказался выше на 2,4 балла по сравнению со средним баллом по РФ. Также средний балл ЕГЭ по физике выше на 1,3 балла по сравнению со средним баллом по информатике по РТ. Это хороший ориентир для старшеклассников, целенаправленных на инженерные специальности. Надо учить физику и сдавать ЕГЭ по физике. Шансы для поступления в технические вузы будут значительно выше.

Сегодня по Республике Татарстан количество школьников, сдающих ЕГЭ по физике, информатике, химии, биологии, примерно одинаково (чуть больше сдают биологию). Может, это и нормально, но все же количество рабочих мест, возможностей реализоваться в различных сферах (производства, науки, проектных организациях, самореализации, бизнесе) у физиков и у инженеров значительно больше.

Какая же школьная дисциплина стоит ближе всего к производству? Конечно же, физика! Также нужны и химики, и биологи, и геологи. Но и химикам, и биологам, и геологам тоже нужна физика. Поэтому надо ориентировать школьников к изучению физики.

Физика изучается в школе с 7-го по 11 классы по технологии от простого к сложному. Сначала наблюдаемые природные явления, измерения, системы единиц, а далее законы физики, математические формулы законов физики. Разделы физики традиционные: механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, колебания и волны, оптика, квантовая физика включают следующие темы:

Механика. Кинематика. Механическое движение. Динамика. Законы Ньютона и их применение. Закон всемирного тяготения. Статика. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Виды движения (прямолинейное, равноускоренное, по окружности). Сила, импульс, вес, трение, гравитация. Работа, мощность, энергия и законы сохранения в механике. Механические колебания, волны, звук.

Молекулярная физика. Термодинамика. Молекулярно-кинетическая теория. Газовые законы и уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы идеального газа. Количество теплоты. Теплоемкость. Первый и второй законы термодинамики. КПД.

Электродинамика. Оптика. Электростатика. Электрический заряд. Напряженность электрического поля. Напряжение. Конденсаторы. Постоянный ток. Закон Ома. Соединение проводников. Работа и мощность тока, тепловое действие. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Электромагнитные колебания и волны. Оптика. отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение. Линзы. Фокусное расстояние. Построение изображений. Интерференция, дифракция, дисперсия.

Квантовая физика. Гипотеза Планка о квантах. Фотоэффект и уравнение Эйнштейна. Фотоны. Энергия фотона. Модель атома Бора. Уровни энергии. Ядерная физика: радиоактивность, распад, энергия связи. Элементы СТО. Инвариантность скорости света. Относительность времени и длины. Связь массы и энергии.

При изучении курса физики важное значение имеет знание терминов, применяемых в физике. Термины есть в каждой науке, это связано с тем, что любая наука международная. Одни законы устанавливали немецкие ученые, другие – русские ученые, третьи – англичане, французы, итальянцы и т. д. Каждый ученый, открывший какой-либо закон по физике, употреблял свой термин. Например, в физике газовых разрядов есть термин «электрическая дуга». Его ввел русский ученый Петров. По его наблюдениям, при возникновении электрического разряда между двумя электродами в воздухе электрический разряд изгибался подобно дуге. Разряд изгибался за счет действия Архимедовой силы. При протекании тока между электродами воздух сильно нагревается (соответственно, плотность данного участка газа уменьшается) и поднимается наверх, так как на данный участок действует подъёмная сила Архимеда. Токовая область изгибается в форме дуги. Затем дугу Петрова стали использовать везде, сначала как источник света, а впоследствии во многих технологиях, в том числе в электродуговой сварке. На английский язык электрическую дугу перевели как electric arc. Мы теперь у них берем обратно, но уже в виде арки. Любые проемы с дугообразным верхом называем аркой. Или, к примеру, термин «момент» в физике. Обыденно момент – это мгновение, момент времени. Но в физике момент связан с вращательным движением. К моменту приписывается уточняющее слово: момент силы, момент импульса, момент инерции. Если обучающийся не знает термины, то он ничего не поймет в физике.

В процессе обучения часто приходится возвращаться к предыдущим разделам или темам курса. Это связано с тем, что физика – наука, обладающая целостностью. Невозможно освоить только отдельные разделы курса физики или только отдельные вопросы. Все вопросы взаимосвязаны. Поэтому, пройдя курс физики или отдельный раздел курса, для закрепления изученного материала следует путем погружения изучить материал в целом. При этом происходит систематизация пройденного материала.

Во многих аналитических отчетах по результатам ЕГЭ по физике отмечается, что снижение баллов ЕГЭ связано с несколькими причинами:

– с появлением нового типа задач;

– с увеличением числа сдающих ЕГЭ;

– с уровнем понимания школьниками отдельных тем;

– неподготовленностью школьников к решению сложных задач.

Все эти 4 причины связаны не подготовкой к ЕГЭ, а состоянием преподавания физики в школах. В средних образовательных школах не уделяют должного внимания к физике. Только школа может дать систематические структурированные знания по физике. В этом случае не будет сложных тем, школьник будет подготовлен ко всем вопросам школьной программы. Вместо этого школьники занимаются решением заданий ЕГЭ или самостоятельно, или с репетитором. Поэтому они и натаскиваются только на задачах, порою даже не понимая саму физику. Было бы хорошо, если подготовку к ЕГЭ включили в школьную программу. Тогда бы этим занимался школьный учитель вместе со своими учениками. Но для этого надо ЕГЭ по физике сделать обязательным, наряду с математикой.

В школах катастрофически не хватает профессиональных преподавателей физики. Особенно сейчас, когда физике стали уделять особое внимание. Во многих школах преподавателям физики не хватает ставок. Это тоже причина не устраиваться в такую школу преподавателем. Профессиональный педагог должен вести свою дисциплину: физик – физику, математик – математику и так далее. Вопрос, конечно, не простой, но еще раз подумать над увеличением числа часов на изучение физики хотя бы на 1–2 часа в неделю дополнительно стоит. Это сразу поднимет статус дисциплины, школьникам придет понимание физики. Не только тем, которые не могут жить без физики, а даже тем, которые никогда и не задумывались стать физиками или инженерами. И у них глаза откроются, они начнут смотреть на мир другими глазами.

Напоследок несколько тренировочных задач для школьников, решив которые они должны чувствовать себя победителями, поверить в себя, что они могут, у них получается, у них есть талант, они достойны стать инженером!

1. Рабочему поручили вырыть яму площадью 2 м² и глубиной 2 м. Первый день до обеда за 4 часа он вырыл яму на глубину 0,5 м. Сколько часов потребуется рабочему, чтобы полностью выполнить задание, если он будет работать с такой же производительностью? За работу считается только подъем грунта.

Ответ: 60 часов.

2. Свободно падающее тело в последнюю секунду движения проходит половину всего пути. С какой высоты h падает тело?

Ответ: С высоты 58 метров.

3. Кондитер решил испечь торт массой 1 кг. Когда он добавил все ингредиенты, кроме масла, плотность заготовки ρ₁ оказалась 1,05 г/см³. Сколько килограммов заготовки и сколько килограммов сливочного масла плотностью ρ₂ = 0,8 г/ см³ ему придется перемешать, чтобы готовый торт имел объем 2 литра. Кондитеру известно, что в процессе выпекания объем торта увеличивается в 2 раза.

Ответ: 0,84 кг заготовки и 0,16 кг масла.

4. В ртутном термометре Фаренгейта температура таяния льда (0ºC) равна 32ºF, а температура кипения воды (100ºC) равна 212ºF. Интервал между этими температурами разделен не на 100 частей, как в термометре Цельсия, а на 180 частей. Какова нормальная температура человеческого тела 36,6ºC по Фаренгейту?

Ответ: 97,88 F.

5. Мячик бросили горизонтально со скоростью 15 м/с с наклонной плоскости в направлении ее наклона. Определить расстояние от точки бросания мячика до места падения. Угол наклона плоскости к горизонту – 30 градусов.

Ответ: Расстояние от точки бросания грузика до места падения равно 30 м.

6. Для того чтобы полностью вынуть наружу тело, плавающее в воде, к нему необходимо приложить силу F₁= 20 Н, а для того чтобы полностью погрузить это тело в воду, нужна сила F₂=30 Н. Определите плотность тела ρ. Плотность воды ρ₀=1000 кг/м³.

Ответ: 660 кг/м³.

7. Со дна озера всплывает воздушный пузырек. Во сколько раз увеличится диаметр воздушного пузыря вблизи поверхности воды, если пузырек поднимается с глубины 50 м. Диаметр пузырька на этой глубине 1 мм.

Ответ: 0,3 А³.

Не забывайте, что к ОГЭ по физике надо начинать готовиться уже с 6 класса, а к ЕГЭ – с 10-го.

Успехов всем, кто учится или учит физику!