Get Adobe Flash player
Сайт Анатолия Владимировича Краснянского

Anti-PISA. Anatoly Krasnyansky: Errors in PISA tasks. Анатолий Краснянский, старший научный сотрудник Химического факультета МГУ, критикует группу заданий "Тесто для хлеба" международной программы PISA-2006: "Если ученик знает, что в воде и поваренной соли нет атомов углерода, то он компетентен в научном объяснении явлений?"

23.04.2009 8:46      Просмотров: 411617      Комментариев: 1      Категория: Системный анализ заданий программы PISA

 

Anti-PISA

Anatoly Krasnyansky: Errors in PISA tasks

 

 

Анатолий Краснянский

Критика группы заданий "Тесто для хлеба" международной программы PISA-2006

"Если ученик знает, что в воде и поваренной соли нет атомов углерода, то он компетентен в научном объяснении явлений?"

 

 

Группа заданий "Тесто для хлеба"


    При приготовлении теста для хлеба повар смешивает муку, воду, соль и дрожжи. После этого тесто помещают на несколько часов в какую-нибудь емкость, чтобы начался процесс брожения. При брожении в тесте происходят химические процессы: дрожжи (одноклеточный гриб) преобразуют крахмал и сахар, содержащиеся в муке, в углекислый газ и спирт.

Вопрос 1

В результате брожения тесто поднимается. Почему тесто поднимается?
A                  Тесто поднимается, потому что в нем образуется спирт, который переходит в газообразное состояние.
B                  Тесто поднимается, потому что в нем размножаются одноклеточные грибы.
C                  Тесто поднимается, потому что в нем образуется углекислый газ.
D                  Тесто поднимается, потому что при брожении вода превращается в пар.

ОЦЕНКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Ответ принимается полностью – 1 балл.
Процент российских учащихся, набравших данный балл 41,8
Код 1: C. Тесто поднимается, потому что в нем образуется углекислый газ.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.

Тип вопроса: с выбором ответа
Компетенция: научное объяснение явлений
Содержание: физические системы
Область применения: связь естествознания и технологии
Контекст: личностный

 Анатолий Владимирович Краснянский

Анализ вопроса № 1. 

  "Правильный" ответ "Тесто поднимается, потому что в нем образуется углекислый газ" является неполным ответом, то есть его нельзя признать правильным.

В результате брожения тесто (более точно: система, содержащая тесто и газовые пузырьки) "поднимается", то есть увеливается объем системы.  Объем системы увеличивается за счет газовых пузырьков.  Пузырьки содержат углекислый газ (основной компенет), пары спирта и воды. Количество углекислого газа и спирта со временем (за счет брожени\) увеличивается. В результате брожения временно повышается температура системы.  При постоянном внешнем давлении  объем пузырьков увеличивается, поскольку:  1) в системе увеличивается количество углекислого газа и спирта;  2) увеличивается температура системы; 3) с повышением температуры повышается давление насыщенных  паров этанола и воды,  то есть увеличивается доля воды и спирта в газовой фазе.

Правильный (истинный) ответ: "Тесто "поднимается", потому что в нем увеличивается  объем пузырьков, содержащих углекислый газ, пары спирта и воды".


 Вопрос 2

   Через несколько часов после приготовления теста повар взвешивает его и обнаруживает, что масса теста уменьшилась. В начале каждого из четырех экспериментов  масса теста одна и та же. Результаты каких двух экспериментов должен сравнить повар, чтобы выяснить, являются ли дрожжи причиной уменьшения массы теста?

Эксперимент 1:   В закрытой стеклянной банке тесто. Состав теста: мука, вода, соль и дрожжи.

Эксперимент 2:   В закрытой стеклянной банке тесто. Состав теста: мука, вода, соль; дрожжей нет.

Эксперимент 3:   В открытой стеклянной банке тесто. Состав теста: мука, вода, соль и дрожжи.

Эксперимент 4:   В открытой стеклянной банке тесто. Состав теста: мука, вода, соль; дрожжей нет.

A           Повар должен сравнить результаты экспериментов 1 и 2.
B           Повар должен сравнить результаты экспериментов 1 и 3.
C           Повар должен сравнить результаты экспериментов 2 и 4.
D           Повар должен сравнить результаты экспериментов 3 и 4.

ОЦЕНКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Ответ принимается полностью – 1 балл.
Процент российских учащихся, набравших данный балл 23,5
Код 1: D. Повар должен сравнить результаты экспериментов 3 и 4.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.


Тип вопроса: с выбором ответа
Компетенция: распознавание и постановка научных вопросов
Содержание: естественнонаучные объяснения (знание о науке)
Область применения: связь естествознания и технологии
Контекст: личностный

 

Вопрос 3


    Дрожжи в тесте в результате химической реакции превращают крахмал и сахар, содержащиеся в муке, в углекислый газ и спирт. Откуда появляются атомы углерода, входящие в состав углекислого газа и спирта? Обведите «Да» или «Нет» для каждого из приведенных ниже возможных объяснений.

Является ли это верным объяснением появления атомов углерода?    Да или Нет?
Некоторые атомы углерода поступают из сахара.                                   Да / Нет
Некоторые атомы углерода входят в состав молекулы соли.              Да / Нет
Некоторые атомы углерода поступают из воды.                                     Да / Нет

ОЦЕНКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Ответ принимается полностью – 1 балл.
Процент российских учащихся, набравших данный балл 44,6
Код 1: Три верных ответа: Да, Нет, Нет в указанном порядке.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.

Тип вопроса: комплексный с выбором ответа
Компетенция: научное объяснение явлений
Содержание: физические системы
Область применения: связь естествознания и технологии
Контекст: личностный

 

Анализ вопроса № 3

   Чтобы ответить на вопрос № 3, достаточно знать, что атомы углерода входят в состав сахара (сахарозы) и не входят в состав поваренной соли и воды. Об этом не могут не знать даже те российские ученики, которым  химия не интересна.

Почему же только 44,6 % российских учащихся правильно ответили на этот вопрос? Наиболее вероятная причина - дефицит времени при ответе на вопросы.

Деятели программы PISA устраивают гонку на своих опросах. Каждый ученик должен письменно за 2 часа ответить на 50 - 60 вопросов по чтению, математике и естествознанию.

В тестах используются задания с готовыми ответами, из которых надо  выбрать верный ответ, а также задания со свободными ответами, на которые учащийся должен  дать собственный краткий или развернутый обоснованный ответ. (Смотрите статью Г.С. Ковалевой и др. "Результаты международного сравнительного исследования PISA в России" в журнале "Вопросы образования", 2004. № 1. С. 141.).  

Очевидно, что 2 - 2,4  минуты слишком мало, чтобы прочитать текст, понять что-то и  дать краткий или развернутый ответ, или выбрать готовый ответ.

 

 

Вопрос 4

   Когда подошедшее дрожжевое тесто ставят в печь, пузырьки газа и пара в тесте расширяются. Почему газ и пар расширяются при нагревании?
A                   Их молекулы становятся больше.
B                   Их молекулы двигаются быстрее.
C                   Число их молекул увеличивается.
D                   Их молекулы сталкиваются реже.

ОЦЕНКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Ответ принимается полностью – 1 балл.
Процент российских учащихся, набравших данный балл 67,5
Код 1: B. Их молекулы двигаются быстрее.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.

Тип вопроса: с выбором ответа
Компетенция: научное объяснение явлений
Содержание: физические системы
Область применения: связь естествознания и технологии
Контекст: личностный

 Анализ вопроса № 4

   Во-первых, в тесте не может быть отдельных пузырьков, содержащих только углекислый газ и только водяной пар.

Каждый пузырек в тесте содержит и углекислый газ, и водяной пар, и пары спирта (в незначительном количестве). Поэтому в данном контексте суждение: "пузырьки газа и пара в тесте расширяются"  является ложным.  Правильно: "пузырьки, содержащие в основном углекислый газ и водяной пар".

   Во-вторых, ответ В относительно водяного пара является неправильным. Объем пара увеличивается не только из-за того, что молекулы воды двигаются при нагревании быстрее. При нагревании  теста нагревается и вода, входящая в состав теста. При нагревании увеличивается давление насыщенного пара,  то есть повышается число  молекул воды в газовой фазе. 

Поэтому при нагревании газо-паровые пузырьки в тесте увеличиваются (при постоянном внешнем давлении)  вследствие того, что  увеличивается не только средняя скорость молекул воды, но и число молекул воды в газовой фазе, Следовательно, относительно водяного пара полным правильным ответом являются ответ: "Число молекул воды увеличивается и эти молекулы двигаются быстрее".

   В-третьих, связь объем газа (при постоянном давлении) со скоростью (средней) движения молекул не является для школьников очевидной. Надо было связать объем газа (при постоянном давлении) с температурой газа: "При неизменной массе газа и постоянном давлении объём газа прямо пропорционален абсолютной температуре".

 

 Статья не закончена!

 

Ещё статьи:
Комментарии:
Автор: Коля
Дата: 9.07.2016 11:53
нельзя давать больше одного правильного утверждения внутри одного ответа. вопросы теста составлены некорректно
Оставить комментарий
Ваше имя
Комментарий
Код защиты

Copyright 2009-2015
При копировании материалов,
ссылка на сайт обязательна