Anti-PISA. Anatoly Krasnyansky: Errors in PISA tasks
Статья не закончена!
Группа заданий "Тесто для хлеба"
Преамбула
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.
Анатолий Краснянский: Анализ преамбулы
Преамбула сформулирована не на научном, а на бытовом языке. Ведь речь идет не вообще о соли, а о хлориде натрия, не вообще о спиртах, а об этиловом спирте. В преамбуле нет уравнения биохимической реакции, протекающей при брожении. Химическое уравнение спиртового брожения глюкозы: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 .
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 Краснянский: анализ вопроса № 1 и ответов на этот вопрос
Эксперты PISA утверждают, что правильный ответ: "Тесто поднимается, потому что в нем образуется углекислый газ". Но это суждение не является научным объяснением, так как нет ссылки на закон, связывающий количество (количество вещества, моль) газа с объемом газа.
"Научное объяснение – это подведение некоторого научного факта или события под определенный научный закон или теорию, выведение объясняемых фактов и событий в качестве логических следствий некоторого научного закона или теории." С.А. Лебедев, К.С. Лебедев. Существует ли универсальный научный метод? Вестник ТвГУ. Серия "ФИЛОСОФИЯ". 2015. № 2. С. 56 - 72. URL: http://eprints.tversu.ru/5539/1/Вестник_ТвГУ._Серия_ФИЛОСОФИЯ._2015.__2._С._56-72.pdf .
"Объяснение единичных фактов (классов фактов) — это установление тех законов (закона), которые определяют существенные черты данного события (событий), показывают данный факт (факты) как частный случай какой-либо общей закономерности".
"Явление считается объясненным, если удается установить – опытно-экспериментальным пли теоретическим путем — тот закон (законы), которому оно подчиняется, выяснить те причинные зависимости, которые определяют возникновение данного явления. Поэтому известные в науке методы установления причинных связей явлений служат также и методами их объяснения". Философская энциклопедия. Главный редактор Ф.В. Константинов. Том 4. С. 125-126. Издательство «Советская энциклопедия». Москва. 1967. Копия статьи: http://avkrasn.ru/article-4129.html
Подробнее: Логический словарь-хрестоматия. Составитель: Анатолий Краснянский. Определение понятия "научное объяснение". URL: http://avkrasn.ru/article-4129.html
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 компонент) и незначительные количества паров спирта и воды. Количество углекислого газа (за счет брожения) увеличивается. В результате брожения может временно повышаться (на несколько градусов) температура системы, этот эффект здесь не учитываем.
При постоянном внешнем давлении объем пузырьков увеличивается, поскольку в системе увеличивается количество углекислого газа.
В модели идеального газа связь между давлением P, объемом V, количеством вещества (моль) n в газовой фазе и абсолютной температурой T описывается уравнением Клапейрона-Менделеева: PV = nRT где R - универсальная газовая постоянная.
Из этого уравнения следует, что общий объем газовых пузырьков V увеличивается с увеличением n и T и уменьшается с увеличением P: V = nRT/P .
Правильный ответ (научное объяснение): При брожении тесто "поднимается": увеличивается объем пузырьков, содержащих углекислый газ. Объем пузырьков при постоянной темературе и постоянном внешнем давлении (V = nRT/P) увеличивается, поскольку увеличивается количество (n) углекислого газа в тесте.
Брожение проводят обычно в интервале температур 25 - 30 градусов Цельсия. Давление насыщенных паров воды и этанола при этих температурах невелико и поэтому мы не учитывваем количество воды и количество этанола в газовой фазе.
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?
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
Анатолий Краснянский: анализ вопроса № 2 и ответов на этот вопрос
1. Анализ суждения: "Через несколько часов после приготовления теста повар взвешивает его и обнаруживает, что масса теста уменьшилась".
Во-первых, это суждение противоречит рисункам, иллюстрирующим опыты. Из рисунков следует, что повар измерял не массу теста, а суммарную массу: массу теста (опыты 1, 2, 3 и 4) , массу сосуда (опыты 1, 2, 3 и 4) и массу пробки (опыты 1 и 2) . Он мог зафиксировать уменьшение массы теста в опытах 3 и 4 без измерения массы теста до и после опыта.
Следовательно, эксперты PISA совершили логическую ошибку, которая называется в логике "подмена понятия": подмена понятия "масса теста" на понятия "суммарная масса: теста, сосуда и пробки (опыты 1 и 2), "суммарная масса: теста до брожения и сосуда (опыт 3), "суммарная масса: теста после брожения и сосуда" (опыт 4).
Во-вторых, В в правильном ответе: "Повар должен сравнить результаты экспериментов 3 и 4" эксперты PISA не предусмотрели обоснование этого ответа - закон сохранения массы для открытой системы. В данном случае: m1 = m2 + m (CO2 ) , где m1 - масса теста до брожения, m2 - масса теста после брожения, m(CO2 ) - масса выделившегося из теста углекислого газа. Тесто после брожения содержит пузырьки углекислого газа, которые удерживается тестом и обеспечивают увеличение его объема.
Никакого научного объяснения "правильный ответ" не содержит, так как не содержит ссылки на закон сохранения массы для открытой системы.
2. Анализ действий PISA-образного повара. Повар неадекватный, поскольку провел не нужный ему опыт.
Во-первых, исследование брожения теста не входит в должностную инструкцию повара. Согласно пословице: "Не за свое дело не берись, а за своим делом не ленись". Пизовским экспертам следовало бы "поручить" опыт другому персонажу, например "юному химику".
Во-вторых, опыт весьма примитивный, не дает новой информации и не соответствует современному уровню науки.
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
Анатолий Краснянский: анализ вопроса № 3 и ответов на этот вопрос
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 55,4 % российских учащихся не ответили на этот вопрос? Наиболее вероятная причина - дефицит времени при ответе на вопросы. Вероятно, многие учащиеся просто не успели ответить на все вопросы в заданиях программы PISA.
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. Если из-за недостатка времени учащийся не успел дать ответ, это не значит, что он не обладал соответствующим знаниями, умениями и навыками ("компетенциями").
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
Анатолий Краснянский: анализ вопроса № 4 и ответов на этот вопрос
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 в тесте, содержащие в основном углекислый газ и водяной пар, расширяются".
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 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: "При повышении температуры теста: 1) число молекул воды в газовой фазе увеличивается и 2) эти молекулы двигаются быстрее".
Приложение № 1
Должностная инструкция повара, должностные обязанности повара, образец должностной инструкции повара
URL: https://www.rabota.ru/articles/hr/dolzhnostnaja_instruktsija_povara_dolzhnostnye_objazannosti_povara_obrazets_dolzhnostnoj_instruktsii_povara-3929
Должностная инструкция повара, должностные обязанности повара, образец должностной инструкции повара
URL: https://www.rabota.ru/articles/hr/dolzhnostnaja_instruktsija_povara_dolzhnostnye_objazannosti_povara_obrazets_dolzhnostnoj_instruktsii_povara-3929
23 декабря 2009 года
Должностные обязанности повара зависят от величины и профиля компании: одно дело разогревать сосиски в тесте и самому их продавать, и совсем другое – работать на кухне высококлассного ресторана. Поэтому в образце должностной инструкции повара нередко ставится уточнение – например, «повар гостиницы» или «повар 2-го разряда». Мы постарались сделать достаточно универсальную должностную инструкцию повара, которую вы сможете адаптировать под свою компанию.
Должностная инструкция повара
УТВЕРЖДАЮ
Генеральный директор
Фамилия И.О. ________________
«________»_____________ ____ г.
1. Общие положения
1.1. Повар относится к категории специалистов.
1.2. Повар назначается на должность и освобождается от нее приказом генерального директора по представлению шеф-повара / управляющего.
1.3. Повар подчиняется непосредственно шеф-повару / управляющему.
1.4. На время отсутствия повара его права и обязанности переходят к другому должностному лицу, о чем объявляется в приказе по организации.
1.5. На должность повара назначается лицо, отвечающее следующим требованиям: среднее профессиональное образование, разряд не ниже третьего, стаж работы по специальности от года.
1.6. Повар должен знать:
- законодательство, постановления, распоряжения, приказы, другие руководящие и нормативные документы и материалы, касающиеся организации питания;
- санитарно–эпидемиологические правила и нормативы;
- рецептуру, технологию приготовления, требования к качеству, правила комплектации, сроки и условия хранения блюд;
- виды, свойства и кулинарное назначение продуктов;
- признаки и органолептические методы определения доброкачественности продуктов;
- правила, приемы и последовательность выполнения операций по подготовке продуктов к тепловой обработке;
- назначение, правила использования технологического оборудования, производственного инвентаря, инструмента, весоизмерительных приборов, посуды и правила ухода за ними.
1.7. Повар руководствуется в своей деятельности:
- законодательными актами РФ;
- Уставом компании, Правилами внутреннего трудового распорядка, другими нормативными актами компании;
- приказами и распоряжениями руководства;
- настоящей должностной инструкцией.
2. Должностные обязанности повара
Повар выполняет следующие должностные обязанности:
2.1. Повар непосредственно осуществляет приготовление блюд, в том числе: мойку и бланшировку продуктов, смешивание продуктов, жарку, запекание, варку на пару, приготовление соусов, супов, бульонов, холодных закусок для шведского стола и салатов.
2.2. Декорирует блюда.
2.3. Планирует меню.
2.4. Изучает требования клиентов к обслуживанию и качеству блюд и продуктов.
2.5. Проводит инструктаж метрдотеля и официантов.
2.6. Контролирует работы по уборке, дезинфекции, санитарной обработке служебных и производственных помещений; по стирке и поддержанию в соответствии с действующими санитарными нормами специальной одежды сотрудников.
2.7. Изучает жалобы и претензии гостей (посетителей, клиентов) к качеству блюд и обслуживания, ведет статистический учет жалоб и претензий, готовит предложения по совершенствованию работы.
3. Права повара
Повар имеет право:
3.1. Знакомиться с проектами решений руководства организации, касающимися его деятельности.
3.2. Представлять руководству предложения по совершенствованию своей работы и работы компании.
3.3. Требовать замены поставщика продуктов и расходных материалов при наличии обоснованных претензий к их качеству и годности.
3.4. Сообщать своему непосредственному руководителю о всех выявленных в процессе своей деятельности недостатках и вносить предложения по их устранению.
3.5. Требовать от руководства компании осуществления внеплановых мероприятий по санитарной обработке производственных помещений, полной или частичной замены оборудования/оснащения в случаях несоответствия их нормам гигиены и производственной санитарии, а также в экстренных случаях.
4. Ответственность повара
Повар несет ответственность:
4.1. За невыполнение и/или несвоевременное, халатное выполнение своих должностных обязанностей.
4.2. За несоблюдение действующих инструкций, приказов и распоряжений по сохранению коммерческой тайны и конфиденциальной информации.
4.3. За нарушение правил внутреннего трудового распорядка, трудовой дисциплины, правил техники безопасности и противопожарной безопасности.
Приложение № 2
https://gufo.me/dict/bse/Брожение
Брожение. Процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе брожения в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и др. компонентов тела. Одновременно накапливаются конечные продукты брожения. В зависимости от их характера различают брожение спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, ацетоно-бутиловое, ацетоно-этиловое и другие виды. Характер брожения, его интенсивность, количественные соотношения конечных продуктов, а также направление брожения зависят от особенностей его возбудителя и условий, при которых брожение протекает (pH, аэрация, субстрат и др.).
Спиртовое брожение. В 1836 французский учёный Каньяр де ла Тур установил, что спиртовое брожение связано с ростом и размножением дрожжей. Химическое уравнение спиртового брожения: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 было дано французскими химиками А. Лавуазье (1789) и Ж. Гей-Люссаком (1815).
Л. Пастер пришёл к выводу (1857), что спиртовое Б. могут вызывать только живые дрожжи в анаэробных условиях («брожение — это жизнь без воздуха»). В противовес этому немецкий учёный Ю. Либих упорно настаивал на том, что брожение происходит вне живой клетки. На возможность бесклеточного спиртового брожения впервые (1871) указала русский врач-биохимик М. М. Манассеина. Немецкий химик Э. Бухнер в 1897, отжав под большим давлением дрожжи, растёртые с кварцевым песком, получил бесклеточный сок, сбраживающий сахар с образованием спирта и CO2. При нагревании до 50°C и выше сок утрачивал бродильные свойства. Всё это указывало на ферментативную природу активного начала, содержащегося в дрожжевом соке. Русский химик Л. А. Иванов обнаружил (1905), что добавленные к дрожжевому соку фосфаты в несколько раз повышают скорость брожения. Исследования отечественных биохимиков А. И. Лебедева, С. П. Костычева, Я. О. Парнаса и немецких биохимиков К. Нейберга, Г. Эмбдена, О. Мейергофа и др. подтвердили, что фосфорная кислота участвует в важнейших этапах спиртового брожения.
Приложение № 2
Примеры заданий по естествознанию
Группа заданий "Тесто для хлеба"
Скриншоты сделаны 12 ноября 2019 года. URL: http://window.edu.ru/resource/350/60350/files/PISA2006_ExampleUnitsScience.pdf
