Новое в оценивании образовательных достижений учащихся на основе компетентностного подхода

В России данная задача является не менее актуальной. Не случайно, проект нового государственного стандарта общего образования предусматривает формирование прикладных знаний, причем уровень их усвоения варьирует в зависимости от интеллектуального развития учащихся, их мотивации к изучению предмета, от выбранного профиля предметной подготовки. Для оценивания прикладных знаний и умений, определяющих деятельностную составляющую компетенции, можно рекомендовать контекстные задачи и ситуационные задания.

Данные оценочные средства позволяют выявить показатели качества образовательных результатов школьников. Среди них наиболее важными являются:

- системность - ученик демонстрирует логичность рассуждений, умения соотносить различные факты, рассматривать их в системе, соблюдать последовательность и логичность в действиях, необходимых для решения задачи;

- осмысленность - сформированы умения подтверждать полученные результаты примерами, в том числе из личного опыта, анализировать представленную в задаче ситуацию, выявлять ее закономерности; аргументировано доказывать сделанные выводы и обосновать способы решения задачи;

- действенность (функциональность) - демонстрируются умения и готовность применять теоретические знания для решения практико- ориентированных задач;

- самостоятельность - ученик демонстрирует самостоятельность мышления, способность применять знания в измененных ситуациях.

К контекстным Денищева, О.Л. Опыт создания компетентностно - ориентированных измерителей для оценки образовательных достижений учащихся по математике / Л.О. Денищева, Ю.А. Глазков, К.А. Краснянская // Оценка качества образования.- 2008. - № 4. - С. 17-23. относят задачи, которые встречаются в той или иной реальной ситуации. Их контекст обеспечивает условия для применения и развития знаний при решении проблем, способных возникать в реальной жизни.

Международный опыт составления контекстных задач показывает, что следует соблюдать следующие принципы их разработки:

- задание имеет личностную значимость для ученика, поскольку рассматривает проблемы, которые могут возникать в обыденной жизни или связаны с будущей профессиональной деятельностью;

- ситуация, описанная в задании, должна обеспечивать возможность комплексной проверки уровня подготовленности учащегося;

- контекст задачи не должен содержать подсказки, направленной на решение поставленной проблемы;

- задача может иметь несколько вариантов решения, из которых хотя бы одно не отвечает условиям заданной ситуации.

Ниже приводятся примеры контекстных заданий, которые можно применять для оценивания показателей выраженности химических компетенций старшеклассников.

Контекстные задания

Задание 1.

В одном из технических колледжей Лондона во время конкурсного экзамена на должность лаборанта претендентам предложили, пользуясь химическими методами, отличить друг от друга внешне очень похожие пластинки из бериллия и магния. Гранулы этих металлов легко сгорали на воздухе, реагировали с разбавленными кислотами - серной, соляной, азотной. Победителем конкурса оказался тот из соискателей должности, который использовал для выполнения задания концентрированный раствор щелочи и фтороводородную кислоту Степин, Б.Д. Занимательные задания и эффективные опыты по химии / Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова. - М.: Дрофа, 2002. - 432 с. - С. 210..

1) Объясните, на каких свойствах металлов основывается выбор победителя конкурса.

2) Рассмотрите уравнения реакций данных процессов.

3) Объясните, почему выбор других претендентов оказался менее удачным.

Решение данной задачи состоит в следующем:

С фтороводородной кислотой взаимодействует только бериллий:

Be + 2HF = BeF₂ + Н₂^,

но не магний, на поверхности которого образуется плотная пленка фторида магния MgF₂, малорастворимого в кислоте. С водой в присутствии щелочи также взаимодействует только бериллий (он амфотерен):

Be + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Be(OH)₄] + H₂^

Отличить бериллий от магния также можно, сжигая их на воздухе; магний горит ослепительно белым пламенем.

Задание 2

Соединение с молекулярной формулой С₃H₈О подвергли окислительному дегидрированию, в результате чего получили продукт состава С₃Н₆О. Это вещество вступает в реакцию «серебряного зеркала», образуя соединение С₃Н₆О₂. При действии на последнее гидроксидом кальция получили вещество, используемое в качестве пищевой добавки под кодом Е282. Оно препятствует росту плесени в хлебобулочных и кондитерских изделиях и, кроме того, содержится в таких продуктах, как швейцарский сыр.

1) Объясните, с какой целью рассматриваемое вещество добавляют в сыр.

2) Определите формулу добавки Е282.

3) Напишите уравнения реакций процессов, рассматриваемых в задаче. Приведите названия образующихся органических веществ.

4) Что Вы знаете о пищевых добавках? Применяете ли Вы их? Ответ обоснуйте.

(В качестве ответа на данное задание должно быть названо вещество - пропионат кальция).

Задание 3. Кислотоупорный трубопровод

На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по свинцовому трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, и цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что, нарушая правила технологии, трубопровод целый год использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 40%-ную, а 85%-ную концентрацию. Почему изменение концентрации кислоты вызвало коррозию трубопровода?

Решение задачи №3:

В разбавленной серной кислоте свинец, окисляясь с поверхности, покрывается защитной пленкой малорастворимого сульфата свинца(II):

Рb + H₂SO₄ = PbSO₄v + H₂^

С разбавленной серной кислотой PbSO₄ не реагирует, а с концентрированной образует растворимый гидросульфат свинца(II):

PbSO₄ + H₂SO₄ = Pb(HSO₄)₂

Металл, лишенный защиты, реагирует с концентрированной кислотой:

Pb + 3H₂SO₄ = Pb(HSO₄)₂ + SO₂^ + 2Н₂О

Задание 4

Коровы-рекордистки имеют годовые показатели по удою свыше 10 000 кг молока при жирности его 4,5--5%. Вычислите, сколько килограммов сливочного масла можно получить из 10 000 кг молока жирностью 4,5%, если содержание жира в масле составляет в среднем 75% Штремплер, Г.И. Методика решения расчетных задач по химии 8-11 кл.: пособие для учителя/ Г.И. Штремплер, А.И. Хохлова. - 3-е изд. - М.: Просвещение, 2001. - 207 с. - С. 28..

Решение:

1. Вычислим массу жира в 10000 кг молока:

(кг)

2. Найдем массу сливочного масла, полученного из данной массы молока:

(кг)

Ответ: 600 кг.

Задание 5.

Ароматический углеводород состава С₇Н₈ повергли бромированию на свету без катализатора. Образовавшееся дибромпроизводное гидролизовали разбавленным раствором гидроксида натрия. Полученный продукт окислили кислородом воздуха при нагревании. Получили вещество состава С₇Н₆О₂, которое широко распространено в природе. Это соединение используется в пищевой промышленности в качестве добавки Е210. Его добавляют в джемы, фруктовые добавки, маринады, йогурты. С какой целью? Определите формулу Е210, рассмотрите уравнения всех упомянутых в тексте реакций и назовите вещества. Что Вы знаете о пищевых добавках?

(Предполагаемый ответ: бензойная кислота, обладающая бактерицидным действием).

Задание 6.

Для обработки семенных клубней картофеля против грибковых заболеваний применяют формальдегид СН₂О. Его рабочий раствор готовят разведением 40%-ного раствора формальдегида в соотношении 1:80, расход рабочего раствора 30 л на 1 т картофеля. Сколько формальдегида потребуется для обработки двух мешков (примерно 100 кг) посевного материала? Где еще Вы встречались с формальдегидом?

Решение задачи:

На обработку 100 кг - х л.

1000 кг - 30 л.

х=30•100:1000=3 л

Так как раствор получен разбавлением 1:80, то 3 л составляет 80 частей, а у л - 1 часть. Значит, у=3000•1: 80=37,5 мл.

Ответ: Для обработки двух мешков картофеля потребуется 37,5 мл 40%-ного раствора формальдегида (один пузырек - 50 мл).

Задание 7. Хитрость ювелира Степин, Б.Д. Занимательные задания и эффективные опыты по химии / Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова. - М.: Дрофа, 2002. - 432 с. - С. 15.

Дело было в Киеве во время Гражданской войны. Город то переходил к Красной армии, то его занимало войско Петлюры, то белая гвардия Деникина. По совету сына-химика один ювелир, чтобы спасти свое золото, растворил его в концентрированной соляной кислоте, насыщенной хлором (азотной кислоты для приготовления настоящей «царской водки» ювелир раздобыть не смог). Полученные лимонно-желтые растворы хранились в больших закупоренных бутылях в подвале. Когда при очередном обыске ювелира спрашивали, что находится в бутылях, он отвечал: «Это раствор хлорки для дезинфекции». Резкий запах хлора отпугивал любителей легкой наживы. Какие химические реакции использовал ювелир?

Предполагаемый ответ:

При насыщении концентрированной соляной кислоты хлором образуется дихлорохлорат(I) водорода Н[С1(С1)₂] - сильный окислитель, который реагирует с золотом, превращая его в хорошо растворимый комплекс тетрахлороаурат(III) водорода Н[АuС1₄]:

2Au + 3Н[С1(С1)₂] = 2H[AuCl₄] + НС1

Задание 8. Ржавчина превращает железо в сталь

На Кавказе с древности известен удивительный способ получения стали из железа - через ржавление в земле. В XVIII в. черкесы и чеченцы зарывали железные полосы в землю и откапывали их через 10 - 15 лет, а потом кузнецы ковали из железа, покрытого ржавчиной, замечательные сабли, которые могли перерубить даже ружейный ствол... Как объяснить высокое качество металла сабель кавказских горцев?

Ответ:

Когда железо ржавеет в земле, образуется метагидроксид железа:

4Fe + 3О₂ + 2Н₂О = 4FeO(OH)

Это вещество - хороший сорбент (поглотитель) органических соединений. При термической обработке и ковке заржавевшего железа в его поверхность внедряются углерод и азот из органических примесей, которые были поглощены ржавчиной. При этом образуются чрезвычайно твердые карбиды и нитриды железа. Они-то и придают откованной сабле особую твердость и прочность.

Задание 9. Подводные приключения

Эта история произошла на подводной лодке Северного флота во время Великой Отечественной войны. Лодку долго преследовал немецкий эсминец. Система регенерации воздуха вышла из строя, в помещениях накопилось много углекислого газа. Стало трудно дышать, некоторые моряки потеряли сознание; в моторном отсеке двое уже не подавали признаков жизни. Тогда первый помощник капитана вспомнил о нескольких банках с пероксидом натрия и озонидом цезия, которые следовало доставить в Мурманск. Он знал о свойствах этих веществ. Банки вскрыли, а их содержимое было засыпано в регенерационные патроны. Через некоторое время духота исчезла, воздух снова стал пригодным для дыхания и даже как будто приобрел свежий «лесной» запах. Что же произошло?

Предполагаемый ответ:

Удаление диоксида углерода из воздуха произошло в результате реакций:

2Na₂O₂ + 2СО₂ = 2Na₂CO₃ + О₂^

4CsO₃ + 2СО₂ = 2Cs₂CO₃ + 5О₂ ^

Задание 10. «Соленые» названия

Поваренная соль входила в состав самых древних лекарств, ей приписывали целебные свойства, очищающее и дезинфицирующее действие. С давних пор подмечено, что поваренная соль разных месторождений имеет разные биологические свойства: самая в этом отношении полезная - морская. В «Лечебнике-травнике», изданном в России в XVII в., написано: «Две сути соли, одну копали из горы, а другую находили в море, а которая из моря, та лутчи, а кроме морской соли та лутчи, которая бела». А какие географические названия включают упоминание о соли?

Предполагаемый ответ:

В названиях множества городов и поселков разных стран мира упоминается соль: Сольвычегодск, Соликамск, Соль-Илецк, Усолье-Сибирское, Солонешное, Солт-Крик, Солтпонд, Солткотс, Зальцбург, Зальцгиттер, Марсель (морская соль), наконец, просто Соль, Солянка и даже Солонка. И этот список можно продолжить.

Задание 11. Соль против тараканов

Чтобы избавиться от тараканов, часто применяют самодельные приманки, содержащие тетраборат натрия - буру. Трое школьников решили заняться этим полезным делом. Однако вещества, которые они извлекли из двух банок с одинаковыми этикетками «Тетраборат натрия», явно были разными: бесцветные кристаллы, расплывающиеся в жидкую массу при слабом нагревании (уже при 64 °С), и белый порошок, который не плавится при прокаливании (вплоть до 740 °С). Подскажите школьникам, чем отличались друг от друга взятые ими вещества.

Предполагаемый ответ:

Тетраборат натрия может быть безводным (с температурой плавления 741 °С) и в виде кристаллогидратов состава Na₂B₄O₇ * 5Н₂О (который начинает обезвоживаться при 320 °С) и Na₂B₄O₇ * 10Н₂О (который плавится в кристаллизационной воде при 64 °С, а при 380 °С начинает терять кристаллизационную воду).

Задание 12

Как в домашних условиях можно очистить фаянсовую раковину в ванной, не используя при этом специальные СМС? Предложите варианты решения поставленной задачи. Рассмотрите их с химической точки зрения.

В ответе могут быть следующие варианты:

- КМnО₄+ уксусная кислота (столовый уксус)

- Н₂О₂ (из аптечки)+ уксус.

Задание 13. «Декоративная пудра»

Изучите состав декоративной пудры. Определите название каждого компонента. Чем компактная пудра отличается от рассыпчатой?

Предполагаемый ответ на данное задание:

Косметические декоративные пудры -- многокомпонентные смеси. В них входят: тальк, каолин, ZnO, TiO₂, MgCO₃, крахмал, цинковые и магниевые соли стеариновой кислоты, а также органические и неорганические пигменты, в частности Fе₂О₃. Тальк придает пудре сыпучесть и скользящий эффект. Его недостатком является способность впитываться в кожу и придавать жирный блеск. Тем не менее в состав пудр он входит в количестве до 50--80 %. Каолин обладает высокой укрывистостью и способностью впитывать избыток жировых выделений кожи. Его повышенная гигроскопичность способствует слеживаемости и неравномерному распределению пудры на коже, поэтому каолин вводят не более 25 %. Оксиды цинка и титана обладают хорошей укрывистостью. Кроме того, оксид цинка обладает антисептическими свойствами и потому одновременно выполняет роль дезинфицирующей добавки. Эти оксиды вводят в пудры до 15 %. В больших количествах они приводят к сухости кожи. Крахмал придает коже бархатистость, а благодаря стеаратам цинка и магния пудра хорошо удерживается на поверхности и делает ее гладкой.

Компактная пудра в отличие от рассыпной содержит связующие добавки: натрийкарбоксиметилцеллюлозу, высшие жирные кислоты, воски, многоатомные спирты и их эфиры, минеральные и растительные масла. Они позволяют получать при прессовании брикеты определенной формы, которые сохраняют прочность при длительном употреблении.

Изучив содержание предложенных контекстных заданий, можно увидеть их специфические особенности. Прежде всего, это содержание текста самого задания, которое ориентировано на то, чтобы вызвать интерес у учащегося, актуализировать имеющий у учащегося личностный опыт.

Как правило, в контекстных заданиях содержатся вопросы и проблемы, с которыми ученик сталкивается в своей обыденно-практической жизни, литературных источниках, либо они соответствуют его профессиональным интересам и найдут применение в дальнейшем обучении.

Примеры контекстных заданий по отдельным темам школьного курса химии приведены в приложении 1 (Задания взяты из книги Степина Б.Д. «Занимательные задания и эффективные опыты по химии»).

Проведем сравнительный анализ традиционных и контекстных заданий с целью определения дидактических возможностей каждого из них оценивать результаты обучения учащихся с позиций компетентностного подхода. Для этого рассмотрим задания, составленные по отдельным темам школьного курса (таблица 11).

Таблица 11 Задания для оценивания показателей химических компетенций учащихся

Тема: Галогены
	Традиционные задания	Контекстные задания
1	Рассмотрите химические свойства хлора, его биологическую роль. Отметьте области применения соединений хлора. В чем заключается отравляющее действие хлора?	В ходе Первой мировой войны руководство германской армии пошло на чудовищное преступление - применение отравляющих веществ. Жидкий хлор немцы транспортировали к линии фронта в специальных цистернах и в подходящий момент, когда ветер дул в нужную сторону, разливали в баллоны. Тысячи таких баллонов они тайно устанавливали на передовых позициях. Вентили этих баллонов открывали одновременно. Хлор выходил наружу и устремлялся на позиции в виде гонимого попутным ветром облака, губительного для всего живого. Если газовая атака оказывалась внезапной, гибли тысячи людей. Узнать вовремя о намерении противника применить хлор - значило выиграть время для принятия защитных мер и сохранить человеческие жизни. Один русский офицер нашел способ решения этой задачи. Он изобрел прибор, предупреждающий об опасности звонком. Каков мог быть принцип действия этого прибора? Какие химические процессы происходили в нем Биба, Л.И. Пути поиска призвания / Л.И. Биба // Химия в школе. - 2004. - № 8. - С. 23-27.?
2	Йод образует с хлором соединение, содержащее 21,8% хлора. Какова формула этого соединения?	Массовая доля йода в щитовидной железе составляет 0,12%. Масса щитовидной железы - 40 г. Определите массу йода в щитовидной железе. Найдите ошибку в тексте условия задачи Биба, Л.И. Пути поиска призвания / Л.И. Биба // Химия в школе. - 2004. - № 8. - С. 23-27..
Тема: Растворы. Способы выражения концентрации раствора
	Традиционные задания	Контекстные задания
1	Через 100 мл раствора иодида натрия с плотностью 1,2 г/мл пропустили газообразный хлор. При этом один из продуктов реакции при выпаривании раствора и прокаливании твердого остатка перешел в газообразное состояние. Масса прокаленного остатка составила 1,5 г. Определите массовую долю (%) йодида натрия, содержащегося в исходном растворе.	Порошок «Регидрон» используют при обезвоживании организма. Одна доза порошка содержит 3,5 г хлорида натрия, 2,5 г хлорида калия, 2,9 г цитрата натрия и 10 г глюкозы. Перед употреблением дозу растворяют в 1 л воды. Определите массовые доли всех компонентов порошка «Регидрон» в полученном растворе Соболева, Э.А. Использование неорганических веществ в медицине / Э.А.Соболева // Химия в школе. - 2002. -№ 19. - С. 27-30..
2	Какие объемы 37%-ного раствора хлороводородной кислоты плотностью 1,19 г/см3 и воды потребуются для приготовления 1 л 10%-ного раствора плотностью 1,049 г/см3?	При пониженной кислотности желудочного сока больным назначают разбавленную соляную кислоту, в которой массовая доля хлороводорода равна 8,2 % (с=1,04 г/мл). В аптеке ее готовят из 37%-ной соляной кислоты (с=1,19 г/мл). Определите объем разбавленной кислоты, которую можно приготовить из 20 мл 37%-ной кислоты Там же..
Тема: Сложные эфиры. Мыла. СМС
	Традиционные задания	Контекстные задания
	Рассмотрите химический состав и свойства жира. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе получения маргарина. Отметьте основные отличия растительных и животных жиров.	Натуральное сливочное масло содержит жиры смешанного характера, содержащие остатки как предельных, так и непредельных карбоновых кислот. Как, используя раствор перманганата калия, отличить маргарин от сливочного масла? (Для ускорения реакции и повышения контраста изменения окраски раствор перманганата калия можно подкислить, например, несколькими каплями уксусной кислоты.) Можно ли этим способом отличить растительное масло от машинного (минерального)? Как?
Тема: Углеводы
	Традиционные задания	Контекстные задания
	В процессе хлебопечения происходят реакции гидролиза крахмала, а также спиртовое и молочнокислое брожение. Напишите уравнения реакций обозначенных процессов.	В основе хлебопечения лежат процессы гидролиза крахмала и брожения. С какой целью в хлебопечении и производстве мучнистых изделий используют кислотно-щелочные разрыхлители? Какие из них чаще всего находят применение? Какие химические процессы протекают при использовании разрыхлителей? Напишите уравнения реакций, протекающих при хлебопечении.

Как мы видим, содержание традиционных и контекстных заданий направлено на контроль усвоения одних и тех же элементов знаний. Однако сам контекст заданий второго типа способен мотивировать ученика на поиск ответа на поставленную задачу, вызывает интерес с практической точки зрения и создает условия для применения знаний в ситуациях, способных возникать в реальной жизни. Кроме того, поскольку многие задания предполагают самостоятельный поиск недостающей для решения информации, ее обобщение и анализ, то это позволяет оценивать показатели сформированности ключевых компетенций.

Контекстные задачи можно включать в содержание заданий текущего контроля, контрольно измерительных материалов для проведения итоговой аттестации. Их можно рассматривать и в качестве заданий для самостоятельной работы учащихся.

Перед педагогом всегда стоит вопрос - как оценить выполнение того или иного задания. Более того, оценить с их помощью знаниевую и деятельностную составляющие химических компетенций?

Мы полагаем, что можно использовать следующие критерии оценивания (таблица 12):

Таблица 12 Оценивание контекстных заданий

№ задания	Критерии оценивания	Итого
	Формулирование в виде цели и задач, требующих решения, представленной информации (от 0 до 2 баллов)	Предложение и обоснование способов решения проблемы (от 0 до 2 баллов)	Последовательность и правильность выполнения задания (от 0 до 2 баллов)	Самостоятельность выполнения, поиск недостающей информации (от 0 до 2 баллов)
1
2…
Примечание: не сформирован признак - 0 баллов, признак четко не выражен - 1 балл, признак выражен четко - 2 балла. Максимальный балл за одно задание - 8.

С целью оптимизации планирования процесса обучения целесообразно выделять содержательно-целевые фрагменты по предмету.

За их основу выбираем элементы содержания, требующего усвоения, определяем конкретизированные цели.

На этом основании прогнозируются учебные ситуации и разрабатывается система вариативных заданий, позволяющая оценивать действия и знания учеников.

Данные фрагменты можно представить в виде таблицы, в столбцах которой указываются основные содержательные элементы, инструментарий их оценивания, варианты контекстных заданий, которые учитель планирует использовать в учебном процессе.

В качестве примера рассмотрим содержательно-целевые фрагменты по теме: Сложные эфиры. Жиры (таблица 13) .

Таблица 13 Содержательно-целевые фрагменты оценивания химических компетенций по теме: Сложные эфиры. Жиры. Применение в природе и технике

Цели контрольно-оценочных мероприятий	Элементы содержания компетенций	Методы оценивания	Предлагаемые задания
Контроль сформированности: - системы знаний и умений о сложных эфирах и жирах, их отличительных особенностях и способах получения; - умений с химической точки зрения рассматривать и объяснять явления окружающего мира; - знаний основ рационального использования соединений, распространенных в быту и на производстве; - понимания общественной потребности в развитии химии.	Мотивационная составляющая: - потребность в познании окружающего мира; - стремление познакомиться со свойствами веществ, применяемыми в повседневной жизни с целью их рационального использования; - желание изучать химию, заниматься исследовательской работой. Знаниевая составляющая: - понятия и сущность процессов гидролиза, омыления; - знания химических свойств эфиров и жиров. Деятельностная составляющая: - умения составлять уравнения реакций этерификации, гидролиза, омыления жиров, применять их при решении контекстных задач; - экспериментальные умения и навыки распознания химических веществ; - умения выполнять химические расчеты; -личностный опыт применения жиров, мыла, СМС в повседневной жизни.	Устный опрос в виде фронтальной беседы по основному содержанию, базовым понятиям темы, предусматривающий демонстрацию личного опыта применения рассматриваемых веществ в обыденно-практической жизни.	Где Вы встречались с твердыми жирами и растительными маслами? Какие продукты питания получают на основе животных масел? Можно ли получить из масла твердый жир?
		Фронтальная контролирующая беседа и самоконтроль, индивидуальный контроль.	Неприятный запах горелого масла и любых перегретых жиров объясняется образованием акролеина (пропеналя), который является продуктом дегидратации глицерина. Какие реакции, протекающие при жарке пищи, приводят к образованию акролеина из жиров? Как в домашних условиях избавиться от этого запаха? На каких свойствах основан предложенный Вами способ?
		Фронтальная беседа, экспертный контроль и самоконтроль.	Часто в магазине мы покупаем масло, содержащее в своем составе не только животные, но и растительные жиры. Отличается ли такое масло по своим свойствам от маргарина. Если да, то в чем? Как отличить растительное масло от машинного (минерального)? Продемонстрируйте предложенные Вами способы решения поставленной задачи.
		Фронтальная контролирующая беседа, индивидуальный контроль.	Автомеханик во время приема пищи капнул на одежду растительным маслом. Образовалось масляное пятно. Он подумал: «Какая неудача… Сегодня нет времени…Но в конце недели обязательно избавлюсь от пятна на жилете с помощью растворителя, как в прошлый раз вывел пятно от сливочного масла». Он повесил жилетку на спинку стула и забыл о ней. Через некоторое время автомеханик решил постирать свою рабочую одежду: она была в машинном масле. Сосед-кондитер посоветовал ему купить моющее средство «Мыло с желчью», которым он стирает свою рабочую одежду, пропитанную растительными и животными жирами. Автомеханик так и поступил. Но машинное масло не отстиралось. Почему?

Не менее эффективны для оценивания компетенций и ситуационные задания. Они часто носят поисково-исследовательский характер и направлены на контроль усвоения вариативной части учебной программы. В качестве примера можно привести ситуационное задание исследовательского типа.

Ситуационное задание №1

Кухонные полотенца часто бывают испачканы сажей, особенно если пищу готовят на плите, которая топится дровами. Как можно вывести пятна сажи? Помогут ли современные стиральные порошки, содержащие отбеливатели? Пичугина, Г.В. Химия и повседневная жизнь человека/ Г.В. Пичугина. - М.: Дрофа, 2004. - 252с. Продемонстрируйте выбранный Вами способ, докажите его эффективность.

Постановка проблемы и выполнение данного задания предусматривает следующую последовательность действий:

Осознание и формулирование проблемы. Учитель пачкает чистое хлопчатобумажное полотенце сажей, задев им невымытую после опыта фарфоровую чашку. Возникает проблема: полотенце следует стирать. Поможет ли стиральный порошок с отбеливателем?

Анализ ситуации. Полотенце было испачкано неизвестным учащимся веществом, находящимся на фарфоровой чашке, поэтому непонятно, подойдёт ли для стирки порошок с отбеливателем.

Постановка цели: предположить способы очистки полотенца, выбрать более эффективный.

Поиск недостающих данных (возможна работа с различными источниками информации):

- От чего зависит выбор чистящего средства? Иными словами, какой способ использовать -- физический или химический? (В выводе должна прозвучать мысль, что выбор чистящего средства зависит от свойств веществ-загрязнителей и свойств загрязнённого материала.)

- Какое вещество является в данной ситуации загрязнителем, если в фарфоровой чашке учитель сжёг бензол? (Одновременно с процессом горения, бензол подвергается разложению. Значит, загрязнитель - сажа.)

- Какими физическими свойствами обладает сажа? (Плохо растворяется в воде.)

- Можно ли физические свойства углерода использовать для очистки полотенца и как?

- Какими химическими свойствами обладают графит и вещества, из которых изготовлено полотенце? Можно ли очистить полотенце, используя химические свойства графита? (Сажа, состоящая из углерода, почти инертна.)

5.Выбор подходящих способов деятельности. Учащиеся оценивают эффективность стирального порошка. Важный действующий компонент - отбеливатель, т. е. окислитель. Углерод же довольно инертное в химическом отношении вещество, поэтому отбеливатель не будет эффективен. Кипячение тоже не поможет, поскольку недостаточно высокая температура. Следовательно, химические способы не подходят. Вывод: следует проверить физический способ: просто потереть в потоке воды.

6. Осуществление деятельности. Можно вручную постирать небольшой кусочек ткани, специально для исследования испачканный той же сажей.

7. Соотнесение результата с целью.

Ткань отстиралась.

8. Коррекция деятельности. Учащиеся в процессе выполнения задания оценивают результат на каждом этапе и сам процесс поиска решения, высказывают предположения о других путях выполнения той же самой задачи, оценивают эффективность предложенных способов деятельности.

Ситуационные задания могут быть иного типа и представлять собой описание ситуации, наиболее типичной для обыденно-практической жизни или имеющей профильную направленность. В содержание такого задания включается изложение условий и постановка проблемы. Их выполнение предусматривает актуализацию имеющихся знаний и поиск недостающей информации. Ситуационные задания могут иметь межпредметный характер и предполагать, как правило, оценивание комплексных знаний.

В качестве примера заданий данного типа можно привести следующие:

Ситуационное задание №2

Несмотря на исключительное многообразие выпускаемых зубных паст, в состав любой из них обязательно входят вещества с определенными функциями: абразивы для механической очистки зубов и полировки их поверхности; очищающие пенообразующие вещества с высокой поверхностной активностью; связующие и загустители, обеспечивающие однородность состава и его пластичность. В лечебно-профилактические пасты обязательно добавляют вещества с антисептическими свойствами для профилактики воспаления десен и фторид для профилактики кариеса. На тюбике зубной пасты «Пепсодент-плюс» указан ее состав: монофторфосфат натрия, оксид алюминия, лаурилсульфат натрия, оксид титана (IV), карбоксилметилцеллюлоза, вкусовые и ароматические вещества, сахарин, бензойная кислота. Однако многие пожилые люди до сих пор не признают зубной пасты и чистят зубы только мылом, причем у многих из них зубы хорошо сохранились:

1. Выясните, какую функцию выполняет каждый из компонентов в составе зубной пасты?

2. Рассмотрите достоинства и недостатки применения мыла и зубной пасты в качестве средства гигиены полости рта.

3. Предложите, что нужно сделать, чтобы улучшить качество зубной пасты. Ответ обоснуйте.

Ситуационное задание №3

Конструкторы первых космических кораблей и подводных лодок столкнулись с проблемой: как поддерживать на судне или космической станции постоянный состав воздуха, то есть как избавиться от избытка СО₂ и восстановить запас кислорода? Предложите возможные способы решения данной проблемы. Выясните, как очищается воздух на современных космических кораблях? На каких химических свойствах основан данный процесс.

В ответе на задание №3 должно быть отмечено, что для возобновления запаса кислорода нужно превратить СО₂ в О₂. Способов получения О₂ из СО₂ несколько. Поэтому чем больше их назовет учащийся, тем выше балл, который он может получить. Выбор наиболее рационального способа, объяснение механизма протекания этого процесса, рассмотрение технологии получения кислорода - все эти знания должен продемонстрировать учащийся при выполнении данного задания.

Ситуационное задание №4

Вы замечали, что при длительном хранении на воздухе серебряные украшения тускнеют. Какие методы очистки ювелирных изделий можно предложить потребителям? Выберите те, которые наиболее безопасны для человека. Очистите поверхность одного из серебряных изделий с помощью любого из предложенных способов. Объясните, на каких свойствах основан данный процесс.

Ситуационное задание №5

«Кислотные дожди»

Одна из глобальных экологических проблем - кислотные дожди, которые в 60-70-е годы ХХ столетия привели нашу планету к катастрофическому экологическому состоянию, уничтожив миллионы гектаров леса в Западной Европе и Скандинавии, загубив все живое в некоторых озерах Норвегии, вызвав всплеск заболеваний и смертности населения. Однако антропогенное загрязнение окружающей среды продолжается. Представьте, что Вас пригласили выступить с докладом на международном конгрессе по охране природы, который может изменить ситуацию. Для подготовки сообщения Вам необходимо обратить внимание на следующие вопросы:

1. Каковы причины возникновения кислотных дожей?

2. Какие кислоты могут содержаться в капле дождя?

3. Когда и где впервые были зарегистрированы первые случаи кислотных дожей?

4. Где на Земле зафиксировано самое сильное закисление природных водоемов?

5. Охарактеризуйте ущерб, наносимый кислотными дождями природе.

6. Какие Вы видите пути решения данной проблемы?

Для того чтобы ситуационные задания можно было использовать в учебном процессе, необходимо разработать схему их оценивания.

В качестве примера можно предложить политамическую систему оценивания:

0 баллов - учащийся не может сформулировать проблему, представленную в задании, не знает способов ее решения, в силу недостаточной теоретической подготовки;

1 балл - ученик формулирует проблему, содержащую в задании, определяет пути ее решения, однако сформированы изолированные знания и умения, отсутствуют умения устанавливать внутри- и межпредметные связи в содержании, нет опыта решения подобных заданий, в результате предложенные варианты решения неверны;

2 балла - учащийся четко определяет проблему, пути ее решения, у него сформированы предметные и межпредметные знания и умения, демонстрируются умения применять знания в разных ситуациях, однако отсутствуют умения аргументировать сделанный выбор, продемонстрировать предлагаемые способы решения проблемы;

3 балла - задание выполнено, ученик демонстрирует сформированность как знаниевой, так и деятельностной составляющих компетенций.

Как мы уже отмечали, ситуационные задания за счет своего содержания и актуальности рассматриваемых вопросов позволяют мотивировать познавательную активность школьников. В качестве примера рассмотрим задание, которое вызывает наибольший интерес у учащихся, увлекающихся литературой.

Ситуационное задание №6

«Ошибка инженера Гарина»

Герой известного романа А.Н. Толстого «Гиперболоид инженера Гарина» надеялся разбогатеть, найдя в глубинах Земли «золотой слой»:

«Гарин, Чермак и инженер Шефер опускались в лифте в глубину главной шахты…

…Стоя внутри кротовой системы на кольцевой площадке, Гарин наблюдал необычное явление. Сверху, с воронки, собирающей газы, пошел ртутный дождь. Пришлось прекратить действие гиперболоидов. Ослабили замораживание на дне шахты. Черпаки прошли оливин и брали теперь чистую ртуть. Следующим номером, восемьдесят первым, по таблице Менделеева за ртутью следовал металл таллий. Золото (по атомному весу - 197,2 и номеру - 79) лежало выше ртути по таблице.

То, что произошла катастрофа, и золота не оказалось при прохождении сквозь слои металлов, расположенных по удельному весу, понимали только Гарин и инженер Шефер. Это была катастрофа!...

Гарин опустил голову. Он ожидал чего угодно, но не такого жалкого конца… Шефер рассеянно протянул перед собой руку, ладонью вверх, ловя падающие из-под воронки капельки ртути. Вдруг он схватил Гарина за локоть и увлек к отвесной лестнице. Костлявое, детски-простоватое лицо его светилось радостью.

-Это же золото! - крикнул он, хохоча. - Мы просто бараньи головы… Золото и ртуть кипят рядом. Что получается? Ртутное золото!.. Глядите же! - Он разжал ладонь, на которой лежали жидкие дробинки. В ртути золотистый оттенок. Здесь девяносто процентов червонного золота!

Золото, как нефть, само шло из земли… От шахты на северо-восток срочно строился ртутопровод. В левом крыле замка, примыкающем к подножию башни большого гиперболоида, ставили печи и вмазывали фаянсовые тигли, где должно было выпариться золото.

Гарин предполагал довести на первое время суточную продукцию золота до десяти тысяч пудов, то есть до ста миллионов долларов в сутки».

Прочитав отрывок из данного произведения, определите какие ошибки допущены писателем с точки зрения химии?

В данной ситуации задача учащихся состоит в том, чтобы найти несоответствия фактов, содержащихся в тексте, научным представлениям химии. В литературном фрагменте допущены несколько ошибок, которые необходимо выявить и обосновать. При оценивании выполнения такого задания обращается внимание не только на усвоение фактического материала, но и на сформировать ключевых компетенций, выражающихся в виде демонстрации умений: аргументировать свою точку зрения, пользоваться различными источниками информации, выдвигать предположения и обосновывать пути решения поставленной задачи.

Содержание ответа на данное задание должно включать следующие элементы:

- Одна из ошибок заключается в том, что золото и ртуть имеют разные температуры кипения (ртуть - 375^о, золото - 2880^о).

- Другая состоит в том, что золото плохо растворяется в ртути (0,126% при 20^оС). И для «знающего» учащегося очевидно, что твердые растворы золота и ртути нельзя «черпать с поверхности», как это пытался делать в произведении Гарин.

- Кроме того в тексте приведена ошибка, достаточно часто встречающаяся в литературе. Червонное золото принято считать чистой разновидностью этого металла. Однако червонный (красный) цвет придает золоту медь, содержащаяся в его сплаве. У химически чистого золота - желтый цвет.

Для оценивания данного задания мы используем следующую схему:

0 баллов - учащийся не видит ошибок, приведенных в тексте;

1 балл - ученик формулирует 1-2 несоответствия содержания литературного текста и химическим представлениям, при этом он испытывает затруднения в их научном объяснении;

2 балла - ученик выявил большинство ошибок автора, демонстрирует хорошую предметную подготовку и умения аргументировать свою точку зрения. Однако допускает фактические ошибки либо испытывает необходимость в наводящих вопросах учителя;

3 балла - задание выполнено, ответ полный и исчерпывающий, ученик демонстрирует сформированность знаниевой и деятельностной составляющих химических и ключевых компетенций.

К инновационным оценочным средствам, которое в настоящее время получили распространение в учебном процессе, относятся кейс-измерители. В их основе лежат ситуационные задания, однако кейс-измерители имеют специфические особенности.

Метод кейсов (case-study, решение ситуационных задач) представляет собой описание конкретной ситуации, требующей практического решения. Отличия кейса состоит в том, что в данном случае группе или отдельному ученику предлагается кейс-пакет материалов с разнообразной информацией по проблеме, которая содержит формулировку предлагаемого задания.

Кейс (от англ. case - случай, обстоятельство) - совокупность учебных материалов, в которых рассматриваются практические проблемы, предполагающие коллективный или индивидуальный поиск их решения Богомолова, О.Б. Активные методы обучения информатике в школах социально-экономического профиля/ О.Б Богомолова // Педагогическая информатика. - 2006. - № 3. - С. 13-22.. Характерной чертой является представление неоднозначной информации по данной проблеме, которая может основываться на фактах из реальной жизни, материальных источников и др. Кейс - это не просто правдивое описание событий, а единый информационный комплекс, позволяющий понять ситуацию.

Рассмотрим отличия кейс-технологии от традиционных методов обучения.

Традиционные методы ориентированы на изучение чего-то, а кейс-технология - на научение чему-либо, то есть предназначена не для передачи определённого набора знаний, а для развития у школьников умений самостоятельно принимать решения, находить правильные и оригинальные ответы на проблемные вопросы. Поэтому результатом применения кейса будут не только развитие знаний, но и общеучебных умений и навыков.

Если в традиционной практике упор делается на анализ причинно-следственных связей, то кейс-технология предполагает созидание, творческий подход со стороны учащихся.

Технология метода достаточна проста. По определенным правилам разрабатывается модель конкретной ситуации, имеющей место в реальной жизни, и отражается тот комплекс знаний и умений, которые ученик должен получить. Это может быть представлено в виде текста определенного содержания, иногда до нескольких десятков страниц, который и называют «кейсом». Учащиеся его изучают, привлекая, при необходимости, дополнительную информацию из учебной литературы или других источников.

Кейс-метод можно представить в методологическом контексте как сложную систему, в которую интегрированы другие, более простые методы познания. В него входят моделирование, системный анализ, проблемный метод, мысленный эксперимент, методы описания, классификации, игровые методы, которые выполняют в кейс-методе свои роли (таблица 14).

Таблица 14

Метод, интегрированный в кейс-методе	Характеристика его роли в кейс-метод
Моделирование	Построение модели ситуации
Системный анализ	Системное представление и анализ ситуации
Мысленный эксперимент	Способ получения знаний о ситуации посредством ее мысленного преобразования
Методы описания	Создание описания ситуации
Проблемный метод	Представление проблемы, лежащей в основе ситуации
Метод классификации	Упорядочение перечня свойств, сторон, составляющих ситуацию
Игровые методы	Представление вариантов поведения героев ситуации
«Мозговая атака»	Генерирование идей относительно ситуации
Дискуссия	Обмен взглядами по поводу проблемы и путей её решения

В кейс-методе используется диагностика ситуаций. По сути дела, она сводится к классификации проблемных ситуаций и выделению их существенных черт по основаниям классификации. Основная задача здесь заключается в том, чтобы из содержания кейса выделить все параметры конкретной проблемной ситуации.

При оценивании кейса не рекомендуется использовать 5-балльную систему, лучше 20-, 30- или 100-балльную.

Оценивание проводится по 2 позициям:

- оценка участия в дискуссии по обсуждению кейса;

- письменная работа, содержащаяся результаты анализа и выполнения кейса.

Оценка участия в дискуссии может производиться по следующим направлениям:

1. Выступление по проблеме кейса, которое должно отражать результаты проведенного анализа, представленных материалов (научность и доказательность предлагаемых способов решения, их аргументированность, эффективность и т.д.). При этом дополнительно оценивается способность ученика определить круг вопросов, требующих углубленного обсуждения и не имеющих однозначного ответа на данный момент.

2. Владение категориальным аппаратом, наличие умений выделять существенные признаки понятий, явлений, других элементов знаний, которые должны учитываться при анализе кейса.

3. Демонстрация умений логически мыслить.

4. Предложение альтернативных способов решения, которые раньше оставались без внимания.

5. Демонстрация умений обрабатывать количественные данные, проводить расчеты.

6. Подведение итогов обсуждения, т.е. выступление при подведении итогов дискуссии.

Анализ, содержащийся в письменной работе, считается удовлетворительным, если:

- было сформулировано и проанализировано большинство проблем, имеющихся в кейсе;

- проведено максимально возможное количество расчетов;

- были сделаны собственные выводы на основании информации о ситуации, которые отличаются от выводов других учащихся;

- были продемонстрированы адекватные аналитические методы для обработки информации;

- составленные документы по смыслу и оформлением отвечают предъявляемым требованиям;

- приведенные в итоге анализа аргументы находятся в соответствии с ранее выявленными проблемами, сделанными выводами: оценками и использованными аналитическими методами.

Применяя кейс-метод, можно использовать все виды оценок: текущую, промежуточную и итоговую. Текущая оценка помогает руководить процессом обсуждения кейса. Промежуточная позволяет фиксировать продвижение ученика по пути решения ситуации. Конечная подводит итог успехам учащегося в анализе кейса и овладении предметом. При оценке работы групп хорошо зарекомендовало себя публичное оперативное оценивание текущей работы, которое стимулирует соревновательность.

Требования к составлению кейса:

- Проблема, рассматриваемая в кейсе, должна быть актуальной, и в материале не должно содержаться очевидного или однозначного решения.

- Содержание соответствует поставленным образовательным задачам и тематике курса, в рамках которого он предлагается.

- В кейсе представлено достаточное количество информации для анализа проблемы и определения путей ее решения. При этом важно не перегружать содержание несущественными деталями.

- В материале кейса не присутствует авторская оценка проблемы.

- Может быть представлена противоречивая информация, что может привести к дискуссии между школьниками, необходимости аргументации своей точки зрения и отстаивания своей позиции.

В зависимости от специфики содержания и поставленных задач различают:

- практические кейсы, отражающие реальные жизненные ситуации. Их назначение сводится к познанию мира и приобретению опыта решения жизненно важных задач;

- обучающие, направленные на решение учебно-воспитательных задач. В заданиях такого кейса рассматриваются типичные ситуации, способствующие формированию умений анализировать проблемы посредством аналогии. При этом описанная ситуация может быть не из реальной жизни, а такая, какая может возникнуть в будущем;

- научно-исследовательские кейсы, выступающие моделью для получения нового знания о ситуации и поведения в ней. Поскольку кейс предлагает проведение самостоятельного исследования, его целесообразно предлагать наиболее подготовленным и творчески мыслящим ученикам.

Приведём пример кейса по теме «Проблемы обеззараживания воды в России», разработанный Е.В. Пажитневой Пажитнева, Е.В. Кейс-технология для развития одаренности/ Е.В. Пажитнева // Химия в школе.- 2008. - № 4. - С. 13-17..

Документальные данные:

С 1 января 2002 г. в России введён в действие нормативный правовой акт - Санитарные правила и нормы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (СанПиН 2.1.4.1074-01). В основе гигиенических требований к качеству воды для питьевых и бытовых нужд лежит принцип её безопасности в эпидемиологическом отношении, безвредности по химическому составу и благоприятности по органолептическим свойствам.

...