Выпускные экзамены по химии
в школах США

1. Краткая характеристика современного школьного образования в Соединенных Штатах

Затраты на школьное образование в США растут рекордно быстрыми темпами. Но, по мнению экспертов, это не привело к улучшению успеваемости школьников. По данным Национального центра статистики образования, в США действуют примерно 125 тыс. школ, которые традиционно делятся на финансируемые из бюджета общественные (около 95,6 тыс.) и частные (29,2 тыс.). Число частных школ стабильно росло последние десять лет, однако подавляющее большинство американских детей (ныне примерно 88 %) учится в общественных школах. В 2008 г. был отмечен бурный рост популярности общественных школ, в которые во множестве начали переходить ученики из частных учебных заведений. Причиной стали экономические трудности в стране, вынудившие многих родителей начать экономить на оплате школьного образования своих детей.

В США отсутствуют общенациональные программы образования. Для определения качества знаний школьников используется система общенациональных тестов, впервые апробированная в конце 1960-х гг. Данная программа называется «Национальная оценка прогресса в образовании» – National Assessment of Educational Progress

(NAEP). Система включает в себя набор тестов, разрабатываемых централизованно при поддержке государства. Какой именно тест сдавать, старшеклассник выбирает самостоятельно. Многие учащиеся проходят тестирование по одной и той же дисциплине в разных форматах, направляя для поступления в колледжи и университеты свои лучшие результаты.

Для получения диплома о среднем образовании все учащиеся американских школ обязаны сдать экзамен или пройти тестирование. Наиболее распространенными тестами являются SAT, SAT II и AP.

SAT (Scholastic Aptitude Test) – тест на определение академических способностей. Этот тест не предназначен для объективного определения уровня усвоения знаний. Скорее, его цель – определить, насколько хорошо данный школьник технически подготовлен к выживанию в академической среде, а именно, владеет ли он «академическим» языком и способен ли выражать свои мысли четко и ясно: по существу и в определенной последовательности, отделяя факты от мнений, насколько верно он усваивает прочитанную информацию и способен ли определить главную мысль или идею прочитанного.

Примечательно, что обычно школьники сдают эти тесты не в выпускном – 12-м классе, а на год раньше. В течение года назначается несколько дат, когда старшеклассники 11-х и 12-х классов могут проходить тестирование. Общепринятым является SAT по математике, английскому языку и работе с текстом («критическому чтению»). Кроме того, ученики могут пройти предметные тесты по одной или нескольким школьным дисциплинам, в том числе по химии. Эти тесты называют SAT II.

Участие в тестировании – платное. Результаты тестирования обязательно учитываются при поступлении в колледжи и университеты, хотя наиболее престижные вузы США проводят собственные вступительные испытания.

Общенациональное тестирование дублируется выпускными экзаменами, которые проводятся на локальном уровне (на национальном уровне нет единообразия содержания вопросов для экзамена). Особенности организации экзаменов, подходы к разработке заданий и оценке результатов очень разнообразны, различия существуют как между штатами, так и между разными школами, расположенными в одном городе.

В настоящее время лишь 23 из 50 штатов США обязывают старшеклассников сдавать выпускные экзамены. Двадцать лет назад все американцы получали дипломы об окончании средней школы без прохождения подобного испытания. По оценкам Исследовательского центра образовательной политики, очень многие выпускники американских школ не в состоянии сдать выпускные экзамены с первого раза.

Исследование Университета Бэлл показало, что проведение выпускных экзаменов негативно влияет на общее положение в школах США: иногда даже не провал, а сам страх провала на экзамене заставляет старшеклассников бросать школу. После введения обязательных выпускных экзаменов было отмечено заметное увеличение числа школьников, отказавшихся завершить свое образование. Страх перед экзаменами серьезнее всего отражается на учащихся с низкой успеваемостью, которые намного чаще своих более благополучных однокашников бросают школу. Это, в свою очередь, больнее всего бьет по малообеспеченным слоям населения США – двоечники, в большинстве своем, вырастают в бедных семьях. Отказ от школьного диплома резко сужает их возможности во взрослой жизни.

Подготовка к выпускным экзаменам, которые сдают ученики 12-го класса, осуществляется во время обучения в четырехгодичной старшей школе (возраст учащихся – от 14 до 18 лет). Выбор предметов для изучения в старшей школе зависит от того, в какой профессиональной сфере ученик собирается работать или продолжать обучение в дальнейшем. Обязательными предметами, по которым в американских школах проводят выпускные экзамены, являются английский язык и математика. Остальные дисциплины для итогового контроля (от 2 до 4) каждый учащийся имеет право выбрать из довольно обширного списка. Выпускники американских школ могут сдавать экзамены по естественным наукам как интегрированному курсу естествознания или по химии как отдельной дисциплине.

Отсутствие единых критериев оценки знаний, необъективность выпускных экзаменов, низкий уровень усвоения знаний, умений и навыков американскими старшеклассниками, а также возможная смена внутренней политики, связанная с выбором нового президента, – все эти условия стимулируют активное обсуждение проблем системы образования США и постоянно меняющийся курс на реформы в сфере образовательной политики.

Представляется целесообразным познакомить читателей с заданиями теста SAT II Chemistry. Этот тест наиболее стабильно используется для итогового контроля знаний, умений, навыков (ЗУН) американских школьников.

2. SAT II Chemistry. Особенности тестирования.

Тест состоит из 85 вопросов, время, отведенное на его выполнение, – один час. Это означает, что на каждый ответ экзаменуемый должен тратить в среднем 42 с. Естественно, вопросы теста просты, но охватывают все основные темы, изученные школьниками в курсе химии. Помимо заданий, контролирующих усвоение теоретических знаний, в тесте есть вопросы, связанные с лабораторным оборудованием, проведением экспериментов, измерений, вычислений, интерпретацией экспериментальных данных, техникой безопасности в лаборатории.

Во время тестирования учащиеся имеют право пользоваться только периодической таблицей. Использование других вспомогательных материалов, а также калькуляторов запрещено.

Вопросы теста условно делятся на три категории, согласно контролируемым ЗУН:

1) воспроизведение по памяти основных понятий, теорий и специфической информации, знание терминологии (20 % теста – 17 вопросов);

2) применение знаний для решения незнакомой и/или практической проблемы с получением качественного ответа или несложными количественными расчетами (45 % теста – 38 вопросов);

3) синтез знаний – анализ предложенных данных, использование двух или более теоретических принципов для решения задачи, обобщение и умение делать выводы на основе условий задания (35 % теста – 30 вопросов).

В заданиях теста используются вопросы трех типов: на соответствие («анализ взаимоотношения суждений»), на классификацию и вопросы множественного выбора с пятью ответами. Лишь пять вопросов связаны с расстановкой коэффициентов и расчетами по уравнениям химических реакций. Ниже приведены примеры заданий варианта SAT II Chemistry 2008, предоставленного в США для открытой печати.

Тест состоит из трех частей. В каждой из них представлены вопросы разных категорий в различных пропорциях. Вторая часть теста составлена из вопросов, по типу относящихся к анализу взаимоотношения суждений.

В одно задание обычно объединены несколько вопросов. Пример задания первой части теста.

«Высказывания 1–3 относятся к следующим водным растворам:

а) 0,1 M HCl;

b) 0,1 M NaCl;

с) 0,1 M HC₂H₃O₂;

d) 0,1 M CH₃OH;

e) 0,1 M KOH.

1. Имеет слабокислую реакцию среды.

2. Имеет самый высокий рН.

3. Вступает в реакцию с равным объемом 0,05 M Ba(OH)₂ c образованием раствора с рН = 7».

(О т в е т ы: 1 – с, 2– е, 3 – а.)

Задания второй части теста – определить, является ли каждое из двух высказываний (I, II) истинным, и является ли высказывание II правильным объяснением высказывания I. (Ответы даются словами «верно/неверно» и «да/нет».)

«Атом калия имеет более низкую первую энергию ионизации, чем атом лития (высказывание I)

ПОТОМУ, ЧТО

в ядре атома калия больше протонов, чем в ядре атома лития (высказывание II)».

(О т в е т: верно, верно, нет.)

Задания третьей части теста – вопросы множественного выбора. Ниже приведен пример такого задания.

«Все высказывания об оксиде углерода(IV) истинны, кроме:

а) может быть получен действием кислоты на известняк;

b) используется при тушении пожаров;

с) растворим в воде при комнатной температуре;

d) сублимирует в большей степени, чем плавится, при 20 °С и давлении в 1 атмосферу;

е) при одинаковых условиях (давлении и температуре) имеет меньшую плотность, чем воздух».

(О т в е т: е.)

 

3. AP Chemistry. Особенности тестирования.

За последнее десятилетие более чем вдвое увеличилось число американских выпускников, проходящих тестирование AP (Advancement Placement Test). Оценка за этот тест учитывается при поступлении в колледжи и университеты и позволяет выбирать более сложные учебные курсы при обучении в вузе. Однако в последнее время ведется активная полемика по поводу этого теста, т.к. ожидания, возложенные на него, не всегда оправдываются. В последние годы в Гарвардском и Йельском университетах от первокурсников, получивших высокие баллы по тесту AP, тем не менее, требуют прохождения вводных курсов по выбранным дисциплинам.

Рассмотрим особенности заданий теста AP по химии. Предметный тест по химии состоит из двух секций. Первая секция включает в себя 75 вопросов с множественными вариантами ответов. Баллы за задания первой секции составляют 45 % общей оценки, которую учащийся может получить за выполнение теста. По содержанию и формулировкам вопросов задания первой секции теста AP Chemistry аналогичны заданиям теста SAT Chemistry. Время, отведенное на выполнение заданий первой секции, – 90 минут.

Вторая секция теста состоит из заданий со свободным ответом (55 % общей оценки). Шесть заданий, относящихся ко второй секции, делят на две части, на выполнение которых отведено 55 и 40 мин. соответственно.

Следует отметить, что при проведении теста по химии особое внимание, наряду с проверкой собственно химических знаний, умений и навыков, уделяется контролю навыков использования учащимися математических знаний для решения химических задач. При выполнении заданий первой секции и второй части второй секции экзаменуемым запрещено пользоваться калькуляторами. Другой особенностью организации тестирования является то, что в ходе теста старшеклассники имеют право пользоваться справочными материалами, в том числе таблицей, содержащей основные формулы, которые нужны для решения химических задач. Таким образом, не ставится цели проверить знание учащимися этих формул. В самих формулировках заданий в большинстве случаев приводятся уравнения реакций и даются пояснения к условиям, которые могут служить подсказкой учащимся.

Ниже приведен пример задания второй части второй секции теста AP Chemistry (вариант 2007 г.).

«Процентное содержание (по массе) железа в растворимом соединении железа(II) определяют при помощи титрования, основанного на следующем уравнении химической реакции:

5Fe²⁺(р-р) + MnO₄^–(р-р) + 8 H⁺(р-р) 0 —> 5Fe³⁺(р-р) + Mn²⁺(р-р) + 4H₂O(ж.).

a) Какова степень окисления марганца в перманганат-ионе, MnO₄^– (р-р)?

b) Укажите, что является восстановителем в приведенной выше реакции.

Была определена точная масса образца соединения железа(II), после чего образец растворили в дистиллированной воде. В образовавшийся раствор добавили H₂SO₄(р-р). Затем он был оттитрован раствором вещества, содержащего ион MnO₄^–, до достижения точки эквивалентности.

с) Опишите изменение окраски раствора в колбе при достижении точки эквивалентности. Объясните, почему происходит изменение цвета.

d) Пусть переменные g, M и V обозначают следующее:

g – масса пробы соединения железа(II) в граммах;

M – молярность раствора, содержащего ионы MnO₄^–, используемого при титровании;

V – объем, в литрах, раствора, содержащего ионы MnO₄^–, необходимый для достижения конечной точки титрования.

При помощи этих переменных можно выразить число моль ионов MnO₄^–, необходимое для достижения конечной точки титрования, как M•V.

Используя обозначенные выше переменные, молярную массу железа (55,85 г•моль^–1) и коэффициенты в уравнении реакции, напишите выражения для каждого из указанных ниже параметров:

(i) число моль железа в образце;

(ii) масса железа в образце, в граммах;

(iii) процентное содержание (по массе) железа в образце.

е) Какое влияние на экспериментально определенное значение процентного содержания железа в соединении окажет добавление избытка титранта? Подтвердите ваш ответ».

* * *

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что сейчас в США нет единой системы итогового контроля знаний, умений и навыков выпускников средней школы и в настоящее время происходит пересмотр подходов к обучению старшеклассников и организации выпускных экзаменов.

Л и т е р а т у р а

Chemistry Course Description: May 2009, May 2010. The College Board AP, 2008; The SAT Program Handbook 2008–2009. The College Board, 2008; The SAT Subject Test Preparation Booklet 2008–09. The College Board, 2008.

Материал подготовила Е.Б.БОРУНОВА,
ст. преподаватель МПГУ