Единый государственный экзамен по биологии:

Единый государственный экзамен по биологии:
анализ результатов
В 2012 г. в ЕГЭ по биологии в первой волне приняли участие 159233
человека из 83 регионов РФ, что составило 17,2% от общего числа сдававших
ЕГЭ. По числу участников ЕГЭ биология занимает 5 место среди всех
школьных предметов.
Результаты ЕГЭ 2012 г. в основном сопоставимы с результатами
предыдущих лет. Для получения наиболее полного представления об уровне
биологической подготовки участников ЕГЭ было отобрано 36798 работ
экзаменуемых, которые объединены в 4 группы по уровню подготовки
(таблица).
Распределение выпускников по уровням подготовки
к ЕГЭ по биологии в 2012 г.
Группы
по
уровням
подготовки
1 - минимальный
2 - удовлетворительный
3 - хороший
4 - отличный
Баллы
первичный
тестовый
0-16
0-34
17-35
36-55
36-59
56-78
60-69
79-100
Участники ЕГЭ по биологии
Кол-во
%
2861
7,8
16597
45,1
15281
41,5
2059
5,6
Анализ работ отобранных групп позволил определить слабо усвоенные
знания, формы заданий, которые вызывают наибольшие затруднения и
результаты выполнения которых значительно ниже заявленного уровня
сложности.
Основным критерием отбора заданий для экзаменационной работы
служили статистические характеристики выполнения каждого задания и мера
их трудности: базовый уровень – более 65%, повышенный уровень – 30-60%,
высокий уровень – 10-30%.
Приведем примеры таких заданий по каждому блоку.
Блок 1. Биология – наука о живой природе.
Средний процент выполнения 65,4% (задания проверяли знания базового
уровня).
Следующие задания правильно выполнили около 40% экзаменуемых.
Какая область биологической науки изучает межвидовые
взаимоотношения?
Какой метод используют в генетике для определения геномных
мутаций?
С помощью какого метода был установлен характер наследования
гемофилии у человека?
Блок 2. Клетка как биологическая система.
Часть А (базовый уровень). Средний процент выполнения 65-80%.
Следующие задания правильно выполнили около 37% экзаменуемых:
В цитоплазме каких клеток содержится кольцевая молекула ДНК?
В какой период жизненного цикла клетки синтезируется наибольшее
количество АТФ?
2
При образовании каких клеток наблюдается неравномерное
распределение цитоплазмы между делящимися клетками?
Сколько хромосом содержит ядро исходной клетки, если при мейозе
образуется ядро с 12 хромосомами?
Часть А (повышенный уровень).
Следующие задания правильно выполнили менее 30%.
Какие связи обеспечивают образование третичной структуры белка?
Какая связь обеспечивает соединение кодона иРНК с антикодоном
тРНК при биосинтезе белка?
Нуклеотиды в одной цепи ДНК соединяются друг с другом за счет
взаимодействия (углевода и фосфорной кислоты).
Какую функцию в клетке выполняет белок ДНК-полимераза?
Как
преобразуется
энергия
на
подготовительном
этапе
энергетического обмена?
На образование АТФ при фотосинтезе используется энергия
электронов молекулы (хлорофилла).
Наибольшее количество энергии запасается в АТФ в процессе
(биологического окисления).
Чем второе деление мейоза отличается от первого деления?
В результате какого деления происходит уменьшение числа хромосом
в 2 раза?
Часть В.
Из трех типов заданий наиболее низкие результаты (21-30%) получены
на задания, требующие установления соответствия между характеристиками
(признаками) и органическими веществами клетки (АТФ и РНК), клетками
(прокариотической и эукариотической), органоидами клетки (комплекс
Гольджи и лизосома), обменом веществ в клетке (световой и темновой фазой
фотосинтеза, фотосинтезом и энергетическим обменом, гидролизом
полимеров, гликолизом и биологическим окислением, бескислородным и
кислородным этапом обмена), типом деления клетки (митозом и мейозом).
В линии С5 предлагались два типа задач по цитологии:
1) на применение знаний о генетическом коде,
2) на определение числа хромосом и ДНК в разных фазах митоза и
мейоза, в половых и соматических клетках разных организмов.
Экзаменуемые допустили ошибку при выполнении заданий первого
типа, в которых требовалось определить фрагмент молекулы тРНК и ее
антикодон по нуклеотидной последовательности ДНК, а также определить
аминокислоту, которую переносит эта тРНК. По фрагменту одной молекулы
тРНК нельзя определить всю последовательность фрагмента иРНК, а можно
лишь определить только один кодон, которому соответствует антикодон.
Они разбивали тРНК на триплеты, определяли иРНК по тРНК, а по
полученным триплетам находили аминокислотную последовательность, что
является грубой ошибкой.
3
Задания второго типа выполнили не более 5% экзаменуемых, в
основном с отличной подготовкой. У учащихся слабо сформированы знания
об изменении хромосомного набора в клетках гаметофита и спорофита
водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и цветковых растений; об
образовании у растений спор в процессе мейоза, а половых клеток – в
процессе митоза, что отличает их от животных; умения сравнивать споры и
половые клетки, споры и клетки спорофита; объяснять и аргументировать
особенности образования спор, половых клеток, гаметофита у растений.
Блок 3. Организм как биологическая система.
Часть А (базовый уровень).
Экзаменуемые
затруднились
определять
систематическую
принадлежность бактериофагов, относя их к бактериям, особенности
партеногенеза, причины постоянства хромосомного набора организмов при
половом размножении, неаллельные и аллельные гены на конкретных
примерах (разрез и цвет глаз, длинный и прямой нос), различия между
генотипом, геномом и кариотипом.
Серьезные проблемы у участников возникли при решении задачи на
моногибридное скрещивание базового уровня. Простую, на первый взгляд,
задачу решили правильно только 26% участников. В задаче требовалось
определить вероятность рождения кареглазых мальчиков (девочек) от
гетерозиготных кареглазых родителей. Учащиеся невнимательно прочитали
условие и не учли, что требуется определить число не всех кареглазых
потомков, а только одного из полов. В соответствии с законом Менделя,
число всех кареглазых потомков составило бы 75%, а потомков только
одного пола (мальчиков или девочек) 37,5%. В приведенных вариантах
ответа специально было исключено число 75%. В качестве вариантов ответа
на выбор предлагались числа: 27,5%, 37,5%, 60%, 70%. Участниками чаще
всего выбирались 70% или 60%, хотя эти числа не соответствуют даже
общему количеству всех кареглазых детей. Ошибки можно объяснить тем,
что учащиеся не решали эти задачи, а пытались угадать результат, зная, что
доминантный признак у потомков всегда преобладает.
На повышенном уровне вызвали затруднения задания, требующие
устанавливать причины хромосомных мутаций, признаки модификационной
изменчивости, значение массового отбора в селекции растений; сравнивать
стадии развития зародыша (бластулу и гаструлу) и определять их признаки.
В одном из заданий линии С1 практикоориентированного характера
требовалось объяснить, как получают культурные растения без семян и
объяснить способ их размножения. Его выполнили только 22% участников, в
основном из групп с хорошей и отличной подготовкой.
Аналогичные результаты получены и на другое задание из этой линии:
объяснение причин бесплодности межвидового гибрида белуги и осетра
(бестера) и возможности его преодоления. Учащиеся должны были
вспомнить классический опыт Г. Д. Карпеченко по преодолению бесплодия
межвидового гибрида у растений путем полиплоидизации и пояснить, что
4
для животных этот метод неприемлем. Однако большинство участников либо
вообще не ответили на задание, либо объяснили бесплодие наличием разного
набора хромосом у двух видов рыб, но не дали полного ответа.
В заданиях линии С6 предлагались генетические задачи на
дигибридное скрещивание, наследование признаков, сцепленных с полом,
сцепленное наследование признаков. С этими заданиями в среднем
справились 25% участников. Кроме составления схем скрещивания и
определения генотипов родителей и потомства, по условию задачи
необходимо было установить закон, который проявляется в конкретном
случае, объяснить причины представленных в условии результатов. Следует
отметить, что третий элемент правильного ответа присутствовал в среднем у
10-14% экзаменуемых. Это можно объяснить тем, что учащиеся
сосредоточились только на решении задачи и составлении схемы
скрещивания, не обращая внимания на то, что в условии требовалось
объяснить закон и полученный результат.
Из всех типов задач наибольшие трудности у экзаменуемых, попрежнему, вызвали задачи, в которых один признак был аутосомным, а
другой сцеплен с Х-хромосомой, и задачи на сцепленное наследование и
нарушение сцепления генов. В первом случае ошибка была связана с
неправильной записью признака, сцепленного с Х-хромосомой. В задачах
второго типа при правильном решении появление четырех фенотипических
групп объяснялось не нарушением сцепления генов, а независимым
наследованием признаков.
Блок 4. Система и многообразие органического мира
Слабо усвоен материал о жизнедеятельности организмов разных
царств. В частности, экзаменуемые затруднились ответить на вопросы
базового уровня о питании бактерий гниения, указав на хемотрофный способ
вместо гетеротрофного, о росте дерева в толщину за счет деления клеток
камбия, о причинах передвижения воды в растениях, особенностях питания
кишечнополостных (коралловых полипов) и моллюсков разных классов. Как
и в предыдущие годы, сложным для выпускников оказался материал о роли
нервной системы в обеспечении связи организма со средой.
Низкие результаты получены на задания повышенного уровня части А,
в которых требовалось определить видоизменения побегов, особенности
образования триплоидного эндосперма у покрытосеменных растений,
установить
ароморфные
признаки
растений
разных
групп,
приспособленность рыб к передвижению в воде (черепицеобразное
расположение чешуи), признаки кишечнополостных (лучевая симметрия и
двуслойность), образование млечных желез из потовых у млекопитающих.
В части В традиционно сложными были задания на установление
соответствия между признаками растений и отделами, для которых они
характерны. У учащихся слабо сформированы умения сравнивать и
сопоставлять растения разных отделов.
5
Из практикоориентированных заданий (С1) самые низкие показатели
выявлены при выполнении двух заданий этого блока. В первом задании
требовалось объяснить, верно ли название «кедровые орешки» для семян
сибирской сосны. Однако учащиеся не смогли указать, что орешек – это плод
цветковых растений, а у голосеменных плодов нет.
В ответе на другой вопрос, почему рыбные и мясные продукты
необходимо хранить в холодильнике в закрытой посуде, учащиеся
указывали, что это делается для предотвращения их порчи. При этом не
раскрывалась биологическая сущность процесса, участие в порче продуктов
питания бактерий гниения и не обосновывали необходимость использования
закрытой посуды для хранения.
Из заданий этого блока в линии С3 вызвали затруднения следующие
вопросы:
Какие особенности строения колониальных коралловых полипов
обеспечивают их питание и пищеварение в связи с прикрепленным образом
жизни?
Какие особенности строения и жизнедеятельности двустворчатых
моллюсков способствуют их процветанию и распространению в природе?
Почему пресмыкающиеся стали первыми типично наземными
позвоночными животными?
Блок 5. Человек и его здоровье
Самые низкие результаты получены в ответах на задания о регуляции
деятельности организма симпатической и парасимпатической нервной
системой, о движении крови по сосудам, иммунитете, его видах и значении.
Экзаменуемые затруднились определить по рисунку, какая кровь находится в
определенной камере сердца, строение почки и указать функции ее частей
(корковое, мозговое вещество, почечная лоханка).
К числу проблемных относятся вопросы, контролирующие материал об
обмене веществ в организме человека, строении и функциях разных отделов
кишечника, кожи (эпидермиса и дермы), особенностях строения
соединительной ткани (крови, лимфы, хрящевой и костной), ее развитии из
мезодермы. Выпускники затруднились определить существенный признак
соединительной ткани – наличие большого количества межклеточного
вещества.
В линии С3 сложными оказались следующие задания:
Какие части зуба обозначены на рисунке цифрами 1,2 (коронка,
шейка). Какая группа животных имеет зубы подобного строения, как они
дифференцируются?
Какие особенности состава и строения эритроцитов человека
обеспечивают наиболее полное и быстрое насыщение крови кислородом?
Блок 6. Эволюция живой природы
К числу слабо освоенных следует отнести:
6
1) знания о приспособленности организмов как результате действия
факторов эволюции, о достижении биологического прогресса путем
ароморфоза и общей дегенерации, этапах географического и
экологического видообразования, о формах естественного отбора и их
роли в эволюции, значении репродуктивной изоляции в обеспечении
целостности вида, зависимости генетической разнородности популяции
от комбинативной изменчивости;
2) умения выявлять на конкретных примерах типы приспособительной
окраски, идиоадаптации и ароморфозы, конвергенцию и дивергенцию
признаков, географическое и экологическое видообразование,
определять относительный характер приспособленности организмов.
В Части А (базовый уровень) наибольшие затруднения у
экзаменуемых вызвали следующие задания:
Видообразование завершается (возникновением репродуктивной
изоляции).
Общая дегенерация, как и ароморфоз, может привести (к увеличению
численности особей).
Пример относительной приспособленности организмов (в солнечный
зимний день белая куропатка выдает себя тенью на снегу).
В Части А (повышенный уровень):
Что происходит на первом этапе видообразования? (изменение
генофонда популяции).
Отдельные гены и генотипы могут резко сократиться и не
проявляться в результате ( популяционных волн).
В Части В, как и по другим блокам, наибольшие трудности вызвали
задания на установление соответствия между признаком и путем
достижения организмом биологического прогресса, примером и способом
видообразования, приспособленностью и эволюционным процессом
(дивергенцией и конвергенцией), признаками организма и критериями вида.
К типичным ошибкам, повторяющимся из года в год, следует отнести
неумение выпускников устанавливать правильную последовательность
процессов видообразования и формирования приспособленности как
результата эволюции.
В Части С затруднения вызвали следующие задания:
Под влиянием каких факторов эволюции появляются популяции
насекомых, устойчивые к определенному ядохимикату?
Обоснуйте принадлежность человека к типу Хордовые, используя
эмбриологические доказательства эволюции.
Как происходит экологическое видообразование в природе?
В чем проявляется приспособленность цветковых растений к жизни в
воде?
Приведите не менее 3-х доказательств биологического прогресса
зайца–русака, если в Европе и Азии встречаются около 20 его подвидов.
7
Блок 7. Экосистемы и присущие им закономерности
Отдельные трудности возникли у экзаменуемых при выполнении следующих
заданий:
1) выявление конкурентных взаимоотношений в экосистеме (на
конкретных примерах),
2) определение причины таяния льдов на Земле в настоящее время
(парниковый эффект),
3) нахождение верного (неверного) суждения о саморегуляции экосистем
и сохранении их стабильности при постоянной численности видов.
4) установление последовательности звеньев детритной цепи и этапов
круговорота азота в биосфере.
В линии С4 с отдельными заданиями справились только 3-5%
участников.
1. Какие факторы ограничивают распространение жизни в атмосфере,
литосфере, гидросфере?
2. К каким отрицательным последствиям приводит применение в сельском
хозяйстве гербицидов – химических веществ для борьбы с сорняками?
Анализ результатов показывает, что политомические задания частей В
и С выполняются по-разному в зависимости от уровня подготовки учащихся.
Максимальное число баллов за эти задания получают в основном учащиеся
из группы с отличной подготовкой. Достаточно высокие результаты показали
и участники из группы с хорошей подготовкой. В то же время не более 35%
экзаменуемых с минимальным и удовлетворительным уровнем подготовки
получают 1 балл, а остальные 0 баллов.
Следует также отметить, что для групп с минимальной и
удовлетворительной подготовкой (1 и 2) в значительной степени имела
значение форма предъявления заданий. Так, в этих группах более высокие
результаты получены на задания с множественным выбором (В1-В3). В тоже
время участники из групп 3 и 4 выполнили все задания Части В
приблизительно на одном уровне. У них в одинаковой степени хорошо
сформированы разнообразные учебные умения, поэтому форма предъявления
заданий в данном случае не имела существенного значения.
Аналогичная ситуация наблюдается и при выполнении заданий части 3
(С). Максимальное число баллов – 3 в первой группе практически не получил
ни один участник, во второй группе 3 балла получили менее 3% учащихся.
При этом самые низкие результаты отмечаются при выполнении заданий С5
и С6, в которых предусматривалось решение задач по цитологии и генетике.
Участники этих двух групп за задания части 3(С) получили в основном 1 или
2 балла. Участники группы 3 с хорошим уровнем подготовки в целом
справились с заданиями этой части и получили 2 балла. Максимальное число
баллов по всем заданиям в этой группе получили менее 15% участников.
Существенно отличаются от других результаты участников группы с
отличной подготовкой. Максимальное число баллов 3 за выполнение заданий
этой части получили от 45% до 70% экзаменуемых.
8
Во всех группах самые низкие результаты отмечаются на задания
линии С5 (решение задач по цитологии). Этот тип задач по цитологии
является новым и используется только последние 2 года. При их решении
учащиеся должны показать не только знания о делении клеток (митозе и
мейозе), гаметогенезе у растений и животных, циклах развития растений,
чередовании полового и бесполого поколения, но и умения применять эти
знания в конкретных ситуациях.
В 2013 г. модель ЕГЭ по биологии остается такой же, как и в 2012 г.
При подготовке к экзамену следует ориентироваться на нормативные
документы по биологии, размещенные на сайте ФИПИ www.fipi.ru.
В перспективе в связи с принятием стандартов второго поколения,
которые ориентированы на формирование личностных, метапредметных
результатов,
универсальных
учебных
действий,
предстоит
совершенствование КИМ в направлении их соответствия требованиям
стандарта.