Возможные пути совершенствования биологического образования на основе результатов ЕГЭ по биологии

Елена АКШАЕВА,

учитель-наставник гимназии № 122

имени Ж.А. Зайцевой» города Казани,

председатель предметной комиссии

по проверке заданий ЕГЭ с развернутым

ответом по биологии РТ

ЕГЭ по биологии контролирует сформированность у выпускников различных общеучебных умений и способов действий. В экзаменационной работе по биологии выпускникам требуется продемонстрировать навыки использования биологической терминологии; умения распознавать объекты живой природы по описанию и рисункам и объяснять биологические процессы и явления, используя различные способы представления информации (таблица, график, схема); умения устанавливать причинно-следственные связи и проводить анализ, синтез; умения формулировать выводы и решать качественные и количественные биологические задачи; навыки использования теоретических знаний в практической деятельности и повседневной жизни; умение анализировать эксперимент и объяснять его результаты.

Анализ проводится в соответствии с методическими традициями предмета и особенностями экзаменационной модели по предмету. Для более полного содержательного анализа используется один вариант КИМ, из числа предложенных Республике Татарстан.

Содержательный анализ результатов выполнения заданий первой части КИМ по биологии позволяет выявить те задания, которые вызвали затруднения в их выполнении.

Задание 4 требует решения элементарной генетической задачи с учетом знаний генетических понятий, законов наследственности Г. Менделя, Т. Моргана и условия их выполнения.

Ошибки в основном допускают те, кто недостаточно усвоил данный материал, плохо владеет генетической терминологией, не умеет решать генетические задачи. В этом году это были группы участников экзамена с низкими и средними баллами за всю работу. В группах выпускников с высокими баллами прослеживается высокий процент выполнения.

Открытый вариант предлагает задачу, достаточно простую, в ней ошибиться могли только дети, плохо усвоившие генетические понятия.

1. Какова вероятность (в %) рождения потомства с рецессивным признаком в моногибридном анализирующем скрещивании высокорослого гетерозиготного

растения гороха? Ответ запишите в виде числа.

Ответ:_______

Возможные пути устранения ошибок: составление словаря с генетическими понятиями, включение игровых элементов при работе с терминами, например, лото, найти лишнее слово и т. д., работа с тренажером при решении коротких элементарных генетических задач на моно- и дигибридное скрещивание.

Задание 6 на соответствие с рисунком из задания 5, проверяет знания о строении, жизнедеятельности, многообразии клеток и вирусах, о закономерностях наследственности и изменчивости, об онтогенезе и воспроизведении организмов, о селекции организмов и биотехнологии; умения устанавливать взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, распознавать и сравнивать клетки разных организмов, процессы, протекающие в них.

К типичным ошибкам в данном блоке можно отнести неверное определение структур на изображенном биологическом объекте, а в дальнейшем и неверное соотношение структур и их характеристик.

В открытом варианте -- задание по рисунку, изображающему ядро и ЭПС внутри клетки.

Здесь снижение балла чаще всего идет за счет того, что дети не могут точно различать структуры, обозначенные на рисунке под цифрами 1, 2 и 3, что приводит к ошибочным ответам.

Возможные пути устранения ошибок: работа с рисунками из разных источников, организация мини-выставок имеющихся рисунков по одному объекту, структуре, явлению, процессу с обязательным пояснением; работа с «немыми рисунками».

Задание 8 относится к блоку «Клетка и организм – биологические системы», в его содержание заложены основные принципы организации и функционирования биологических систем разных уровней организации, гипотезы и теории, их роль в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Открытый вариант представляет задание, проверяющее знание о проникновении ретровируса в клетку. У выпускников всех групп в этом задании возникли трудности, так как они недостаточно хорошо ориентируются в точных формулировках биологических терминов, последовательности биологических процессов.

Возможные пути устранения ошибок: составление логических цепочек, обучающих карточек с последовательностью биологических процессов, явлений, имеющих определенные закономерности, взаимообучение в парах (группах).

Задание 10 блока «Многообразие организмов» связано с рисунком задания 9, на котором изображены представители живого мира, требуется продемонстрировать знания о многообразии, строении, жизнедеятельности и размножении организмов различных царств живой природы; умения их сравнивать.

К типичным ошибкам в данном блоке можно отнести неверное определение организмов на рисунке, а в дальнейшем и неверное определение их основных признаков.

В открытом варианте задание проверяет наличие признаков животных, относящихся к разным классам хордовых. 

10. Установите соответствие между характеристиками и организмами, изображенными на рисунках 1, 2, 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

Ошибочные соотнесения изображений животных к классам типа Хордовые, к которым они принадлежат, а также плохая осведомленность об их характерных особенностях внешнего и внутреннего строения привело к снижению качества в этом задании до 38 % выполнения в 2023 году. В 2024 году выпускники более успешны – 60 % выполнения, это говорит о том, что рекомендации прошлых лет имеют значение в построении траектории подготовки к ЕГЭ.

Возможные пути совершенствования: работа с рисунками, развитие эрудированности в области многообразия организмов через чтение научно-популярных книг и просмотр научно-популярных фильмов о жизни организмов с последующим обсуждением (лучше начинать с младшего-среднего возраста), проведение тематических экскурсий в парк, сквер, в природу, в зоопарк, краеведческий музей (можно использовать виртуальные экскурсии) с последующим отчетом. Использование на уроках игр в репортера, экскурсовода, журналиста, путешественника и др. позволит ученику побыть в роли специалиста в мире животных, растений, грибов.

Задание 11 блока «Многообразие организмов. Грибы. Растения. Животные» требует произвести множественный выбор (с рисунком и без рисунка).

Ошибки в основном допускают те, кто недостаточно усвоил данный материал, плохо владеет знаниями о многообразии живых организмов, не умеет описывать их по характерным для них признакам. В этом году в эту категорию попали все участники экзамена группы участников экзамена.

Открытый вариант предлагает характеристики, из которых следует выбрать те, которые свойственны лишайникам. Лишайники – симбиотические организмы, их изучение приходится на 6-7 класс, возможно, при подготовке к ЕГЭ их изучению было уделено недостаточно внимания.

11. Выберите три верных ответа и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

Какие признаки присущи лишайнику ягелю?

1) быстрый рост

2) способность к вегетативному размножению

3) присутствие вегетативных органов

4) наличие тканей

5) симбиотический организм

6) тело в виде слоевища

Возможные пути устранения ошибок: работа с наглядными объектами, макетами, муляжами, гербарием; проведением игр «Знатоки животных (грибов, растений и др.)»; организация биогеографических виртуальных экскурсий на континенты и острова.

Задание 14 из раздела «Организм человека» на установление соответствия по рисунку из задания 13.

Снижение балла чаще всего происходит из-за недостаточных знаний о строении организма человека, из-за неумения определять по рисунку органы, системы органов и др.

В предложенном варианте задание посвящено кругам кровообращения, для того чтобы выполнить задание, надо было определить малый и большой круги кровообращения на рисунке. Те, кто не смог этого сделать, не смогли соотнести их с характерными особенностями кровообращения.

14. Установите соответствие между характеристиками и кругами кровообращения у человека, обозначенными на рисунке выше цифрами 1, 2: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

Задание 16 из раздела «Организм человека» на установление последовательности подтверждает недостаточное хорошее усвоение материала о строении человека среди выпускников всех групп, кроме тех, кто имеет 81–100 баллов.

Последовательность физиологических процессов особенно сложно дается участникам с минимальным уровнем подготовки. В открытом варианте необходимо было проследить путь прохождения звука в организме человека. Выпускники запутались в структурах уха и звеньях слухового анализатора, в результате – снижение балла.

16. Установите последовательность передачи звукового сигнала в организме человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) слуховая зона коры больших полушарий

2) жидкость в улитке

3) мембрана овального окна

4) волосковые клетки

5) слуховые косточки

6) преддверно-улитковый нерв

Возможные пути устранения ошибок: работа с рисунками, таблицами; просмотр видеороликов, анимаций о строении и физиологии организма человека; проведение тематических экскурсий в музей медицинского вуза с последующим отчетом (при наличии возможности); организация конференций, викторин, игр «Загадки человеческого тела».

Задание 18 из раздела «Экосистемы и присущие им закономерности. Биосфера» Множественный выбор (без рисунка).

Несмотря на то, что в задании базового уровня средний балл 65, следует обратить на данный раздел особенное внимание. Экология представлена в школьной программе внутри тем предмета Биология, часто на ее изучение уделяется мало времени. Как видно из таблицы, у всех групп выпускников снижены базовые знания по этому разделу.

В открытом варианте требуется знание звеньев пищевой цепи, указать особенности консумента 2 порядка. Но не все правильно отвечают на этот, казалось бы, простой вопрос.

18. Выберите три верных ответа и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

Какие из перечисленных особенностей характерны для лисицы обыкновенной как консумента II порядка?

1) поедает растительноядных животных

2) находится на втором трофическом уровне

3) регулирует численность мышевидных грызунов

4) относится к отряду псовых

5) является гетеротрофом

6) является хищником

Возможные пути устранения ошибок: составление опорных конспектов, схем, отражающих понятия по теме «Экосистемы и присущие им закономерности. Биосфера», решение экологических задач.

Содержательный анализ результатов выполнения заданий второй части КИМ по биологии проводится по всем заданиям в связи с тем, что у большей части выпускников возникают сложности при выполнении заданий с развернутым ответом.

Задания 22-23 составляют новый блок на применение биологических знаний в практических ситуациях, анализ экспериментальных данных: методология эксперимента представлена в задании 22, выводы по результатам эксперимента и прогнозы – в задании 23.

Участники итоговой аттестации легче справляются с заданием 22, где требуется представить методологию эксперимента, дети с высокими требованиями верно определяют разновидности переменных в ходе исследования, умеют выстроить отрицательный контроль и объяснить его значение в эксперименте. Остальные участники экзамена по этим параметрам допускают биологические неточности и ошибки.

Открытый вариант предлагает следующий эксперимент:

22. Экспериментатор вырезал из одной анатомической зоны клубня картофеля одинаковые фрагменты массой 20 г. Кусочки он поместил в пробирки. Одну пробирку он заполнил дистиллированной водой, а другую – 10 %-ным раствором сахарозы. Через 3, 5 и 7 часов исследователь взвешивал фрагменты клубня. Результаты приведены на диаграмме.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой экспериментатором), а какая – зависимой (изменяющейся в эксперименте)? Какие два условия должны выполняться при постановке отрицательного контроля*? С какой целью необходимо осуществлять такой контроль?

23. Как изменится масса фрагментов, если через 7 часов кусочки, находящиеся в дистиллированной воде, поместить на 2 часа в раствор сахарозы, а фрагменты из раствора сахарозы погрузить в дистиллированную воду? Ответ поясните. Почему гипертонический раствор сахарозы используют для консервации ягод и фруктов?

Многие экзаменующиеся правильно указывают зависимую и независимую переменную в задании 23. Но были и такие, которые путают их и называют неверно. Не все усвоили навык постановки отрицательного контроля, и, соответственно, неверно определяли условия для отрицательного контроля.

С первой половиной задания 23 выпускники справляются, пишут об изменении ткани клубня при помещении его в дистиллированную воду, а потом в раствор сахарозы, и наоборот. А вот ответить на вопрос «Почему гипертонический раствор сахарозы используют для консервации ягод и фруктов?» смогли не все. В основном писали о вкусе ягод и фруктов, а не о замедлении деятельности бактерий. В результате это задание редко кто выполняет на 3 балла.

Возможные пути устранения ошибок: участие в экспериментальной деятельности, работа с биологическими текстами на выделение главного, на нахождение ошибок, на составление структурного плана, на нахождение терминов и др.

Задание 24 с изображением биологического объекта. Объект может быть из любого раздела биологии.

Если в ответе неверно определен изображенный объект, но приводятся верные его характеристики, ответ не засчитывается, о чем указано в критериях. Если изображены два объекта, из них только один обозначается верно, то баллы выставляются только за характеристику этого изображения. Другими ошибками бывают отсутствие пояснения к рисункам, зачастую встречается фантазийная терминология.

В задании 24 изображен представитель членистоногих – блоха человеческая, требовалось применить знания систематики и строения животного.

24. На рисунке изображена блоха человеческая (Pulex irritans). К какому классу относят это животное? По каким признакам на рисунке можно определить принадлежность блохи к этому классу? Укажите три признака. Какой цифрой обозначена грудь животного? Ответ поясните. Блохи – вторично бескрылые насекомые. Укажите причину такой особенности строения.

При выполнении этого задания выпускники допускали ошибки в названии класса, многие указывали, что это «членистоногие» или «бескрылые», вместо класса Насекомые. Из признаков блохи, как представителя Насекомых, чаще правильно указывали количество конечностей и наличие головы, груди, брюшка, реже – одна пара усиков и конечность, состоящая из пяти члеников. Грудь обозначали верно, определяя ее местоположение в теле животного, хотя были и те, кто вместо груди называли брюшко. Причину отсутствия крыльев указывали не все.

Возможные пути устранения ошибок: работа с рисунками из разных источников, графиками, словарная работа с терминами и их определениями, составление сравнительных схем, таблиц.

Задание 25 на обобщение о многообразии организмов и человеке предполагает развернутый ответ с подробной аргументацией и пояснениями, теперь уже и с возможными рисунками.

Как и в прошлые годы, сохраняются такие проблемы при выполнении данных заданий – это краткие формулировки, или, напротив, слишком объемные, но без смысла; неполные ответы, отсутствие пояснения, за что и снижается балл. Можно встретить ответы с использованием бытовых формулировок, с грамматическими ошибками в биологических понятиях.

На примере выполнения задания 25 об значении пузыревидных клеток мятлика лугового рассмотрим типичные ошибки выпускников.

25. В эпидерме листьев мятлика лугового (Poa pratensis) и некоторых других злаков имеются особые живые пузыревидные клетки, которые располагаются в районе центральной жилки. Пузыревидные клетки принимают участие в сворачивании листьев. В каких условиях происходит сворачивание листьев у мятлика? Каким образом в этом процессе участвуют пузыревидные клетки? Укажите два значения сворачивания листьев у мятлика лугового (считайте, что большинство устьиц находится на верхней стороне листа). Ответ поясните.

Большей частью экзаменующиеся отвечали, что листья сворачиваются в жаркую погоду или при недостатке влаги, и что пузыревидные клетки теряют воду или тургор, или уменьшаются в объеме, что является верным. Далее, они указывали, что свернутый лист в этом случае «меньше нагревается» или «уменьшается площадь листа». Допускали ошибки, неверно объясняя роль пузыревидных клеток, писали, что они выполняют роль устьиц. Никто из участников экзамена не писал, что при сворачивании активизируется меньшее количество пигментов, что защищает листья от выгорания.

Возможные пути устранения ошибок: изучение биологии на профильном уровне, решение биологических задач олимпиадного типа.

Задание 26. Обобщение и применение знаний по общей биологии (клетке, организму, эволюции органического мира и экологических закономерностях) в новой ситуации.

Продолжает быть одним из самых сложных заданий для всех групп участников ГИА, низкие показатели могут быть обусловлены невнимательным прочтением текста, и, соответственно, непониманием требований к ответу. Кроме того, прослеживается особенность, чем ниже уровень подготовки, тем хуже результат в решении этих заданий.

Задание 26 открытого варианта - о распространении рецессивного заболевания в малых популяциях.

26. Амиши – религиозная группа людей, которые в настоящее время проживают в виде закрытых общин преимущественно на территории США и Канады. Культура амишей позволяет заключать брак только с представителями своей общины. Известно, что американские популяции амишей сформировались в результате миграции примерно 5000 швейцарцев в 1800-х годах. К 2020 году численность амишей в США и Канаде превысила 350 тысяч человек. Рецессивное заболевание (синдром Ангельмана), выраженное в нарушении психического развития, встречается в популяции амишей с частотой один случай на 620 человек. В то же время в целом по человеческой популяции данное заболевание встречается с частотой один случай на 15 000 человек. Какой эволюционный фактор способствовал увеличению частоты встречаемости этого заболевания в популяции амишей? Ответ поясните, исходя из основных положений синтетической теории эволюции. Почему за долгое время существования в США частота этого заболевания среди амишей не уменьшилась

Многие выпускники верно пишут про дрейф генов, про малую популяцию амишей, но редко кто писал, что среди амишей есть носители гена этого заболевания. Реже указывали про близкородственные браки и изоляцию. Часто ответы представлены на бытовом языке. Это говорит о том, что выпускники не могут применить знания об основных положениях синтетической эволюции в новой современной ситуации.

Возможные пути устранения ошибок: изучение биологии на профильном уровне, работа с текстом, решение биологических задач олимпиадного типа.

Задание 27 основывается на решении задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации.

Судя по результатам выпускников с баллами от 81 до 100, можно утверждать, что тематика, связанная с генетическим кодом, делением клетки, гаметогенезом, жизненными циклами растений успешно ими пройдена. Низкие баллы связаны в основном с плохо усвоенным содержанием данных тем у выпускников с недостаточным уровнем подготовки. В их ответах прослеживаются ошибочные представления о синтезе белка, митозе и мейозе, фазах деления клетки, зон гаметогенеза, чередовании поколений в жизненном цикле растений.

Задание 27 из открытого варианта новое, посвящено нахождению палиндрома на тРНК, а далее – аминокислоты, которую эта тРНК переносит.

27. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНКматрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки – палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5ʹ-ЦАТТАТГЦГТГАТААТГ-3ʹ

3ʹ-ГТААТАЦГЦАЦТАТТАЦ-5ʹ

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5ʹ к 3ʹ концу)

Из года в год в КИМах по биологии встречаются задания подобного типа, и каждый год мы сталкиваемся с проблемой неверного построения хода решения задачи. Самые распространенные ошибки, когда с ДНК начинают считывать иРНК, а надо тРНК, и когда по тРНК (одна молекула) начинают находить иРНК, а надо лишь с антикодона найти кодон, и когда в итоге находят несколько аминокислот, вместо одной, как это и требовалось по условию.

Возможные пути устранения ошибок: оформление опорных конспектов по темам в виде сравнительных таблиц, схем, рисунков; составление алгоритмов решения подобных задач; решение задач по цитологии.

Задание 28. Генетическая задача будет решена в том случае, если усвоены такие понятия, как законы наследственности Г. Менделя и Т. Моргана, цитологические основы закономерностей наследования, анализирующее скрещивание, сцепленное наследование, кроссинговер, сцепленное с полом наследование, взаимодействие генов.

Типичные ошибки в решении генетических задач: решают верно задачу как сцепленное наследование, верно указывают гаметы, образованные в результате сцепления и с кроссинговером, а в конце схемы неверно поясняют – независимое наследование; в задаче с генетическим картированием – в неверном порядке выстраивают гены и неправильно указывают доли потомков, или вообще их не указывают.

В задаче открытого варианта необходимо было учесть, как сцепленное с полом наследование, так и сцепленное наследование двух признаков, располагающихся в одной Х-хромосоме.

28. У женщин между аллелями генов отсутствия потовых желез и красно-зеленого дальтонизма происходит кроссинговер. Женщина, не имеющая таких заболеваний, у дигомозиготной матери которой был дальтонизм, а у отца – отсутствие потовых желез, вышла замуж за мужчину, не имеющего таких заболеваний. Родившаяся в этом браке гомозиготная здоровая дочь вышла замуж за мужчину, не имеющего таких заболеваний. В этой семье родился ребенок-дальтоник. Составьте схемы решения задачи. Укажите генотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства в двух браках. Возможно ли в первом браке рождение больного этими двумя заболеваниями ребенка? Ответ поясните.

В общей массе генотипы определяют верно, но были случаи, когда болезнь определяют как доминантный признак. Иногда аллель располагают в У-хромосоме, что неверно. Многие не указывали сцепленные и кроссоверные гаметы.

Возможные пути устранения ошибок: составление алгоритма решения генетических задач; решение генетических задач с учетом разного типа наследования, доминирования, взаимодействия генов.

Представленные выше данные свидетельствуют о том, что большинство участников экзамена 2024 года в Республике Татарстан усвоили содержательные элементы, представленные в линиях КИМ по биологии. Результаты выполнения заданий первой части соотносятся с учебными программами системы образования в Республике Татарстан. Результаты выполнения заданий второй части достаточно низкие в группах недостаточно хорошо подготовленных выпускников, так как требуют хороших знаний основ биологии, высокой биологической эрудиции, умение интерпретировать результаты экспериментов, применять знания в нестандартных ситуациях.

Изменения в структуре и содержании КИМ 2025 года не предвидится, но следует внимательно изучать кодификатор и спецификацию 2025 года, где можно проследить включение новых тем, направленных на применение умений и навыков анализа различной информации, решения задач, в том числе практических, развернутого объяснения и аргументации.