ЕГЭ по физике в 2024 году: как получить больше баллов и на каких заданиях можно засыпаться

В ЕГЭ по физике — 2024 по сравнению с прошлым годом будет ряд изменений. Как не потерять из-за них баллы и подготовиться к решению расчетных и качественных задач? Рассказывает председатель региональной предметной комиссии по физике в Москве кандидат физико-математических наук, доцент Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова Сергей Стрыгин.

В контрольных измерительных материалах (КИМ) ЕГЭ по физике по сравнению с прошлым годом произошли существенные изменения.

Для успешной сдачи ЕГЭ по физике необходимо обратить внимание на те нормативные документы, которые выложены на сайте ФИПИ. Для школьников и учителей это прежде всего спецификация, кодификатор и демоверсия варианта КИМ ЕГЭ по физике. Утвержденные спецификацию, кодификатор и демоверсию КИМ ЕГЭ 2024 года и все методические материалы к ним можно посмотреть и скачать на сайте ФИПИ (fipi.ru).

Прежде всего изменения касаются количества заданий и максимального первичного балла. В КИМ 2023 года заданий было 30, в КИМ 2024 года их 26. Максимальный первичный балл, который можно получить за полное правильное решение всех заданий КИМ ЕГЭ по физике, уменьшился с 54 до 45 баллов.

КИМ состоит из двух частей — структура осталась без изменений. Количество заданий в первой части по сравнению с прошлым годом уменьшилось с 23 до 20. Все задания первой части, как и в предыдущие годы, разбиты на основные блоки: «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Квантовая физика» и задания, проверяющие методологические умения.

Задания первой части КИМ — с кратким ответом — различаются формой и уровнем сложности

В заданиях № 1–20 нужно записать ответ в виде числа, набора цифр в заданиях на соответствие или отметить верное в заданиях с множественным выбором.

В заданиях № 1–4, 7, 8, 11–13, 16 возможна запись ответа в виде числа, эти задания проверяют умение учащихся применять при описании механических, тепловых и электромагнитных процессов и явлений физические величины и законы. Такие задания оцениваются одним баллом. Их количество в первой части КИМ ЕГЭ по физике не изменилось.

Задания 5, 6, 9, 10, 14, 15, 17, 18 оцениваются двумя баллами. Это задания на соответствие и множественный выбор, по сравнению с прошлым годом их количество уменьшилось. По одному заданию на соответствие удалили из блоков «Механика» и «Электродинамика», а также исключили задание интегрированного характера на установление соответствия между зависимостями физических величин и видами графиков, которое в КИМ 2023 года было под номером 21. Среди заданий первой части, оценивающихся в два балла, не будет заданий на соответствие формул и физических величин, которые можно рассчитать по этим формулам.

Что еще изменилось в КИМ по физике

Стоит также обратить внимание на изменение в спецификации КИМ ЕГЭ 2024 года. Произошло существенное уменьшение количества контролируемых элементов содержания в каждой линейке заданий первой части. Так, в КИМ 2023 года в линейке заданий № 2 можно было встретить вопросы по темам: масса тела, первый, второй и третий законы Ньютона, принцип суперпозиции сил, закон всемирного тяготения, первая и вторая космическая скорость, закон Гука, сила трения, давление. Теперь в этой линейке заданий можно будет увидеть только вопросы по темам: второй закон Ньютона, закон Гука и сила трения.

Вторая часть КИМ ЕГЭ по физике состоит из заданий, на которые нужно дать развернутый ответ. В прошлом году их было семь, в этом — шесть. Из второй части убрали расчетную задачу высокого уровня сложности на три балла — теперь задания по квантовой физике во второй части отсутствуют.

Как получить больше баллов

За правильное решение всех заданий первой части можно получить 28 первичных баллов, а за полное и верное решение всех заданий второй части — 17 баллов.

Получить высокобалльный результат без решения заданий второй части КИМ невозможно.

При решении качественной задачи № 21 нужно записать рассуждения, указать физические явления и законы, а главное, четко сформулировать полный ответ. Как правило, цепочка логических рассуждений, необходимая для объяснения, содержит не менее трех звеньев. Согласно критериям оценивания, при неверном ответе, даже если рассуждения полностью верны, максимальная оценка за такое решение не превысит одного балла.

При работе над качественной задачей нужно, чтобы ученик:

• внимательно прочитал условие;
• выделил все встречающиеся в условии задачи термины и дал им определение;
• ответил на вопросы задачи (об изменении физических величин, во сколько раз они меняются и как, что в задаче надо найти, в какой форме дать ответ и другие).

После детального ознакомления с условием задачи необходимо провести анализ тех процессов, о которых идет речь в условии. Для этого нужно:

• Выделить из текста описание физических процессов, условия и последовательность их протекания.
• Установить взаимосвязь между физическими величинами, изменение которых надо рассмотреть при решении задачи, записать законы и формулы, отражающие эту зависимость.
• Записать свои рассуждения в виде логической цепочки.
• Сформулировать ответ.

Чтобы получить максимально возможные баллы в расчетных задачах № 22–25, выпускнику нужно:

• записать, что дано, представить рисунок, если это необходимо для понимания физической ситуации;
• записать необходимые для решения формулы и физические законы;
• описать буквенные обозначения вновь вводимых физических величин, которые используются в решении. Те физические величины, которые даны изначально, отдельно словами описывать не надо. Если ученик делает рисунок и расставляет силы, то это уже и есть описание тех сил, которые будут использоваться для решения задачи. Отдельно писать, что mg — сила тяжести, N — сила реакции опоры и тому подобное — не надо. Константы, такие как универсальная газовая постоянная, ускорение свободного падения и другие, в «Дано» можно не писать, за исключением тех случаев, когда константы в решении учащегося имеют нестандартные обозначения. Например, если гравитационная постоянная обозначается не стандартной буквой G, а какой-либо другой буквой (Y, J и другими). При записи «Дано» надо также помнить, что разные физические величины, которые используются при решении задачи, не должны обозначаться одной буквой (если t — температура, тогда время — Т);
• сделать рисунок с указанием сил, которые действуют на тела, показать ход лучей через линзу, построить изображение, начертить эквивалентную электрическую схему, если это указано в условии задачи;
• провести необходимые математические преобразования и расчеты, при этом допустимо производить расчеты по частям, но в любом случае в формулу нужно подставить числовые значения физических величин;
• представить правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

Основные ошибки

По критериям оценивания расчетных задач отметку могут снизить на один балл, если:

• отсутствует рисунок или схема, которые нужно было сделать по условию;
• есть одна или несколько ошибок на рисунке;
• отсутствуют описания вновь вводимых физических величин;
• присутствуют ошибки в математических преобразованиях, расчетах или математические преобразования в ходе решения задачи представлены не полностью;
• нет подстановки числовых данных в конечную формулу или в промежуточные формулы в ситуации, когда расчет осуществляется по действиям.

При наличии таких недочетов в решении задач № 22 и 23, максимальный балл за верное решение которых равен двум баллам, поставят один балл, а при решении задач № 24 и 25, максимальный балл за верное решение которых равен трем баллам, — два балла. Если в решении есть одна ошибка в формуле или одна из формул, необходимых для решения задачи, отсутствует, то за задачи № 22 и 23 будет выставлено ноль баллов, а за задачи № 24 и 25 — один балл.

Также нужно отметить, что при решении задач с развернутым ответом можно использовать только те формулы, которые есть в кодификаторе. Если при решении задач № 22 и 23 используется формула, которой нет в кодификаторе, то за решение задачи в соответствии с критериями выставляется ноль баллов, а при решении задач № 24 и 25 — один балл.

Например, в кодификаторе отсутствуют формулы максимальной дальности полета и максимальной высоты подъема при движении тела, брошенного под углом к горизонту или горизонтально. Эти формулы в ходе решения задачи надо вывести, проанализировав характер движения тела вдоль оси Ох и вдоль оси Оy и используя формулы из кодификатора для равноускоренного и равномерного движений.

Подобные ошибки выпускники допускают в задачах по термодинамике, когда для решения задачи нужно найти количество теплоты, которое необходимо сообщить газу в изобарном процессе. Выпускники знают формулу для количества теплоты и сразу ее записывают. Однако этой формулы нет в кодификаторе, и поэтому для ее вывода в решении необходимо записать первый закон термодинамики, уравнение для изменения внутренней энергии газа и работы газа при изобарном процессе.

Возможные сложности

Задача по механике № 26 в КИМ ЕГЭ 2024 года будет оцениваться четырьмя баллами, так же как оценивалась задача № 30 в КИМ ЕГЭ 2023 года. Задачу нужно не просто решить, а обосновать возможность применимости законов механики, которые требуются для решения данной задачи. Обоснование оценивается по критерию К1 от нуля до одного балла. Если верно обоснована возможность использования законов (закономерностей), то ставится один балл, если допущены ошибки или недочеты, то за обоснование поставят ноль баллов. Решение задачи оценивается по критерию К2 от нуля до трех баллов. Критерии для оценки решения задачи № 26 совпадают с критериями оценивания задач № 24 и 25. В 2024 году в линейке заданий № 26 будут задачи на связанные системы тел и законы сохранения в механике.

Для обоснования возможности применимости законов сохранения импульса и механической энергии нужно помнить:

1. Законы сохранения выполняются в инерциальных системах отсчета и для материальных точек.

2. Импульс системы тел изменяют только внешние силы.

3. ЗСИ выполняется только для замкнутой системы, но в любой реальной задаче найти замкнутую систему практически невозможно, поэтому при решении задач закон сохранения импульса можно применить только в следующих трех случаях:

• если векторная сумма внешних сил, действующих на систему, равна нулю, то Рн = Рк;
• если сумма проекций внешних сил на некоторое направление равна нулю, то в проекции на это направление можно записать Рнх = Ркх, но Рнy = Ркy, Рнz = Ркz;
• если длительность процесса взаимодействия мала, а возникающие при взаимодействии силы велики (при ударе, разрыве и т. д.), то за это малое время импульсом внешних сил можно пренебречь, в этом случае импульс каждого тела системы практически меняется только под действием внутренних сил и импульс системы тел остается постоянным.

4. Закон сохранения механической энергии выполняется только для консервативных систем (консервативные системы — это системы, в которых действуют только потенциальные силы).

5. Механическую энергию системы изменяет только работа непотенциальных сил системы. Если внутри системы действуют силы трения, работа которых не равна нулю, то механическая энергия системы убывает, часть механической энергии переходит во внутреннюю.

В задании № 26 можно встретить задачи по теме «Динамика» на связанные системы тел. Для обоснования применимости законов физики в таких заданиях нужно:

• ввести инерциальную систему отсчета, связанную с Землей или другим телом, которое покоится или движется относительно Земли равномерно и прямолинейно;
• обосновать применимость модели материальной точки к телам, о которых идет речь в задаче, тем, что их размеры малы по сравнению с другими характерными размерами системы или с теми расстояниями, которые они проходят, или тем, что они движутся поступательно;
• установить причинно-следственные связи для объяснения равенства модулей сил натяжения нити и равенства модулей ускорений тел в системе (например, нить невесома, следовательно, равны модули сил натяжения нити; нить нерастяжима, следовательно, равны модули ускорений тел, составляющих систему);
• если нить, соединяющая грузы, перекинута через блок, то для обоснования равенства модулей сил натяжения нити необходимо будет учесть и то, что блок идеальный, то есть можно пренебречь его массой и силой трения в оси блока;
• обосновать необходимость применения законов Ньютона (второго, третьего) тем, что они описывают движение (второй закон Ньютона) и взаимодействие (третий закон Ньютона) материальных точек в ИСО;
• если тела связаны пружиной, то равенство модулей сил упругости, действующих на каждое из этих тел, следует из того факта, что массой пружины можно пренебречь, а равенство модулей ускорений тел в такой системе обосновывается тем, что длина пружины не изменяется при движении тел, соединенных пружиной.

Что еще нужно знать

Таким образом, для тщательной подготовки к ЕГЭ по физике в 2024 году рекомендую следующее.

1. Ознакомиться на сайте ФИПИ с кодификатором, спецификацией и демоверсией КИМ ЕГЭ по физике, а также с критериями оценивания заданий с развернутым ответом, которые размещены в демоверсии после КИМ ЕГЭ по физике. Дополнительную информацию по заданиям вы можете найти в открытом банке заданий ЕГЭ на сайте ФИПИ. Полезно будет поработать с навигатором самостоятельной подготовки к ЕГЭ, который также можно найти на сайте ФИПИ.
2. Помогут выпускникам и учителям видеоматериалы о ЕГЭ, в том числе вебинары, посвященные особенностям ЕГЭ 2024 года. Их можно найти на сайте Московского центра качества образования, Регионального центра обработки информации, в группе Московского центра качества образования социальной сети «ВКонтакте» и на сервисе Rutube.
3. В подготовке к экзамену важна практика. Поэтому выпускники могут принять участие в независимых диагностиках в формате ЕГЭ на базе Центра независимой диагностики (ЦНД) Московского центра качества образования. Они не только проходят в соответствии с реальной процедурой ЕГЭ, но и по актуальным версиям КИМ ЕГЭ 2024 года. Участие в таких диагностиках позволит выпускникам почувствовать себя в условиях реального экзамена и оценить уровень своей подготовки. Записаться на независимые диагностики в формате ЕГЭ можно на сайте Московского центра качества образования в разделе «ЦНД».
4. В этом учебном году выпускникам представится возможность участвовать в единых городских контрольных работах. Вебинары с анализом результатов и подробным разбором выполнения каждого задания, а также с разбором типичных ошибок можно посмотреть на сайте Регионального центра обработки информации.
5. И независимые диагностики на базе ЦНД, и единые городские контрольные работы позволяют будущим выпускникам проверить уровень знаний и понять, какие темы стоит повторить. Образовательные организации, в свою очередь, могут определить уровень подготовки учащихся и скорректировать образовательные траектории для каждого школьника.
6. При прочтении условия задачи обращать внимание на физические условия, которые заданы в неявном виде: «движение из состояния покоя», «гладкая поверхность», «идеальный прибор» и другие.
7. Учителям рекомендуется проводить тематические контрольные работы в формате ЕГЭ и проверять задания с развернутым ответом в контрольных работах, ориентируясь на критерии ЕГЭ по физике 2024 года.
8. Посмотреть онлайн-консультацию по подготовке к ЕГЭ по физике «На все СТО» и видеоконсультации на официальной странице Рособрнадзора «ВКонтакте».
9. Не пропустить марафон Рособрнадзора «ЕГЭ — это проСТО», который пройдет в апреле 2024 года.

Иллюстрация: Khaldoun_Azzam / Shutterstock / Fotodom