Anti-PISA. Ошибки в группе заданий «Метеороиды и кратеры» PISA-2015. Указаны не все ошибки!

Anti-PISA

Анатолий Краснянский

Ошибки в группе заданий «Метеороиды и кратеры»  PISA-2015

Введение

Значительная доля заданий PISA является нагромождением ошибок. Например, каждая из групп заданий:  «Озон» (PISA-2000), «Кислотные дожди» (PISA-2006), «Парниковый эффект» (PISA-2006) содержит  не менее 10 ошибок.  Наиболее распространенные типы ошибок: логические (например, подмена понятия), лингвистические (например, плеоназм); фактические (например, физическая ошибка), нарушение требований к тестам. Ошибки могут содержаться  в вопросах  и в ответах, которые «эксперты» PISA оценивают как «правильные» или «неправильные».  Подробнее — Анатолий Краснянский. Системный анализ заданий международного исследования:  URL: https://ctsengtec.ru/category/anti-pisa-sistemnyi-analiz-zadanii-mezhdunarodnogo-issledovaniia/

  В качестве примера анализа заданий PISA привожу анализ преамбулы (вводной части) и анализ задания № 1

Преамбула

  Эксперты PISA —  Метеороиды и кратеры:

Камни из космоса, попадающие в атмосферу Земли, называются метеороидами. Пролетая через атмосферу Земли, метеороиды разогреваются и начинают светиться. Большая часть метеороидов полностью сгорает раньше, чем они достигнут поверхности Земли. Если метеороид достигает поверхности Земли, он может образовать яму, называемую кратером.

Анатолий Краснянский.  Анализ преамбулы

 Анализ предложения: «Камни из космоса, попадающие в атмосферу Земли, называются метеороидами».

 Из этого определения видно, что эксперты PISA указали следующие существенные признаки:  это камни (1), попадающие в атмосферу Земли (2).

Общепринятого определения понятия «метеороиды» нет, поскольку астрономы пока не договорились об определении этого понятия.  Однако в этих определениях вместо слова «камень» используются понятия «тело», «твердый объект», «природный твердый объект» и нет признака: «попадающие в атмосферу Земли». В русском языке под словом «камень» обычно понимаются макрообъекты (куски горной породы). 

Следовательно, в определении понятия «метеороиды» эксперты PISA сделали логическую ошибку:  «узкое определение». Правильно:  Метеорит — это тело космического происхождения, достигшее поверхности Земли, или другого крупного небесного тела.

Если считать, что метеороид — родовое понятие, тогда метеорит — видовое понятие. Можно дать следующее определение понятия «метеорит»: Метеорит — это метеороид, который достиг поверхности Земли или другого крупного небесного тела.

Следовательно, при определения понятия «метеорит» эксперты PISA сделали одну из двух логических ошибок: либо ошибку «узкое определение»  понятия «метеороид», либо ошибку «подмена  видового понятия («метеорит») на родовое понятие «метеороид». Смысл этих ошибок один и тот же.

Материал из Википедии:   

 Согласно официальному определению Международной метеорной организации (IMO), метеороид — это твёрдый объект, движущийся в межпланетном пространстве, размером значительно меньше астероида, но значительно больше атома. [1].

 Британское королевское астрономическое общество выдвинуло другую формулировку, согласно которой метеороид — это тело диаметром от 100 мкм до 10 м.  Другие источники ограничивают размер метеороида в 30 м.

   [1] Glossary. Meteoroid. URL:   https://www.imo.net/resources/glossary/#m

   В статье «Метеорит и метеороид: новые полные определения» в журнале Meteoritics & Planetary Science в январе 2010 года Alan E. RUBIN and Jeffrey N. GROSSMAN [2] предлагают научному сообществу следующие определения:

Метеороид: природный твердый объект размером от 10 мкм до 1 метра, перемещающийся в межпланетном пространстве. Метеороиды могут быть как первичными объектами, так и производными фрагментами небесных тел большего размера (не только астероидов).

      Микрометеороид: метеороид размером от 10 мкм до 2 мм.

  [2] Alan E. RUBIN; Jeffrey N. GROSSMAN (January 2010). «Meteorite and meteoroid: New comprehensive definitions». Meteoritics & Planetary Science 45 (1): 114—122.   URL:  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1945-5100.2009.01009.x

Эксперты PISA. Задание № 1

   Прочитайте текст «Метеороиды и кратеры».  Для ответа на вопрос отметьте нужный вариант ответа.

По мере приближения к Земле и к её атмосфере скорость метеороида увеличивается. Почему это происходит?

Метеороид тянется вращением Земли.
Метеороид подталкивается солнечным светом.
Метеороид притягивается массой Земли.
Метеороид отталкивается космическим вакуумом.

Анатолий Краснянский.  Анализ задания № 1.

 Анализ словосочетания: «По мере приближения к Земле и к её атмосфере». 

  Можно ли из Космоса приближаться к Земле и при этом не приближаться к ее атмосфере?  Очевидно, что это невозможно. Следовательно, слова  «и к ее атмосфере» является лишними (лингвистическая ошибка: плеоназм). Плеоназм – неоправданное многословие, употребление слов, излишних для выражения мысли.

 Эксперты PISA пошли на использование лингвистической ошибки с целью скрыть мысль о том, что в задании рассматривается движение метеороида до его вхождения в атмоферу, так как после вхождения метеороида в атмосферу его скорость будет уменьшаться. Задание № 1 можно сформулировать  ясно: «По мере приближения к Земле (до вхождения в атмосферу) скорость метеороида увеличивается. Почему это происходит?» .  

 Эксперты PISA. Ответ принимается полностью: Обучающийся выбрал: «Метеороид притягивается массой Земли».

Анатолий Краснянский. Анализ «правильного» ответа:  «Метеороид притягивается массой Земли».

 Метеороид (тело) притягивается массой Земли (массой другого тела). Одно тело притягивается массой другого тела. Физики не говорят:     «Метеороид притягивается массой Земли» или   «Масса метеороида притягивается Землей».

 Можно продолжить неправильные выражения: «Масса Луны притягивается Землей» или «Луна притягивается массой Земли». 

 Ошибка в «правильном» ответе, сформулированном экспертами (или «экспертами») PISA:  «Метеороид притягивается массой Земли».   Метеороид притягивается к Земле, а Земля не притягивается к метеороиду?

 Правильно: «Метеороид и Земля притягиваются друг к другу»; Еще примеры: «Луна и Земля притягиваются друг к другу». «Луна и Солнце притягиваются друг к другу».

 Силы тяготения направлены вдоль прямой, проведенной через метеороид и центр Земли. Эти силы равны по модулю, но противоположны по направлению. Из закона всемирного тяготения и второго закона Ньютона следует, что ускорение метеороида  во много раз больше ускорения Земли — из-за сильного различия в их массах.     

  Выражение «Метеороид притягивается массой Земли» содержит логическую ошибку: подмена понятия «Земля» на понятие «масса Земли».  Эту ошибку можно назвать также физической ошибкой, то есть неправильной формулировкой закона всемирного тяготения. В общем случае сила притяжения зависит не только от массы тел, но и от формы тел и распределения массы в этих телах.

  Комментарий экспертов PISA.  Этот вопрос требует от  обучающихся применить простые научные знания,  чтобы выбрать правильное объяснение  того, почему объекты ускоряются по  мере приближения к Земле.

   Эксперты PISA:

   Тип вопроса: Простой множественный выбор.

  Компетенция: Научно объяснить феномены. 

  Контекст:  Глобальный. 

  Сложность 483 – 2 -й  уровень. 

ID  вопроса S641Q02/ 

  Анатолий Краснянский.  Группа заданий «Метеороиды и кратеры» не может проверить так называемую «компетенцию» учащихся в научном объяснении явлений. Эксперты сделали логическую ошибку: подмена понятия «научное объяснение явлений» на понятие: «объяснение явлений на уровне бытового знания (на бытовом уровне)»

 Обоснование:

Во-первых, вводная часть и задание № 1 и ответ на задание № 1 содержат ошибки, так как сформулированы на уровне бытового (не научного) знания: 

1. Вводная часть  содержит логическую ошибку: «узкое определение» понятия «метеороиды».

2. Задание № 1 содержит лингвистическую ошибку (плеоназм) – лишние слова:  «и к её атмосфере».

 3. «Правильный»  ответ — «Метеороид притягивается массой Земли»  содержит ошибку: подмена понятия «Земля» на понятие «масса Земли».  Правильно: «Метеороид и Земля притягиваются друг к другу».

 Нельзя проверить «компетенцию» учащихся в научном объяснении явлений, если вопрос и «правильный» ответ сформулированы с ошибками, то есть на уровне бытового знания.

Во-вторых,  «Научное объяснение – это подведение некоторого научного факта  или события под определенный научный закон или теорию, выведение объясняемых фактов и событий в качестве логических следствий некоторого научного закона или теории». [3]. 

 [3] С.А. Лебедев,  К.С. Лебедев. Существует ли универсальный научный метод?   Вестник ТвГУ. Серия «ФИЛОСОФИЯ». 2015. № 2. С. 56 — 72.  URL:  http://eprints.tversu.ru/5539/1/Вестник_ТвГУ._Серия_ФИЛОСОФИЯ._2015.__2._С._56-72.pdf  . Подробнее: Логический словарь-хрестоматия. Составитель: Анатолий Краснянский. Определение понятия «научное объяснение».   URL:  https://ctsengtec.ru/logicheskii-slovar-khrestomatiia-sostavitel-anatolii-krasnianskii-opredelenie-poniatiia-nauchnoe-obiasnenie/

 «Правильный» ответ, указанный экспертами PISA,  не содержит ссылку на закон всемирного тяготения, то есть не является научным объяснением. Ошибка: подмена понятия «научное объяснение явлений» на понятие «объяснение явлений на основе бытовых знаний».

Следует отметить также, что  в период с 2008  по 2016 год  в российской школе астрономию не изучали. 

Нарушение требований к  заданиям в закрытой форме

 1.  В тексте задания (включая ответы) должна быть устранена всякая двусмысленность или неясность формулировок. [4].

 Ответ «Метеороид тянется вращением Земли»  содержит неясное выражение: «тянется вращением Земли».

 2. Среди неправильных ответов не должно быть явно неправдоподобных ответов. Все дистракторы (неправильные ответы) к каждому заданию должны быть равновероятно привлекательными для испытуемых, не знающих правильного ответа. [4].

 Ответ «Метеороид отталкивается космическим вакуумом»  —  явно неправдоподобный ответ, поскольку науке неизвестны «силы отталкивания тел космическим вакуумом». 

 [4]. Марина Борисовна  Челышкова. Теория и практика конструирования педагогических тестов. М. «Логос».  2002.  Требования к  заданиям в закрытой форме (стр. 118 – 120).  Выдержка из книги:   URL:  https://ctsengtec.ru/doktor-pedagogicheskikh-nauk-professor-marina-borisovna-chelyshkova-teoriia-i-praktika-konstruirovaniia-pedagogicheskikh-testov-trebovaniia-k-zadaniiam-v-zakrytoi-forme/

Перечень дефектов в преамбуле,  в задании № 1, в ответах и в комментарии на это задание:   три логические ошибки (одна: «узкое определение», две: «подмена понятия»),  одна лингвистическая ошибка: «плеоназм» и два нарушения требований к заданиям в закрытой форме. Итого шесть дефектов.

Шесть дефектов указаны. Не указаны: Один дефект в ответе на задание № 2, два дефекта в задании № 3 и два дефекта — в ответе на это задание

Надеюсь, что  эти дефекты сумеют выявить посетители сайта!

Пришла пора проверить компетенции экспертов PISA в естественных науках  и компетенции тех, кто верит «пизе»!   

  Последняя редакция: 16.10.2020.

Скриншоты группы заданий «Метеороиды и кратеры»

Скриншоты сделаны 5 апреля 2018 года. «Основные  результаты  международного  исследования  PISA — 2015»,  2017 год:  Национальный  отчет/С.Ирсалиев,  А. Култуманова,  Е. Сабырлы,  М. Аман азы – Астана:  АО «Информационно — аналитический центр», 2017  – 241 стр.   URL:   http://edu.gov.kz/upload/Files/PISA-2015.pdf

Метеороиды и кратеры — вопрос 1

URL: http://edu.gov.kz/upload/Files/PISA-2015.pdf

Метеороиды и кратеры — вопрос 2

URL: http://edu.gov.kz/upload/Files/PISA-2015.pdf

Метеороиды и кратеры — вопросы 3А и 3Б

URL: http://edu.gov.kz/upload/Files/PISA-2015.pdf

Скриншот сделан 19 октября 2020 года

Источник информации: Примеры открытых заданий PISA по читательской, математической, естественнонаучной, финансовой грамотности и заданий по совместному решению задач

Перевод: Санкт-Петербургское государственное бюджетное нетиповое образовательное учреждение «Центр регионального и международного сотрудничества»

Редакция: Государственное бюджетное учреждение дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургский центр оценки качества образования и информационных технологий

URL:   https://monitoring.spbcokoit.ru/procedure/1049/2214