Fizika v šoli 18 (2012) 1 31 SPLOŠNA MATURA IZ FIZIKE V LETU 2011 Vitomir Babič* Poročilo DPKSM za fiziko 1 SPLOŠNI PODATKI 1.1 Število in struktura kandidatov po izobraževalnem programu in statusu V šolskem letu 2010/2011 je bila matura iz fizike v prvem (junijskem) roku izvedena v enem samem terminu. Pisni del je potekal v četrtek, 9. junija 2011, skupina zunanjih ocenjevalcev je izdelke popravila v soboto, 19. junija 2011. Maturitetni izpit iz fizike je v junijskem roku opravljalo 1685 kandidatov. Večino kandi- datov so predstavljali dijaki splošnih in strokovnih gimnazij, nekaj jih je maturo ponavljalo ali popravljalo oceno. Preglednica 1. Število kandidatov na spomladanskem roku splošne mature. dijaki, ki opravljajo prvič vsi ostali Skupaj gimnazije Splošne gimnazije Strokovne gimnazije Mat. tečaj in odrasli Poklicna matura Popravni, ponovno celotno …) Št. kandidatov 1.466 1.18 0 286 15 140 64 Število kandidatov na maturi iz fizike je v zadnjih letih nekoliko upadlo, a ta upad je primerljiv z upadom števila vseh maturantov na splošni maturi v enakem časovnem obdo- bju (zmanjšanje za 10 %). Preglednica 2. Število kandidatov, ki so opravljali splošno maturo na spomladanskem izpitnem roku, 2007–2011. Leto Število kandidatov 2007 1853 2008 1792 2009 1720 2010 1682 2 011 1685 Vir: Državni izpitni center, 2011 * mag. Vitomir Babič je glavni ocenjevalec DPK SM za fiziko. Fizika v šoli 18 (2012) 1 32 Slika 1. Število kandidatov na maturi iz fizike v letu 2011 po izobraževalnem programu. V nadaljnji analizi (vir vseh podatkov je Državni izpitni center) so zastopani le podatki o uspehu skupine kandidatov, ki je izpit iz fizike opravljala prvič. Ostali kandidati, ki so opravljali izpit iz fizike, so iz nadaljnje statistike izvzeti, razen kadar ni izrecno drugače zapisano. Tudi letos je skupina »ostalih kandidatov« sicer dosegla zelo slab uspeh. Pov- prečna ocena te skupine kandidatov je okrog 2,3. 2 ANALIZA DOSEžKOV KANDIDATOV 2.1 Porazdelitev dosežkov kandidatov po odstotnih točkah v tekočem letu Vseh kandidatov, ki so opravljali maturo (brez poklicnih maturantov), je bilo 1545. Kandi- datov, ki so prvič opravljali maturo (brez maturitetnega tečaja, 21-letnikov, odraslih in poklic- nih maturantov) je bilo 1466. Njihovi dosežki po točkah so predstavljeni v grafu na sliki 2: Slika 2. Porazdelitev kandidatov po doseženih točkah (upoštevani so kandidati, ki so prvič opravljali maturo – brez maturantskega tečaja, 21-letnikov, odraslih in poklicnih maturantov). Fizika v šoli 18 (2012) 1 33 Kot bo razvidno iz nadaljnjih podatkov, je uspeh kandidatov, ki niso dijaki splošnih in strokovnih gimnazij, precej nizek in prinese znaten del repa na levi strani grafa 1. 2.2 Meje za izpitne ocene Na podlagi uspeha kandidatov se je komisija odločila za mejne točke za ocenjevanje, kakor je prikazano v preglednici 3. Meje so dokaj ustaljeno na nivojih, ki so dolgoročni cilj DPKSM za fiziko in so enake mejam, kot so bile veljavne v letu 2009. Preglednica 3. Meje med ocenami. Ocene 5 4 3 2 2 011 84 71 58 45 2010 82 68 56 43 2009 84 71 58 45 2008 82 70 57 45 2007 82 68 56 43 Slika 3. Uspeh po posameznih kategorijah. Slika 4. Odstotek neuspešnih kandidatov. 2.3 Splošni podatki o uspehu kandidatov Opazna je pričakovana razlika med dijaki splošnih in strokovnih gimnazij. Uspeh dija- kov, ki prihajajo iz splošnih in klasičnih gimnazij, je boljši – gre za približno pol ocene – od uspeha dijakov, ki prihajajo iz ostalih šol (glej preglednico 3). To je pričakovano glede na povprečne ocene dijakov pri fiziki ob koncu tretjega in četrtega letnika gimnazije. Upo- števati velja tudi dejstvo, da je selekcija dijakov, ki se prijavljajo k maturi iz fizike v splošnih gimnazijah, večja, kot to velja za strokovne gimnazije. Fizika v šoli 18 (2012) 1 34 Preglednica 4. Uspeh kandidatov po skupinah. Izobraževalni program Št. kand. Uspešni Povp. ocena (1-5) Delež gimnazija 1.176 97,53 3,49 69,79 klasična gimnazija 42 100,00 4 ,14 2,49 tehniška gimnazija 312 91,67 2,99 18,52 Skupaj gimnazija 1.530 96,41 3,40 90,80 maturitetni tečaj 2 100,00 4,00 0 ,12 poklicna matura 140 72,14 2,38 8,31 21 - letniki 13 46,15 2 ,15 0,77 Skupaj (vsi drugi) 155 70,32 2,38 9,20 Kandidati, ki so opravljali SM prvič 1.485 96,90 3,44 88,13 Vsi 1.685 94,01 3,31 100,00 Na podlagi mej za pretvorbo točk v ocene (Preglednica 3) je bila dosežena porazde- litev dijakov gimnazij po ocenah, kakor je prikazano v preglednicah 5–7 . Preglednica 5. Porazdelitev kandidatov, ki so prvič opravljali maturo (brez maturitetnega teča- ja, 21-letnikov, odraslih in poklicnih maturantov), po ocenah. Ocena Število kandidatov % 1 64 4,36 2 234 15,96 3 469 32 4 397 27,08 5 302 20,6 Preglednica 6. Porazdelitev dijakov splošnih in klasičnih gimnazij po ocenah. Ocea Število kandidatov % 1 23 1,95 2 192 16,27 3 362 30,68 4 334 28,31 5 269 22,80 Preglednica 7. Porazdelitev dijakov strokovnih gimnazij po ocenah. Ocena Število kanidatov % 1 16 5,59 2 67 23,43 3 107 37,41 4 63 22,03 5 33 11,54 Fizika v šoli 18 (2012) 1 35 Korelacije za kandidate, ki so prvič opravljali maturo (brez maturitetnega tečaja, 21-letnikov, odraslih in poklicnih maturantov): Interna in eksterna ocena: 0,3496 Ocena v 3. letniku srednje šole in ocena pri maturi: 0,56 Ocena v 4. letniku srednje šole in ocena pri maturi: 0,69 Skupni uspeh na maturi in uspeh pri predmetu: 0,79 Porazdelitev ostalih kandidatov po ocenah: Udeleženci maturitetnega tečaja in občani, ki so dopolnili 21 let Opravljalo maturo iz fizike: 15 Dosežene ocene: odlično (1), prav dobro (4), dobro (2), zadostno (1), nezadostno (7) Kandidati, ki dopolnjujejo poklicno maturo – »peti predmet« Opravljalo maturo iz fizike: 140 Dosežene ocene: odlično (9), prav dobro (15), dobro (35), zadostno (42), nezadostno (39) Ostali kandidati (ponavljanje izpita, izboljševanje ocene …) Opravljalo maturo iz fizike: 64 Dosežene ocene: odlično (3), prav dobro (6), dobro (12), zadostno (27), nezadostno (16) Korelacijo med interno in eksterno oceno podaja spodnji graf, na katerem je prika- zana porazdelitev kandidatov po eksterni (maturitetni) oceni glede na povprečno oceno iz fizike v 3. In 4. letniku izobraževalnega programa. Porazdelitev je večinoma pričakovana (kandidati, ki so bili dobri v šoli, so se dobro odrezali tudi na maturi), a zanimivo je, da se pojavljajo (statistično sicer nepomembne) izjeme: en kandidat s povprečno šolsko oce- no »2« je pisal maturo »5«, trije kandidati s šolsko oceno »5« so pisali maturo zgolj »2«. Morda je komentarja vredno dejstvo, da so kandidati s šolsko oceno »2« ali »2,5« v rela- tivno velikem številu dosegali maturitetno oceno »3«, kar nakazuje na morebitno razliko med nivojem kriterijev minimalnih standardov, ki veljajo pri pouku, in kriterijem minimalnih standardov znanja na maturitetnem izpitu, razliko pa je seveda mogoče pripisati tudi vplivu interne ocene (laboratorijske vaje) na celotno oceno maturitetnega izpita. Preglednica 8. Porazdelitev dijakov po maturite- tni oceni v primerjavi s šolsko oceno pri fiziki. Slika 5. Porazdelitev kandidatov po maturitetni oceni v primerjavi s šolsko oceno pri fiziki. 411 Fizika Ocena v točkah pri SM Povprečje šola 1 2 3 4 5 Skupno 2,0 15 40 31 7 1 94 2,5 12 79 71 14 0 176 3,0 7 65 97 42 4 215 3,5 3 40 120 67 9 239 4,0 2 22 86 98 24 232 4,5 0 10 48 98 65 221 5,0 0 3 16 71 199 289 Skupno 39 259 469 397 302 1.466 Fizika v šoli 18 (2012) 1 36 3 VSEbINSKA ANALIZA NALOG IN VPRAŠANJ 3.1 Analiza uspeha po posameznih delih izpita (pisni izpit, praktični del izpita, ustni izpit) 3.1.1 Izbirni del (1. pola) Prva izpitna pola je sestavljena iz 40 vprašanj izbirnega tipa. Dijaki izberejo enega od ponujenih možnih odgovorov na zastavljeno vprašanje. Kandidati, ki so izpit opravljali prvič, so na tem delu izpita v povprečju dosegli 26,4 točke od 40 možnih točk (IT=0,66). Lansko leto je bil uspeh na tem delu izpita nekaj nižji (25,5 točk). Slika 6. Razporeditev po točkah, ki zajema vse kandidate razen poklicnih maturantov. Trije kandidati so dosegli vseh 40 točk, 137 jih je zbralo med 36 in 39 točk, kar 227 med 32 in 35 točk … in prav nihče med 0 in 3 točke. Komisija je v polo tako kot vedno vključila nekaj težjih vprašanj in nekaj zelo lahkih vprašanj. Z indeksom težavnosti (IT) 1 vprašanj izpitne pole poskušamo meriti, kako težka oziroma kako lahka so vprašanja. V prvem približku se postavimo na stališče, da je »lah- ko« vprašanje tisto, ki so ga dijaki uspešno reševali (IT je povprečen uspeh dijakov pri nekem vprašanju), »težka« vprašanja pa so tista, pri katerih je uspeh dijakov zelo slab. Se- veda na zahtevnost vprašanja vpliva (poleg objektivne kognitivne zahtevnostne stopnje) še marsikaj drugega – npr. jasna definicija problema, hitro razumljivi in pregledni odgovori, skice pri nalogi in še kaj. Kljub temu predstavlja IT nekakšno okvirno sporočilo o uspehu kandidatov na maturi. Najslabši uspeh so dosegli kandidati pri naslednjih vprašanjih: 1 IT neke naloge predstavlja povprečno število točk, ki so jih kandidati dosegli pri tej nalogi. IT je enak 1, če so vsi kandidati pravilno odgovorili na vprašanje, in 0, če ni nihče odgovoril pravilno. Fizika v šoli 18 (2012) 1 37 3.1.1.1 Vprašanja z nizkim indeksom težavnosti 2 Vprašanje 19 ( IT=0,16 ) Komentar: Vprašanja o razmerah v električ- nem krogu običajno niso med slabše reše- vanimi. Tokrat gre slab uspeh pri tem vpra- šanju morda pripisati dejstvu, da so kandi- dati izraz »porabnik« razumeli, kot da gre za celotno uporovno vezje, ki je v prikazanem električnem krogu na skici, zato je najpogo- steje izbran odgovor B, ki predstavlja moč, ki se porablja v celotnem vezju. Tabela: Število kandidatov, ki so izbrali posa- mezen odgovor. Odgovor A je izbralo le 15% kandidatov. Vprašanje 33 ( IT=0,35) 2 Pravilni odgovor je označen z rdečim stolpcem. Fizika v šoli 18 (2012) 1 38 Komentar: Zelo slab uspeh pri tem vprašanju je nepričakovan. Tovrstne naloge v šoli običaj- no rešujemo in jih dijaki poznajo. Vprašanje na prvi pogled ni težko, saj sprašuje po kvalitativ- nem razumevanju preslikave z zrcalom. Mor- da je preslikava z razpršilnim zrcalom nekoliko manj obravnavana pri pouku in jo zato dijaki slabše poznajo. Nekatere je morda presene- tila grafična predstavitev možnih odgovorov (predmet in slika, narisana v merilu). A videti je, da je veliko število kandidatov izbiralo z ugi- banjem, saj sta zelo pogosto izbrana očitno napačna odgovora B in C (obrnjena slika!). Vprašanje 40 (IT=0,40) Komentar: Vprašanja iz astronomije se na maturo uvrstijo bolj poredko, zato so morda kandidati na tem področju najbrž malo manj pripravljeni, kot bi pričakovali. Iz frekvence odgovorov je videti, da so se približno ena- kovredno odločali med satelitom na najvišji in satelitom na najnižji višini. Odgovor so to- rej najbrž iskali bolj z logiko kot pa z ustre- znim znanjem gravitacije in astronomije. To je mogoče sklepati tudi po dejstvu, da uspeh pri tej nalogi zelo slabo ločuje med dobrimi in slabimi kandidati (ID=0,17) 3 , kar nakazuje bolj na ugibanje kot na znanje. Slabši uspeh (3/5 kandidatov neuspešnih) gre morda pripisati tudi dejstvu, da se astrofi- zika v nekaterih šolah morda obravnava bolj na hitro in proti koncu pouka. 3 ID (Indeks Diskriminativnosti) neke naloge skuša oceniti splošni nivo znanja dijakov, ki so reševali to nalogo. ID je blizu 1, če so nalogo reševali le dijaki z visokim točkovnim dosežkom na testu, in je blizu 0, če so nalogo enako uspešno reševali kandidati z velikim in kandidati z majhnim številom skupnih doseženih točk na testu. Tabela: Število kandidatov, ki so izbrali posa- mezen odgovor. Tabela: Število kandidatov, ki so izbrali posa- mezen odgovor. 3 Fizika v šoli 18 (2012) 1 39 3.1.1.2 Vprašanja z visokim indeksom težavnosti Vprašanje 31 ( IT=0,91 ) Komentar: Visok IT je presenečenje, saj ne gre za trivialno vprašanje. Morda gre visok uspeh pripisati dejstvu, da so kandidati navajeni, da v fiziki pridemo do rezultata (vsaj pri običajnih šolskih nalogah) z računanjem, pri čemer je število podatkov ravno pra- všnje – običajno ni treba oceniti vrednosti kakšnega manjkajočega podatka in tudi le redko naletimo na naloge z odvečnimi podatki. Pri tej nalogi je bilo mogoče z danimi podatki na enostaven računski način priti le do vrednosti, ki je navedena v (pravilnem) odgovoru C. Vprašanje 8 ( IT=0,89 ) Komentar: Vprašanja iz poglavja o gibalni količini so običajno slabše reševana, zato vese- li visok uspeh. Morda je posledica opozoril, ki smo jih na tem mestu zastavljali v preteklih letih? Pravilen je odgovor C. Fizika v šoli 18 (2012) 1 40 Vprašanje 20 ( IT=0,89 ) Komentar: Vprašanje je med lažjimi, saj zahteva le osnovno znanje o merjenju toka skozi upornik. A kljub temu veseli dejstvo, da se je veliko število kandidatov naučilo osnovnih pravil o razmerah v električnem krogu. Pravilen je odgovor B. 3.1.2 Strukturirani del (2. pola) Na poli strukturiranih nalog so kandidati izbrali za reševanje štiri naloge od petih, kolikor jih je bilo v izpitni poli. Vsaka naloga je bila vredna 10 točk – skupaj torej 40 točk. Frekvenca izbora nalog in uspeh pri njihovem reševanju je zbran v preglednici 8. Zaskr- bljujoče je dejstvo, da je manjše število kandidatov na tem delu izpita doseglo 0 (nič!) točk. Upravičeno se zastavlja vprašanje, kako kvalitetno je proces izobraževanja pripravil te kandidate na zahteve maturitetnega izpita. Preglednica 9. Deleži izbranih nalog. 45 1. naloga 2. naloga 3. naloga 4. naloga 5. naloga Skupaj: IT 0,76 4 0,64 0,60 0,51 0,60 25,4 točke (IT 0,63) Zastopanost 97 % 5 93 % 87% 62 % 61 % 4 IT naloge – pove, kolikšen delež vseh možnih točk so v povprečju dosegli kandidati pri nalogi. Čim nižji je, tem slabše so kandidati reševali nalogo. 5 Podatek pove, koliko odstotkov kandidatov je izbralo določeno nalogo. Fizika v šoli 18 (2012) 1 41 Slika 7. Razporeditev po točkah, ki zajema vse kandidate razen poklicnih maturantov. Deset kandidatov je doseglo točno 40 točk, 150 jih je zbralo med 36 in 39, kar 232 med 32 in 35 točk … in trije med 0 in 3 točke. 3.1.2.1 Sestava nalog Naloge so pokrivale naslednje fizikalne teme: 1 naloga: »Gibanje« – kandidati so obdelali in analizirali rezultate neke meritve gibanja jadrnice, ki pričenja s plovbo. 2 naloga: »Trk izstrelka s klado« – gibalna količina, delo in energija, vodoravni met. 3 naloga: »Model zračne tlačilke« – plinska enačba, množina snovi, delo in energija. 4 naloga: »Električni krog« – upor vzporedne in zaporedne vezave, kondenzator, elek- trična energija in moč. 5 naloga: »Fotoefekt« – energija fotona, fotoefekt, izstopno delo, uklonska mrežica. 3.1.2.2 Komentar Tradicionalno se za nalogo iz mehanike odloči večina kandidatov. V šoli mehaniki v primerjavi z ostalimi temami namenimo veliko šolskega časa in so zato kandidati pri tej temi najbrž najbolje pripravljeni. Naloga iz merjenj je priljubljena zato, ker je relativno lahka, s predvidljivim načinom reševanja, ki se ga da brez večjih težav dobro naučiti. Ta naloga sicer zelo slabo loči med »boljšimi« in »slabšimi« kandidati. Letos so kandidati najslabše reševali nalogo iz poglavja »Elektrika in magnetizem«, ki je obravnavala razmere v električnem krogu, sestavljenem iz nekaj upornikov in enega kondenzatorja. Najmanj kandidatov je izbralo nalogo iz moderne fizike. Komisija za fiziko je mnenja, da dijaki te teme ne izbirajo zato, ker jo morda slabše poznajo. Spodbudno je dejstvo, da sicer rela- tivno majhen delež dijakov, ki se za nalogo iz moderne fizike odločajo, počasi raste in je v zadnjih letih večji od prejšnjega dolgoletnega povprečja. Fizika v šoli 18 (2012) 1 42 3.1.3 Laboratorijske vaje Pri ocenjevanju laboratorij- skih vaj je situacija podob- na kot prejšnja leta. Glede na veliko število ur, ki jih učni načrt namenja labo- ratorijskim vajam in dokaj rednemu obnavljanju ek- sperimentalne opreme na večini srednjih šol, je nivo znanja in spretnosti dijakov na tem področju pričakova- no visok. Slika 8. Razporeditev po točkah, ki zajema vse kandidate razen poklicnih maturantov. 3.3 Mnenje zunanjih ocenjevalcev Analiza vprašalnikov o kvaliteti maturitetnega gradiva, ki so jih izpolnili zunanji oce- njevalci (to je skupina cca 50 strokovno usposobljenih ljudi, ki popravljajo maturitetne pole dijakov), je pokazala, da so bili vsi »zelo zadovoljni« ali vsaj »zadovoljni« s kvaliteto izpitnega gradiva, prav tako niso imeli pripomb glede moderacije navodil in izvedbe oce- njevanja. 4 UGOVORI KANDIDATOV NA OCENO V junijskem roku je bilo pri fiziki (od celotnega števila 1685 kandidatov) podanih 79 zahtev za vpogled v izpitno gradivo in nato vloženih 10 ugovorov na oceno. Pole je še enkrat pregledal izvedenec, ki je po pregledu 4 kandidatom zvišal doseženo število točk, kar je pri 3 kandidatih (0,17 % vseh) pomenilo tudi spremembo (zvišanje) ocene. Število vpogledov in podanih ugovorov je primerljivo s stanjem v preteklih letih. 5 POVZETEK Matura iz fizike 2011 ni prinesla posebnih presenečenj. S stališča DPKSM za fiziko je maturitetni preizkus pokazal, da se je nivo zahtevnosti mature iz fizike ustalil pri načrto- vani težavnosti. V prvi poli je število nalog tako z visokim IT kot tistih z nizkim IT skladno s prizadevanji komisije, da je porazdelitev težavnosti primerna tako za bolj sposobne dijake kot za tiste, ki so tudi pri rednem pouku morda nekoliko manj uspešni. Naloge v drugi poli imajo dokaj enakomerno porazdeljene IT. Izjema je prva naloga, ki zajema predvsem področje eksperimentalnih vaj in s katero želimo vzpodbujati eksperimentalno delo pri pouku. Fizika v šoli 18 (2012) 1 43 6 MATURA 2012 DPKSM za fiziko je bila pred nekaj leti pozvana, naj v skladu z reformo Učnega načr- ta za pouk fizike v gimnazijah ustrezno prilagodi maturitetni katalog in s tem tudi ustrezno spremeni obliko izpitnega gradiva. V skladu z usmeritvami učnega načrta je DPKSM uve- dla povečano stopnjo izbirnosti maturitetnih tem in s tem omogočila večjo prilagodljivost željam in potrebam dijakov med izvajanjem pouka fizike. Poglavitne spremembe v primerjavi s stanjem do leta 2011 so: - Prva izpitna pola vsebuje 35 vprašanj izbirnega tipa (do sedaj 40), ki lahko preverjajo le znanja iz vsebin, ki jih učni načrt (z nekaj izjemami, ki so opisane v maturitetnem katalo- gu) predvideva kot »splošna znanja«. V tej poli tako preverjamo manj izpitnih vsebin, kot smo jih do leta 2012. - V drugi izpitni poli je kandidatu vnaprej omogočena velika stopnja izbirnosti, saj vsebuje 6 nalog iz določenih področij fizike, kot so opredeljena v katalogu. Pri vsaki nalogi se preverja poleg osnovnih znanj tudi posebna znanja, a ta so lahko le iz izbranega po- dročja. Vsaka izmed strukturiranih nalog je vredna 15 točk, kandidat izbere in rešuje le tri naloge. Prepletanje znanj med področji je možno le na nivoju osnovnih znanj, ki jih mora kandidat osvojiti za uspešno reševanje 1. pole. Kandidat se tako v okviru priprav na maturitetni izpit lahko na nivoju posebnih znanj ciljno pripravi le na tri izmed šestih področij, zato je pričakovati, da bo pri reševanju nalog nekoliko uspešnejši in bo lahko naloge rešil v nekaj krajšem času, kot je to bilo na voljo do sedaj. - Spremeni se čas pisanja izpitne pole 2 (s 105 minut na 90 minut). DPKSM za fiziko upa, da bodo novosti dobro sprejete in da bo celotni maturitetni izpit iz fizike v prenovljeni obliki vsaj tako dobro sprejet, kot je to veljalo za njegovo dose- danjo obliko.