Орлова И.А., Мельник А.А. Роль международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» в развитии одаренных детей // Одаренные дети в современном мире: монография. – Новосибирск: Изд-во «Сибпринт», 2012. – С. 168-189

Отставание духовно-нравственного воспитания общества от успехов науки и техники привело к тому, что человечество, овладев колоссальной энергией и современными технологиями, стало похоже на ребенка, которому дали поиграть с оружием.
Инструментальные исследования окружающей среды, базирующиеся на принципах научности, систематичности, региональности, вариативности, интегративности, проблемности, социальной и личностной значимости, профессиональной направленности, обладают большим воспитывающим и развивающим потенциалом.
Школьная исследовательская работа выполняется по аналогии с различными выпускными квалификационными работами (ВКР, дипломные работы, магистерские диссертации) учреждений высшего профессионального образования, то есть включает этапы целеполагания, информационно-поисковый, теоретико-обобщающий, экспериментально-аналитический, результативно- оценочный. На каждом этапе происходит формирование и развитие соответствующих как общелогических, общеучебных, общетрудовых, так и специфических исследовательских умений.
- На этапе целеполагания формируются: осознание и формулировка цели исследования, разработка плана исследования в соответствии с этой целью;
- информационно-поисковом: библиотечно-библиографические (умение пользоваться справочно-библиографическими материалами, составлять заявку; осуществлять поиск литературы, используя библиографические данные; составлять библиографическое описание источника литературы на основе действующего ГОСТа), умения отбирать нужную информацию из найденных источников литературы (умение выделить главное из текста, оценить значение для организации исследования);
- теоретико-обобщающем: правильно выделять те теории, на которые будет необходимо опираться при проведении учебного эксперимента, раскрыть сущность теорий, обобщить теоретические положения, установить их взаимосвязь, правильно использовать на различных этапах работы;
- экспериментально-аналитическом: обращение с лабораторной посудой, распознавание веществ по физическим и химическим свойствам, проведение лабораторных операций и др.; умения синтезировать вещества, вести наблюдение за поставленным экспериментом, описывать полученные вещества, делать выводы на основе наблюдений);
- результативно-оценочном: умение интерпретировать полученные результаты (делать выводы), т.е. соотнесение цели и результатов; умение наглядно представить полученные результаты с помощью символико-графических средств в виде таблиц, графиков, рисунков, схем в электронном и печатном вариантах, умение написать работу в соответствии с требованиями, умение создать презентацию, умение выступить с докладом).
В содержании исследовательских работ можно выделить следующие направления:
1. Мониторинговые исследования составных частей геосфер.
2. Исследования прикладного характера (анализ продуктов питания, моющих средств и т. д.).
Педагогический эффект школьных исследовательских работ заключается в том, что способствует глубокому, прочному и осознанному усвоению знаний как результата создания и поддержания высокого уровня познавательного интереса, формированию потребности к самообразованию.
Международный конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды» проводится учебным центром ЗАО «Крисмас+» с участием образовательных учреждений высшего и среднего профессионального образования:
Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена,
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет,
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет),
Российский государственный гидрометеорологический университет,
Государственная полярная академия,
Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций,
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Пожарно-спасательный колледж – «Санкт-Петербургский центр подготовки спасателей».
В состав оргкомитета конкурса входят представители: Федерации Профсоюзов Санкт-Петербурга и Ленинградской области, Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, Комитета по образованию Санкт-Петербурга, Комитета общего и профессионального образования Ленинградской области, Комитета по природным ресурсам и охране окружающей среды Ленинградской области.
Цель конкурса – развитие у школьников интереса к исследовательской деятельности. К участию в конкурсе приглашаются учащиеся 7-11 классов средних общеобразовательных и других стран, от которых принимаются исследовательские работы, выполненные с использованием учреждений и учреждений дополнительного образования Санкт-Петербурга, России инструментальных методов исследования и портативного оборудования. Исследовательские работы в соответствии с тематикой и содержанием распределяются по секциям:
· Инструментальные исследования в области химии,
· инструментальные исследования в области физики,
· инструментальные исследования в области астрономии,
· инструментальные исследования в области биологии,
· инструментальные исследования в области экологии,
· инструментальные исследования в области безопасности жизнедеятельности,
· инструментальные исследования в области географии.
Данный перечень не является окончательным, и при поступлении на конкурс работ других направлений в достаточном количестве, будут организованы другие секции.
Название конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» четко определяет тематическую направленность исследовательских работ. Под словом «инструмент» понимается четко определенная методика исследования объекта. Высоко ценится сравнение ее с другой, общеизвестной, широко применяемой методикой, что дает возможность оценить относительную погрешность предлагаемой методики. Исходя из требований к оформлению исследовательской работы и критериев оценки, участникам следует обратить внимание на единство цепочки и взаимообусловленность ее звеньев: «тема работы → цель работы → задачи работы → подбор источников информации и методик → результаты → выводы по работе».
На конкурс не принимаются работы, содержащие результаты исследований, полученные не самостоятельно и выдаваемые за свои (напр., в лабораториях при предприятиях, СЭС и т.п.). Эти результаты могут быть использованы в работе в качестве эталона для сравнения с самостоятельно полученными результатами.
Требования к оформлению исследовательских работ максимально приближены к требованиям для научных работ студентов: титульный лист, оглавление, введение, цель и задачи, литературный обзор, методика проведенных исследований, результаты исследований и их обсуждение, выводы, источники информации в литературе и Интернете, приложения.
Исследовательские работы участников конкурса оцениваются по следующим критериям.
I Общие вопросы.
1.1. Правильность формулировки темы. Согласно требованиям к исследовательской работе, тема должна отражать исследовательский характер и направление исследования.
Примеры правильной формулировки:
- «Сравнение качества воды Ладожского озера в парке «Ладожские шхеры» и вблизи города Сортавала»
- Оценка уровня радиационной безопасности в районе Тебердинского биосферного заповедника
Очень часто встречаются названия, которые больше подходят для творческих работ и сочинений. Примеры неправильной формулировки:
- Было дно – стало берег
- Витамин С
II Оценка введения.
2.1. Актуальность темы работы. Актуальность проблемы, изложенной в работе, должна быть прописана во введении, содержание работы также должно подтверждать.
2.2. Формулировка цели, соответствие теме работы. Как показывает опыт, это самая «проблемная» часть исследовательской работы. Цель должна соответствовать теме работы. Например, в работе с темой «Сравнение качества воды Ладожского озера в парке «Ладожские шхеры» и вблизи города Сортавала» правильно поставленная цель звучит так: «Выявление природных и антропогенных факторов, влияющих на качество воды в Ладожском озере в парке «Ладожские шхеры» и около города Сортавала».
2.3. Корректный выбор задач (количество и соответствие цели). Формулировка задач должна показывать направленность их на достижение цели. Например, поставленной цели «Выявление природных и антропогенных факторов, влияющих на качество воды в Ладожском озере в парке «Ладожские шхеры» и около города Сортавала». В соответствии с целью задачи звучат так:
1. Изучить информацию о Ладожском озере и парке «Ладожские шхеры» в литературных источниках и Интернете.
2. Подобрать гидрохимические показатели, необходимые для исследования качества воды в исследуемых точках.
3. Исследовать гидрохимические показатели в разных точках на территории парка «Ладожские шхеры» и около города Сортавала.
4. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.
2.4 Обоснование выбора объекта исследования. В работе должно быть прописано, какие причины побудили исследовать именно данный объект.
III Обзор источников информации.
3.1. Количество источников информации. Количество должно быть не менее 7 шт., включая Интернет ресурсы.
3.2. Год издания – не старше 10 лет (не учитывая год издания классической литературы).
3.3. Наличие в списке научной и научно-популярной литературы. Основу списка должна составлять научная и научно-методическая литература, аналогичные источники информации в электронном виде.
3.4. Соответствие списка источников тематике и поставленной цели.
3.5. Соотношение печатных и интернет-источников примерно 3/1.
3.6. Использование источников по тексту (наличие ссылок в тексте, их количество и используемость). Это требование далеко не всегда соблюдается участниками конкурса. Часто после цитат не ставятся номер источника из списка в квадратных скобках [1], поэтому может получиться, что источники информации, приведенные в списке, в тексте не цитируются. Встречается также одновременное цитирование большого количества однотипных источников, напр., [1, 3, 7, 8, 11, 17].
3.7. Полнота раскрытия темы и соответствие объему работы (не более 50%). Введение к работе должно в достаточной степени раскрывать суть исследуемой проблемы, при этом не содержать положений, которые не являются предметом и объектом исследования в данной работе.
IV Методики проведения исследований.
4.1. Соответствие выбранных методик цели, количество методик, достаточное для достижения цели. Этот пункт эксперту необходимо оценить очень внимательно. Оценивание этого пункта во многом зависит от того, насколько участники корректно сформулировали цель работы (реализована связь «цель - методики»).
Например, в соответствии с задачами №2 и 3 (см. п. 2.3.) для исследования качества воды были выбраны такие гидрохимические показатели, как рН, общая жесткость, аммоний, нитраты, хлориды, железо общее, поскольку исследование по этим показателям способствует достижению поставленных задач, поскольку они выявляют влияние различных факторов на качество природной воды.
4.2. Грамотное и полное описание использованных методик и оснащения. Методики выполнения эксперимента должны быть описаны четко и полно, в правильной последовательности. Должно быть указано и описано все используемое для эксперимента оснащение.
4.3. Обоснование выбора методик и корректное их использование. В работе должно быть указано, почему именно эти методики были выбраны, как они способствуют достижению поставленных задач и цели работы.
V Комплексность проведенных исследований.
5.1. В течение скольких лет выполнялась работа данным автором (по количеству лет от 1).
5.2. Грамотное представление результатов эксперимента. Результаты исследования должны быть представлены в виде таблиц, графиков, диаграмм, как и в требованиях к большинству конкурсов и олимпиад.
5.3. Четкое обозначение условий эксперимента, варьирование условиями.
VI Выводы по работе
6.1. Соответствие выводов задачам.
Выводы по работе должны соответствовать поставленным задачам, включать перспективы для дальнейших исследований по этой проблеме или в рамках данного научного направления. При этом не допускается смешивать выводы по полученным результатам с выводами по работе.

Задачи
1. Изучить информацию о Ладожском озере и парке «Ладожские шхеры» в литературных источниках и Интернете.
2. Подобрать гидрохимические показатели, необходимые для исследования.
3. Исследовать гидрохимические показатели в разных точках на территории парка «Ладожские шхеры» и около города Сортавала.
4. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.

Выводы
1. В ходе написания работы изучена информация о Ладожском озере и парке «Ладожские шхеры» в литературных источниках и Интернете.
2. Для исследования качества воды были выбраны такие гидрохимические показатели, как рН, общая жесткость, аммоний, нитраты, хлориды, железо общее.
3. Проведены исследования гидрохимических показателей в 7 точках: 5 точек находилось в парке «Ладожские шхеры» и 2 точки в городе Сортавала.
4. Сравнение полученных результатов позволило сделать вывод о наличии антропогенного воздействия на Ладожское озеро вблизи города Сортавала, а также о необходимости продолжения этой работы и увеличения количества точек отбора в черте города для выявления более полной информации о влиянии города на качество воды в озере.
VII Оформление работы
7.1. Наличие всех пунктов структуры работы согласно требованиям. В работе обязательно должны быть указанные в требованиях составляющие части.
7.2. Рекомендованный объем работы. Основной объем работы не должен превышать объем 20-25 страниц (без приложений).
7.3. Аккуратность оформления (отсутствие грамматических ошибок, соблюдение технических требований к тексту, общая, терминологическая грамотность).
7.4. Правильность оформления подписей к иллюстративному материалу и таблицам. Подписи к иллюстративному материалу должны быть оформлены в соответствии с требованиями.
Подписи к таблице (ставятся перед таблицей)

Таблица 1.
Результаты гидрохимических исследований Муринского ручья

Если таблица не помещается на одной странице, то она продолжается на следующей, причем шапка таблицы повторяется, а перед продолжением обязательна надпись:

Продолжение табл. 1

Подписи к иллюстрациям (ставятся внизу иллюстраций)
Рис. 1. Точка отбора №1, Муринский ручей.

Подписи к фотографиям должны быть конкретными по сути, сами фотографии должны нести смысловую нагрузку, не допускаются групповые фотографии с подписью «Мы на озере», «Мы в Петербурге».
7.5. Выдержанность структуры работы. Имеется в виду правильное расположение пунктов исследовательской работы друг за другом, как это указано в требованиях.
7.6. Наличие ссылок на иллюстративный материал. В тексте обязательно должны быть ссылки на размещенный иллюстративный материал, напр., «По результатам исследований в точке 1 (рис. 1)», «На качество воды влияют очистные сооружения (рис. 5)». Это требование не отличается от аналогичных в большинстве конкурсов.
В рамках конкурса школьники могут пройти заочное тестирование по теоретическим вопросам выбранной темы исследования. Тестирование позволит участникам конкурса проверить свою подготовку по теоретической части темы исследования, а это в свою очередь может сыграть положительную роль во время защиты работы на конференции при ответах вопросы конкурсного жюри. Кроме того, участие в заочном тестировании напоминает сдачу ЕГЭ и ГИА. Тестирование проводится на сайте конкурса http://www.eco-konkurs.ru/.
Условия прохождения заочного тестирования.
1. Зарегистрироваться на сайте.
2. Прислать заявку на заочное тестирование, в которой указать: Фамилию, имя, отчество, образовательное учреждение, населенный пункт, свой логин, под которым зарегистрированы, выбранную тематику теста.
3. В день проведения заочного тестирования нужно зайти под своим логином на сайт, войти в раздел «Тестирование», выбрать названную в заявке тематику теста, ответить на вопросы. Раздел «Тестирование» будет открыт для участников только один день по графику с 00 час. 00 минут до 23 ч 59 минут по московскому времени.
Каждый участник может ответить на вопросы теста только один раз.
4. Всего за учебный год участнику предоставляется возможность пройти заочное тестирование два теста, общее число заданий – 72, т.е. каждый тест содержит по 36 заданий.
Все задания разбиты на 4 группы.
К каждому заданию группы А дается 4 варианта ответа, из которых только 1 ответ правильный.
К каждому заданию группы Б дается 4 варианта ответа, из которых только 2 ответа правильные.
К каждому заданию группы В дается 4 варианта ответа, из которых правильными могут быть 1, 2, 3 или 4.
Каждое задание группы Г содержит фразу (определение, утверждение) с пропущенным словом или словосочетанием. К каждому заданию необходимо вписать слово или словосочетание, заканчивающее фразу.
За каждый правильный ответ дается один балл. Если задание подразумевает 2 правильных ответа (группы «Б» и «В»), то за правильное их выполнение дается 2 балла, если задание подразумевает 3 правильных ответа (группа «В»), то за правильное их выполнение дается 3 балла, если задание подразумевает 4 правильных ответа (группа «В»), то за правильное их выполнение дается 4 балла. За каждую правильно завершенную фразу (группа «Г») дается 1 балл, если завершена не полностью – 0,5 балла.
Итоговый результат складывается из результатов тестов №1 и №2 (накопительная система). Однако участник может пройти только одно тестирование из двух (любое). Максимальное количество баллов за каждый тест – 50 баллов, таким образом, максимальное значение итогового результата за два теста – 100 баллов.
5. Итоговый результат заочного тестирования преобразуется в скидку на участие. Максимально возможная скидка, которую можно заработать на заочном тестировании – 10% (за 200 баллов), которая суммируется с другими скидками участника (подробнее см. информацию о скидках). Скидка предоставляется только в текущем конкурсе и не может быть использована в следующем году.
6. Поступление заявок на заочное тестирование и результаты публикуются на сайте конкурса в разделе «Школьникам».
7. Участники заочного тестирования, показавшие наивысшие результаты, отмечаются дипломами.
8. На сайте конкурса постоянно находятся образцы заданий заочного тестирования, с которыми школьники могут ознакомиться в любое время, пройти пробное тестирование. Результаты пробного тестирования не включаются в общий итог участия в конкурсе и носят информационный характер.
При выполнении заданий можно пользоваться любыми источниками информации: книги, учебники, а также сайтами в Интернете.
Тематика тестов заочного тестирования: химия-9, химия-11, биология-9, биология-11, география-9, география-11, гидрохимия, гидрология, экология и жизнь, экология растений, экология животных, аналитическая химия, анатомия и физиология человека, воздушная среда, продукты питания.
В 2011-2012 учебном году заочное тестирование проводилось в следующие сроки: тест №1 – 01 ноября 2011 г, тест №2 – 14 января 2012 г (прием заявок – с 1 декабря по 13 января). 
Далее приведем примеры результатов тестов на примере химии.
Тест «Химия-9» прошло 20 школьников, средний балл – 42,15 (max 50), тест «Химия-11»: прошло 14 школьников, средний балл – 37,2 (max 50).
Как показали результаты, у школьников вызвали затруднения некоторые задания.
Неорганическая химия
- Строение атома.
В задании необходимо назвать ион, которому соответствует электронная конфигурация 1s22s22p63s23p6. Из перечисленных вариантов это S2– (вариант «b»). Некоторые участники тестирования указали неверный вариант «с» - Al3+. У этого иона электронная конфигурация 1s22s22p6.
Участники тестирования успешно справились с некоторыми заданиями, указав, что атомы химических элементов бора и алюминия имеют одинаковое число электронов во внешнем электронном слое, а также указав верное число электронов во внешнем электронном слое атома, ядро которого содержит 8 протонов (6)
- Гидролиз солей.
Как показали результаты тестирования, у школьников вызывают затруднения понятия «гидролиз по катиону», «гидролиз по аниону», «полный гидролиз». Так, в ответах участники ошибочно указывали, что гидролизуются соли: NaF, CaCl2, K2SO4, KBr. Также участники ошибочно указывали, что AgNO3 и Na2CO3 гидролизуются по катиону и аниону одновременно.
На вопрос «Каково отношение к гидролизу сульфида алюминия:…» некоторые участники выбирали ответы «не гидролизуется» и «гидролизуется по аниону». Сульфид алюминия образован слабыми кислотой и основанием, поэтому правильный ответ «гидролизуется по катиону и аниону», в другом задании некоторые участники ошибочно указали, что соли Fe2(SO4)3 и (NH4)2CO3. подвергаются полному гидролизу.
Задание «Щелочную реакцию среды имеют растворы…» имеет два правильных варианта ответа из предложенных: Na2CO3 и Rb2S. Некоторые участники выбирали неверные варианты CsCl и KClO4. Карбонат натрия и сульфид рубидия образованы сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция раствора щелочная. А хлорид цезия и хлорат калия образованы сильными основанием и кислотой.
- Тип химической связи и тип кристаллической решетки.
В задании «Веществом с ковалентной полярной связью является:…» ошибочно выбирали вещества NaBr и CaCl2, для которых характерна ионная связь.
В задании «Ионную кристаллическую решетку имеет…» из предложенных вариантов участники тестирования ошибочно выбирали ответы «хлор» и «хлорид фосфора (III)».
- Степень окисления.
В задании «Наименьшую степень окисления хром имеет в соединении:…» ошибочно выбирали K2CrO4, где степень окисления хрома +6, и Cr2(SO4)3, где степень окисления хрома +3 (правильный ответ – CrSO4, где у хрома степень окисления +2).
Многие участники неправильно вычислили степень окисления азота в гидроксиламине NH2OH, называя варианты -3 и -2. Правильный ответ: степень окисления равна (-1).
В задании «Атомы азота и углерода имеют одинаковую степень окисления в соединениях…» было приведено по два варианта соединений углерода и азота: a)NH3, b)CO, c)NO2 и d)ССl4. В этом задании нужно было выбрать варианты с и d, поскольку в диоксиде азота и четыреххлористом углероде у азота и углерода одинаковая степень окисления +4. Однако некоторые участники ошибочно указывали варианты a и d (т.е. соединения NH3 и ССl4), b и d (т.е. соединения CO и ССl4), a и b (т.е. соединения NH3 и CO).
В одном из заданий участникам тестирования требовалось указать формулу соединения, в котором степени окисления химических элементов равны -3 и +1. Некоторые участники тестирования из предложенных вариантов выбрали NF3 (фторид азота). Однако, фтор является элементом с самым большим значением электроотрицательности, поэтому степень окисления фтора в соединениях равна -1, значит, степень окисления азота равна +3.
- Качественный и количественный состав неорганических соединений.
В одном из заданий к средним солям участники причисляли NaH2PO4 и KHS, которые относятся к кислым.
В задании «Химическое соединение состава K2ЭO3 образует каждый из двух элементов:…» некоторые участники тестирования ошибочно выбирали ответ «азот и сера». Действительно, существует соединение состава K2SO3, однако соединение K2NO3 не существует. Правильный ответ на этот вопрос – углерод и сера, образующие соединения K2СO3 и K2SO3.
Для установления качественного состава раствора хлорида аммония некоторые участники тестирования предлагали использовать раствор нитрата бария, который не является реагентом ни на катион аммония, ни на хлорид-ион.
Все участники тестирования дали верные ответы в заданиях:
- значение массовой доли кислорода в силикате магния.
- верно указали сложное вещество.
- назвали реактивы, необходимые для установления качественного состава серной и соляной кислот.
- Кислотно-основные свойства неорганических соединений.
При ответе на вопрос «Верны ли следующие суждения о магнии и его соединениях? А. Магний реагирует и с кислотами, и со щелочами. Б. Оксид магния является основным оксидом» часто выбирали вариант «верны оба суждения», забывая, что магний не реагирует со щелочами. К тому же можно заметить, что два суждения явно противоречат друг другу: если бы магний реагировал и с кислотами, и со щелочами, то оксид магния также бы обладал амфотерными свойствами. В данном вопросе верным является только утверждение Б.
В задании «Общим свойством меди и железа является их способность растворяться в …» из ответов выбирали разбавленную серную кислоту и раствор щелочи. Но медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, а со щелочью не реагируют, ни железо, ни медь. Из предложенных вариантов ответов правильным был «в азотной кислоте».
В задании «Гидроксид натрия взаимодействует с каждым из двух веществ:…» участники ошибочно выбрали все неправильные варианты: a) MgO и HCl, b) NH3 и SO3, c) H2S и KNO3. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: HNO3 и Al.
- Химические реакции между неорганическими веществами и условия их протекания.
В задании «C водой при обычных условиях реагирует…» ошибочно выбирали оксид азота (II) и оксид железа (II). Из предложенных вариантов ответов правильным был оксид азота (IV).
В одном из заданий некоторые участники утверждали, что химическая реакция возможна между NaOH и K3PO4, а другие - между HCl и Ba(NO3)2. Из предложенных вариантов ответов правильным был «между Zn и CuCl2»
В задании «Каждое из перечисленных веществ H2O и Cl2 взаимодействует с веществом:…» некоторые участники отвечали «с кислородом». Из предложенных вариантов ответов правильным был d: с натрием.
В схеме превращений


некоторые школьники утверждали, что веществами «X» и «Y» могут быть соответственно b) K2SO4 и H2O и d) KCl и CO2. Из предложенных вариантов ответов правильным был c: KOH и HCl
Некоторые участники ошибочно полагали, что разбавленная серная кислота может реагировать с серебром Ag и оксидом кремния SiO2. Правильные ответы на этот вопрос – Ba(NO3)2 и Fe2O3.
В задании «И серная кислота, и гидроксид калия способны реагировать с…» участники ошибочно выбирали варианты «с водородом» и «с оксидом магния». Правильные варианты ответов – «с гидроксидом алюминия» и «с цинком»
В задании «Алюминий взаимодействует со следующими веществами…» из 4 предложенных вариантов правильными было три: Fe2O3, HNO3 (р-р) и NaOH(р-р). Единственный неверный вариант P2O3 некоторые участники тоже выбрали.
Среди веществ, реагирующих с кислородом при обычных условиях, некоторые участники выбирали веществ кислород, а он азотом при обычных условиях не реагирует, а реагирует с натрием.
Некоторые участники тестирования ошибочно посчитали, что оксид меди (II) и хлорид бария взаимодействует при обычных условиях с кремниевой кислотой.
Указанное некоторыми участниками вещество хлорид меди (II) CuCl2 не вступает в химическую реакцию с оксидом цинка.
Аммиак, указанный некоторыми участниками тестирования, нельзя получать методом собирания над водой.
Все участники успешно справились со следующими заданиями по этой тематике:
- выбрали из предложенных вариантов вещество, взаимодействующее с сульфатом меди,
- выбрали из предложенных вариантов вещество, реагирующее с раствором гидроксида калия,
- из предложенных вариантов указали 2 вещества, образующиеся при взаимодействии гидроксида железа(II) с раствором серной кислоты.
- Окислительно-восстановительные реакции.
В задании «Изменению степени окисления Fe+2 → Fe+3 соответствует схема:…» некоторые участники выбирали вариант ответа «Fe3O4 + HI → FeI2 + I2 + H2O». Это неправильный ответ, поскольку в соединении Fe3O4 железо находится в степенях окисления +2 и +3. Правильный вариант ответа b: FeCl2 + Cl2 → FeCl3.
В одном из зданий некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к окислительно-восстановительным следующие реакции: хлорида натрия (твердого) с концентрированной серной кислотой и димеризации оксида азота (IV). Остальные два ответа являлись правильными. Это реакции алюминия с разбавленной азотной кислотой и оксида марганца (IV) с соляной кислотой.
В задании «При взаимодействии CuSO4 и KI среди продуктов реакции образуются…» участники должны были выбрать «CuI» и «I2». Реакция сульфата меди и иодида калия является окислительно-восстановительной, где медь выступает окислителем, а иод – восстановителем. Некоторые участники ошибочно указывали, что образуется соединение CuI2.
В одном из заданий необходимо было выбрать из 4 вариантов химических реакций только те, в которых сера является восстановителем.
Многие участники успешно справились с этим заданием, указав 2 верных варианта, однако некоторые, наряду с верным вариантом, указали

Из представленных в одном из заданий химических реакций участники тестирования выбрали реакцию, где сера является не восстановителем, как требовалось по условию, а окислителем.
- Электролитическая диссоциация.
Некоторые участники считают слабыми электролитами соляную кислоту и гидроксид натрия. Из предложенных вариантов ответов правильным была сероводородная кислота.
Участники успешно справились с другими заданиями по данной теме:
- из списка веществ выбрали неэлектролит,
- верно указали класс неорганических веществ, диссоциирующие с образованием катионов металла и анионов кислотного остатка,
- верно указали сокращенное ионное уравнение, соответствующее реакции между нитратом бария и серной кислотой.
- Скорость химических реакций.
Задание, с которым большинство участников не справилось, звучит так: «С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с…». Участники выбирали варианты: с металлическим цинком, с металлическим железом, с твёрдым карбонатом железа (II) .но никто не выбрал правильный ответ: с раствором гидроксида натрия. Первые три вещества являются твердыми, соответственно реакция идет на границе твердой фазы и раствора. А в случае с раствором гидроксида натрия реакция идет в однородной (гомогенной) среде, где степень диффузии, а соответственно, и скорость реакции самая высокая.
- Периодический закон и периодическая система.
На вопрос: «В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?...» ошибочно выбирали ответ «Li, Be, B, C». Но в периоде слева направо радиус атомов уменьшается. Правильный ответ – d: F, Cl, Br, I, поскольку в группах сверху вниз радиус атомов увеличивается.
В задании «Изменение свойств от металлических к неметаллическим происходит в ряду…» все участники тестирования указали верный вариант ответа: Mg → Al→ Si.
Все участники тестирования верно указали, что:
- неметаллические свойства фосфора выражены сильнее, чем неметаллические свойства алюминия.
- в ряду химических элементов As – P – N увеличивается электроотрицательность и усиливаются кислотные свойства их высших оксидов.

В некоторых заданиях участники давали неполные ответы:
«В ряду химических элементов Na - Mg – Al» указывали только «увеличивается число электронов во внешнем электронном слое», при этом не называя «уменьшается радиус атомов».
- Промышленные способы получения металлов.
Некоторые участники тестирования полагали, что из приведенных суждений о промышленных способах получения металлов (А. В основе пирометаллургии лежит процесс восстановления металлов из руд при высоких температурах. Б. В промышленности в качестве восстановителей используют оксид углерода (II) и кокс.) верным является только суждение под буквой Б. На самом деле оба суждения являются врными.
Органическая химия
В ответе на один из вопросов некоторые участники изомером 2-метилпропанола-1 назвали вещество 2-метилбутанол-1. Однако оно является гомологом, поскольку отличается группой СН3. Правильный ответ – метилизопропиловый эфир
Некоторые участники тестирования полагают, что только σ-связи присутствуют в молекуле бутена-2. Однако, это непредельный углеводород, содержащий в молекуле не только σ-, но и p-связи. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: изобутан.
Некоторые участники тестирования полагают, что при восстановлении глюкозы образуется кислота. Но глюкоза содержит альдегидную группу, поэтому кислота может образоваться при окислении. А при восстановлении альдегидной группы образуется спирт.
В схеме превращений: этаналь → X → этилацетат некоторые участники тестирования полагают, что веществом «Х» является ацетат натрия, ацетилен. Из предложенных вариантов ответов правильным был a: этановая кислота.
В задании «Взаимодействие метановой кислоты с этанолом относится к реакциям…» из предложенных вариантов школьники в основном выбирали «присоединения», что является неправильным ответом. Правильный ответ – c: этерификации.
Некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к классу спиртов соединения глицин (на самом деле это аминокислота) и толуол (ароматический углеводород). Правильными ответами были «глицерин» и «бутанол-1».
В одном из заданий тестирования из предложенных вариантов a) этан, b) 2-метилпропан, c) бутан, d) метан нужно было выбрать изомеры. Среди перечисленных веществ изомерами являются два вещества: 2-метилпропан и бутан. Некоторые участники ошибочно полагали, что изомерами являются вещества 2-метилпропан и метан.
Задание «Взаимодействие пропена и хлороводорода протекает…» предполагает выбор всех правильных характеристик реакции. Правильных вариантов ответов было два: «с разрывом p-связи в молекуле пропена» и «без катализатора». Некоторые участники ошибочно указывали еще вариант «по цепному радикальному механизму».
Общая химия
Все участники тестирования вено указали сумму коэффициентов в уравнении реакции между оксидом натрия и оксидом фосфора (V).
Не все участники тестирования выбрали рисунок, показывающий правильное нагревание жидкости в пробирке.

В заданиях группы Г необходимо решить расчетную задачу, либо завершить фразу или определение.
Не всем участникам тестирования удалось дать верный ответ на условие задачи:
К 200 г раствора серной кислоты с массовой долей 12,25% прилили избыток раствора нитрата бария. Определите массу выпавшего осадка.
Решение задачи:
H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓+ 2HNO3
Рассчитаем массу и количество вещества серной кислоты, содержащейся в растворе:
m (H2SO4) = 200 г ´ 0,1225 = 24,5 г.
n(H2SO4) = 24,5 / 98 = 0,25 моль 

Определим массу вещества, выпавшего в осадок
По уравнению реакции n(BaSO4) = n(H2SO4) = 0,25 моль.
m(BaSO4) = 0,25 моль ´ 233 г/моль = 58,25 г. 
ОТВЕТ: m(BaSO4) = 58,25 г. 

Некоторые участники давали неверный ответ 1 г.

С заданием «… - это химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем» все участники тестирования справились успешно, дав правильный ответ «окислительно-восстановительные реакции».
Все участники тестирования знают, что самым легкоплавким металлом (имеющим самую низкую температуру плавления) является ртуть.
Некоторые участники тестирования полагают, что явление, когда один и тот же элемент образует несколько простых веществ, называется «изомерия».
Правильным является ответ «аллотропия». Изомерия – это явление, заключающееся в существовании химических соединений, одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Химическое и электрохимическое разрушение металлов и их сплавов в результате воздействия на них окружающей среды все участники тестирования верно назвали коррозией.
Количество атомов водорода кислот, способных замещаться на металл, называется основностью. С этим заданием большинство участников справились успешно. Некоторые участники дали ответы «кислоты», «неорганические кислоты».
Для учащихся 5-6 классов была проведена интернет-игра «Окружающий мир глазами детей». Игра была проведена совместно с кафедрой педагогики окружающей среды, безопасности и здоровья человека Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования. Кафедра уже на протяжении более 15 лет проводит эту игру среди команд школ Санкт-Петербурга. Куратором этой игры, автором методических материалов является доцент Груздева Н.В.
В рамках конкурса игра прошла 5 февраля 2012 г, когда на сайте для зарегистрировавшихся команд участников были открыты задания игры и принимались ответы. Участникам предстояло пройти станции: «Космос», «Микромир», «Планета Земля», «Мир живого», «Экология», и ответить на вопросы. Всего в игре приняло участие 43 команды из регионов России, а также их Белоруссии и Латвии. В каждую команду входило 5 участников. По итогам игры после подсчета набранных каждой командой баллов были названы победители, занявшие призовые места.
На основной этап VII конкурса было поданы заявки на участие 253 работы из регионов России: респ. Бурятия, респ. Калмыкия, респ. Коми, респ. Марий-Эл, респ. Саха-Якутия, респ. Татарстан, Алтайский край, Краснодарский край, Пермский край, Ставропольский край, Хабаровский край, Астраханская обл., Белгородская обл., Волгоградская обл., Вологодская обл., Воронежская обл., Ивановская обл., Кировская обл., Ленинградская обл., Липецкая обл., Московская обл., Оренбургская обл., Пензенская обл., Псковская обл., Ростовская обл., Томская обл., Тульская обл., Ярославская обл., Санкт-Петербург, Ненецкий авт. окр., а также респ. Беларусь: Гродненская обл., Минская обл. Работы были распределены на секции, названные выше.
Традиционно, были предусмотрены очная и заочная формы участия.
26-28 апреля 2012 г состоялась научно-практическая конференция.
В первый день, 26 апреля, участники конкурса собрались в Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена. Этот день выдался хмурым и дождливым. Но участники конкурса, войдя в комплекс зданий на Мойке-48, сразу же окунулись в теплую и дружественную атмосферу. Всего на конференцию собралось 70 школьников и 25 человек сопровождающих (учителя, педагоги, родители) из Санкт-Петербурга, Ленинградской области и других регионов России: респ. Калмыкия, респ. Марий-Эл, Пермский край, Хабаровский край, Астраханская обл., Белгородская обл., Вологодской обл., Волгоградская обл., Воронежская обл., Липецкая обл., Псковская обл.
Вначале все участники собрались в большой аудитории, где состоялась церемония открытия конференции. С приветственным словом к участникам обратились: зам. декана факультета биологии Александров В.Г., представитель Ленинградской федерации профсоюзов Фадеев М.М. Затем секретарь приемной комиссии Горбунов П.С. подробно рассказал об условиях приема абитуриентов.
По традиции, участникам конкурса была продемонстрирована презентация о прошедших в рамках конкурса мероприятиях и обо всех регионах, принимающих участие в конкурсе.
Далее по программе конференции были запланированы ознакомительные экскурсии на факультеты химии, биологии и физики. Каждый участник конференции посетил 2 факультета, которые выбрал при регистрации на конкурс. Кроме того, для всех участников была проведена презентация факультета безопасности жизнедеятельности, поскольку данный факультет территориально располагается далеко от места проведения конференции. Презентацию факультета провела Абрамова В.Ю.
В то же время педагоги участвовали в работе педагогической секции, которую провела Кудрявцева Т.П., педагог ДДТ Петроградского района На секции были представлены различные методы, формы и технологии организации исследовательской деятельности со школьниками разных возрастов.
После презентации участники разошлись на секции, где представляли на суд жюри свои исследовательские работы. После каждого доклада участникам задавались вопросы, проводились обсуждения и даже возникали небольшие дискуссии, авторам работ были даны ценные комментарии.
27 апреля участники конкурса посетили другие вузы Санкт-Петербурга, участвующие в проведении конкурса.
28 апреля во Дворце Труда участники вновь собрались на пленарное заседание и награждение. Необходимо отметить, что подведение итогов во Дворце Труда проводится постоянно, начиная с первого конкурса благодаря Ленинградской федерации профсоюзов.
В самом начале к участникам с приветственным словом обратилась заместитель председателя ЛФП Артюхина Мария Михайловна. Далее было предоставлено слово участникам, удостоенным дипломов I степени, которые вновь выступили со своими докладами, но на этот раз не на секции перед жюри, а перед всеми участниками конкурса.
Затем началась церемония вручения наград. По традиции, Ленинградская федерация профсоюзов учредила специальные призы авторам двух работ за социальную значимость проведенных исследований.
Участникам конкурса, не занявшим призовые места, были вручены дипломы в номинациях, затем были награждены победители – обладатели дипломов III, II и I степеней. Победителям были вручены медали и подарки от ЗАО «Крисмас+».
В 2012/2013 учебном году будет проведен VIII конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды», в рамках которого будут проведены дистанционные мероприятия: заочное тестирование для учащихся 7-11 классов, интернет-игра «Окружающий мир глазами детей» и заочная конференция «Начни исследовать» (оба последних – для учащихся 5-6 классов).

Литература
1. Варианты заданий олимпиад по химии Санкт-Петербурга, Пермского края, Казахстана.
2. Орлова И.А., Мельник А.А. Конкурс школьных исследовательских работ «Инструментальные исследования окружающей среды». Методические рекомендации. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – СПб.: , 2010. – 74 с
3. Тесты. Варианты и ответы централизованного тестирования, 11 класс - М.: Центр тестирования МО РФ, 2003. – 337 с.
4. Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского)тестирования - М.: Федеральное государственное учреждение «Федеральный центр тестирования», 2005. – 382 с.
5. Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского) тестирования - М: ООО «РУСТЕСТ», 2006. – 381 с.

Интернет-сайты
1. Сайт Федерального института педагогических измерений http://www.fipi.ru
2. Сайт экологического центра «Экосистема» http://www.ecosystema.ru/
3. Свободная энциклопедия «Википедия» http://ru.wikipedia.org/
4. Официальный сайт конкурса http://www.eco-konkurs.ru/

Все статьи

Постоянная ссылка на эту страницу        http://www.eco-konkurs.ru/metodic-articles/980-public-096