Материалы для учителя "Комплексные задания по естественнонаучной грамотности".

Комплексные задания по естественнонаучной грамотности (ЕНГ)

Введение.

Прочитайте введение.

Загадки Арктики.

   Арктика – загадочный уголок нашей планеты, где природа сохранилась практически в своем первозданном виде. Без серьезных изменений. Арктика – не просто снежная шапка Северного полюса. Это огромный район, примыкающий к ней. Он включает в себя окраины материков Евразии и Северной Америки, прилегающие части Атлантического и Тихого океанов и почти весь Северный Ледовитый океан с островами. Кроме того, южная граница Арктики совпадает с границей тундры. Отсюда – наличие различных климатических условий, разнообразной растительности и животных, абсолютно не ассоциирующихся с обывательским понятием об Арктическом регионе. Общая площадь этого района – около 27 млн км². Для сравнения: площадь Российской Федерации – 17,1 млн км². Белые медведи и северные олени, огромные ледники и подводные вулканы, климатические загадки и почти неисчерпаемые природные ресурсы- и все это Арктика…

   Этот единый географический регион таит в себе немало неизведанного и непознанного. Однако в настоящий момент она становится все популярней и популярней среди исследователей, туристов и просто любителей острых ощущений. Такой ажиотаж можно объяснить тем, что это одно из немногих мест на Земле, богатых территориями, куда действительно не ступала нога человека, и поэтому каждый может почувствовать себя здесь настоящим первооткрывателем. Арктика – это необычайная красота: снежная пустыня, льды, дикие животные. Да и само ощущение  пребывания на центральной точке планеты – Северном полюсе – оставит неизгладимое впечатление на любого человека, побывавшего в этом регионе.

                         

Загадки Арктики.

Задание 1/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: От каких факторов зависит цвет полярного сияния? 1.      От того, на какой оно происходит высоте; 2.      От температуры воздуха; 3.      От того, какой газ земной атмосферы вступает в реакцию с частицами «солнечного ветра»; 4.      От того, в какое время года происходит полярное сияние; 5.      От времени суток.

С древнейших времён люди восхищались величественной картиной полярных сияний и задавались вопросом об их происхождении. Одно из наиболее ранних упоминаний о полярных сияниях встречается у Аристотеля. В его «Метеорологике», написанной 2300 лет назад, можно прочитать: «Иногда в ясные ночи наблюдается на небе множество явлений – зияния, провалы, кроваво-красная окраска… Кажется, будто полыхает пламя». Там, где жил Аристотель, полярные сияния бывают довольно редко, но всё же бывают. В подобных редкостных случаях они отличаются особенным богатством красок с преобладанием красных тонов – «полыханием пламени». А вот описание северных полярных сияний, сделанное в I веке нашей эры римским философом Сенекой: «Некоторые из них выглядят как пустота, когда под светящейся короной свечение отсутствует и образуется как бы овальный вход в пещеру, другие – как бочки, когда видно большое закруглённое пламя, перемещающееся с места на место… Среди них примечательны те, которые имеют вид огня на небе. Иногда они стоят высоко, сияя среди звёзд, иногда так низко, что могут быть приняты за далеко горящую усадьбу или город».

ЗАДАНИЕ 1/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Местный Средний Множественный выбор Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Выбран ответ под цифрами  1 и 3
1	В ответе присутствуют цифры 1 или 3
0	Выбран любой другой вариант ответа или ответ отсутствует

Загадки Арктики.

Задание 2/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему полярные сияния наблюдаются на Земле, Марсе, Юпитере и Сатурне, но их нет на Венере и на Луне?

Северное сияние - не особенность только нашей планеты. Оно есть и на других планетах Солнечной системы. И располагается оно также вблизи их магнитных полюсов. Астрономы засняли сияние на Марсе, Юпитере и Сатурне.

ЗАДАНИЕ 2/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Если в ответе есть ссылка на то, что полярные сияния наблюдаются у планет, у которых есть магнитное поле и атмосфера. А также даны правильные корректные рассуждения.
1	Если есть ссылка на то, что для образование полярных сияний необходимо  магнитное поле и атмосфера, но рассуждения не приведены или они некорректны.
0	Иные варианты ответа или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Полярные сияния будут наблюдаться на планетах, у которых есть магнитное поле и атмосфера. На Венере же хотя и есть плотная атмосфера, но нет магнитного поля. На Луне нет атмосферы, хотя наблюдается очень слабое магнитное поле.

Загадки Арктики.

Задание 3/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Для чего белым медведям черный цвет кожи и светлый густой мех?

Белый медведь — это один из самых хищных млекопитающих на Земле семейства медвежьих. В народе его также называют северным, полярным и даже морским медведем, а латинское название этого зверя — ошкуй. Это близкий родственник всем известного бурого медведя, но во многом, в том числе и по весу, и по росту, и по внешнему виду, отличается от своего собрата. Это очень интересное животное, вызывающее много вопросов.

ЗАДАНИЕ 3/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Если в ответе есть ссылка на нагревание темных поверхностей энергией излучения и диффузное отражение света, а также приведены корректные рассуждения.
1	Если есть ссылка на нагревание темных поверхностей энергией излучения или диффузное отражение света. ИЛИ Если в ответе есть ссылка на нагревание темных поверхностей энергией излучения и диффузное отражение света, но объяснение отсутствует или оно некорректно.
0	Иные варианты ответа или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Кожа белого медведя черная. Она позволяет сохранять тепло, так как известно, что темные поверхности имеют свойство сильнее нагреваться излучением Солнца. Шерсть белого медведя имеет прозрачные полые трубочки с неровной поверхностью. За счет такой поверхности солнечный свет, попадая внутрь трубочки, диффузно отражается под разными углами. Именно такое отражение света создает для человеческого глаза видимость белой окраски.

Загадки Арктики.

Задание 4/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему в жилище эскимосов – иглу, всегда тепло даже в лютый мороз, хотя они сделаны из снега и льда?

Иглу— традиционное жилье эскимосов, у которых нет возможности построить, например, чум. Почему нет? Потому что никакого другого строительного материала, кроме льда и снега, у эскимосов обычно под рукой нет. К тому же, иглу — это традиция. От традиций отказаться непросто. Да и зачем отказываться, если в иглу тепло в самые лютые морозы? Это — куполообразные сооружения высотой около 2 м и диаметром около 4 м, построенное изо льда и снега. Вход в иглу располагается ниже уровня пола: это позволяет кислороду поступать внутрь, а также выводить наружу углекислый газ. Освещаются иглу сквозь ледяные стены. Внутри помещение застилается шкурами. Иногда частично шкуры могут висеть и на стенах — для тепла. Обогревались иглу с помощью плошек с жиром. И такого скудного обогрева вполне хватало. Из-за тепла ледяные стены обычно подтаивают, но полностью никогда не тают, так как снег удаляет избыток тепла наружу помещения. Кроме того, стены впитывают влагу, поэтому в иглу всегда сухо. При кажущейся простоте, возвести иглу довольно сложно. Это испытали на себе многие полярники, оставшиеся без крова. Как они ни старались, построить иглу у них не получалось. А все дело в том, что иглу строят из ледяных блоков особенной формы, причем, для каждой части сооружения используются блоки разной формы. К тому же, существует специальная методика их укладки, которой полярники, конечно же, не знали.

ЗАДАНИЕ 4/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Если в ответе приводятся правильные рассуждения о том, что между крупинками снега или льда есть воздух, который является плохим проводником тепла и говорится о процессе конвекции. Благодаря этим видам теплообмена в иглу эскимосов даже в лютые морозы сохраняется тепло.
1	Если в ответе есть ссылка на плохую теплопроводность воздуха или процесс конвекции и приведены корректные рассуждения, подтверждающие это. ИЛИ  Если в ответе есть ссылка на плохую теплопроводность воздуха и процесс конвекции, но объяснение отсутствует или оно некорректно.
0	Иные варианты ответа или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Между частицами снега есть большое количество воздуха, который является плохим проводником тепла. Благодаря этому тепло удерживается внутри иглу. Воздух считается хорошим теплоизолятором. Лед же имеет более плотную структуру. Между частичками  льда содержится немного воздуха, который также сохраняет тепло в жилище, которое поступает от человеческого тела и дыхания. Кроме этого из-за того, что вход в жилище располагается ниже уровня пола, благодаря конвекции, теплый воздух поднимается кверху, обогревая иглу, а более прохладный выходит. Происходит проветривание.

Загадки Арктики.

Задание 5/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему одежда народов Севера, обычно, имеет двухслойный мех: один слой шьется мехом вовнутрь, а другой наружу?

Представители коренных народов Крайнего Севера, живущие вдали от крупных городов, до сих пор носят свою национальную одежду, ведь она рациональна и наиболее оптимально приспособлена к суровым природным условиям, их работе и образу жизни. И даже появление современных материалов и внедрение цивилизации в жизнь этнических северян не в силах заставить их полностью забыть свои истоки и «моду» предков.    Традиционно для изготовления верхней одежды эвенки, чукчи, ненцы, якуты и другие северные жители использовали шкуры оленей, нерп, диких зверей и даже собак, а также перья птиц – например, гагар и уток. В ход шла также кожа рыб, а у якутов – шкуры коров и лошадей. Особенно распространена у оленеводов и охотников теплая и практичная ровдуга – замша из оленьих или лосиных шкур.    Одежду утепляют мехом белок, песцов, рысей и других диких пушных зверей. В старину народы, которые занимались морским промыслом, приобретали материал для пошива (например, оленьи шкуры) у охотников. Расплачивались за него рыбой, китовым мясом и нерпой.    Дизайн и покрой одежды с давних пор соответствует образу жизни и роду деятельности владельцев. Поскольку мужчины (охотники, оленеводы, рыбаки) больше времени проводят на открытом воздухе, их одеяние, как правило, шьется максимально глухим, без прорезей. У женщин наряд более распашной. Маленьким детям традиционно шьют двухслойную меховую одежду с капюшоном. Часто штаны и обувь сшиты вместе.

ЗАДАНИЕ 5/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Местный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Если в ответе приводятся корректные рассуждения о том, что воздух, который содержится между мехом, является плохим проводником тепла, и задерживает тепло у тела человека, а мех снаружи защищает человека от холода.
1	Если в ответе есть ссылка на плохую теплопроводность воздуха, но ответ на вопрос неполный или он отсутствует.
0	Иные варианты ответа или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Одежда, сшитая мехом вовнутрь, сохраняет тепло. Это объясняется тем, что воздух, который является плохим проводником тепла, задерживается между волосами, создавая как бы тепловую подушку. Второй слой, мехом наружу, не пропускает холод к телу человека.

Загадки Арктики.

Задание 6/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Как называется оптическое атмосферное явление в Арктике, благодаря которому можно наблюдать эффект «нескольких солнц»? 1.      Мираж 2.      Рефракция 3.      Туман 4.      Полярное сияние

Зимой на севере можно довольно часто наблюдать красивое оптическое явление под названием ГАЛО. Образуется это явление в результате преломления света в кристаллах льда, обычных для морозного воздуха и потому гало чаще всего наблюдается низко над горизонтом. Однако, появление трех солнц не является самой распространенной формой гало, обычно гало наблюдается просто в виде круга вокруг солнца или даже Луны. Реже круг получается неравномерным и тогда возникают два солнца по бокам основного - такое гало называется паргелий, или в случае с Луной - парселена. Самым редким случаем гало является антигелий, когда второе солнце появляется напротив настоящего, а не рядом с ним.

ЗАДАНИЕ 6/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Местный Средний Выбор одного правильного ответа Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Выбран ответ под цифрой  2.
0	Выбран любой другой вариант ответа или ответ отсутствует.

Загадки Арктики.

Задание 7/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему у тюленей, моржей, морских котиков, обитающих в Арктике, имеется мощный подкожный слой жира по всему телу, а не сосредоточен в горбах, как у верблюда?

Моржи и тюлени – морские млекопитающие, типичные представители Арктики. Морж отличается огромными габаритами. По длине тела тюлень уступает ему практически вдвое, а по весу и вовсе в несколько раз. Кроме того, морж обладает большими бивнями. Средняя их длина составляет порядка 1 м, а вес доходит до 5,5 кг. Зачастую самцы используют свои клыки для схваток. В целом же они просто необходимы животным для выживания в суровых условиях.    Кроме того, моржи не обладают ушными раковинами, тогда как у некоторых видов тюленей они присутствуют. Также на морде первого животного можно обнаружить жесткие широкие усы, по своей толщине сравнимые с проволокой. Они носят название «вибриссы» и выступают осязательным органом, позволяющим млекопитающему ориентироваться в пространстве. В этом и заключается еще одно отличие моржа от тюленя, у которого усы существенно тоньше и менее чувствительны. Да и кожа у него гораздо более гладкая и нежная на ощупь. У моржей покров очень толстый и морщинистый, склонный к образованию наростов. На теле животных можно различить небольшие редкие волоски, которые с годами и вовсе пропадают. У тюленей же отчетливо видна короткая, мягкая и густая шерстка. Морж   Тюлень

ЗАДАНИЕ 7/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Местный Высокий Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Если в ответе есть ссылка на то, что жир обитателям Арктики нужен для теплоизоляции. Мощный слой жира не дает телу животного охладиться. Верблюда же горб защищает от прямых солнечных лучей. Жир охлаждает проходящую по нему кровь и не дает телу верблюда нагреваться.
1	Если приведен только один аргумент, содержащий правильный ответ.
0	Иные варианты ответа или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Мощный подкожный слой жира этим млекопитающим нужен для предотвращения больших потерь тепла в холодной воде. Жир, как паралон или пенопласт, хорошо удерживает тепло. У верблюда же жир служит не только источником пищи, но при необходимости он может разлагаться в воду. Кроме этого, жир в горбах играет роль своеобразного кондиционера, охлаждая проходящую через него кровь. Таким образом, горб защищает верблюда от палящих солнечных лучей.

Введение.

Прочитайте введение.

Путешествия магнита.

   «Любящий камень» – такое поэтическое название дали китайцы естественному магниту. Ай-ши – говорят китайцы, – притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей. Замечательно, что во Франции – у народа, живущего на противоположном конце Старого Света, мы встречаем сходное название для магнита: французское слово «aimant» (имя существительное) означает «магнит», а «aimant» (имя прилагательное) означает «любящий».

Путешествия магнита.

Задание 1/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Объясните, что должен сделать Саша, чтобы определить, где брусок из обычного железа, а где магнит?

Учитель сказал на уроке, что наша планета Земля – это огромный магнит. Поэтому мы и можем пользоваться компасом, стрелка которого – это тоже магнит. Саша нашёл дома обычный ручной компас (а не из мобильного телефона) и увидел, что один конец его стрелки – синий, а другой – красный. Причем синий конец показывает на север Земного шара, а красный – на юг.    Саша помнил, что у всех магнитов есть два магнитных полюса: северный и южный. И обычно северный полюс (его обозначают буквой N) красят синим цветом, а южный полюс (буква S) – красным цветом. Значит, и у стрелки компаса синий конец – это северный магнитный полюс, а красный конец – южный магнитный полюс. Ещё Саша знал, что если приблизить два магнита друг к другу разными магнитными полюсами, то они будут притягиваться, а если одинаковыми полюсами, то они будут отталкиваться друг от друга.

ЗАДАНИЕ 1/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Дан полный развернутый ответ на вопрос с указанием на то, что железный брусок всегда будет притягиваться к магниту, а брусок из магнита может либо притягиваться, либо отталкиваться.
1	Дано указание на то, что железный брусок будет притягиваться к магниту или на то, что брусок из магнита может как притягиваться, так и отталкиваться.
0	Любой другой вариант ответа или его отсутствие.
Правильный ответ: Железный брусок будет притягиваться к магниту, каким бы полюсом мы его не поднесли. Магнитный брусок будет либо притягиваться, либо отталкиваться от магнита, в зависимости от поднесенного к концу бруска полюса.

Путешествия магнита.

Задание 2/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Коробочка компаса может быть изготовлена из алюминия, меди, пластмассы и других материалов, но никогда эта коробочка не делается из стали. Почему?

Компас – приспособление, которое помогает ориентироваться на местности потому, что указывает на стороны света и магнитные полюса Земли. На сегодняшний день всем морякам, пилотам и пешеходам помогает определит направление, в котором они должны двигаться именно компас.    Официально компас был создан в Китае, лишь в X веке. Но существует одна легенда, которая повествует первое использование компаса, пять тысяч лет тому назад. Китайский император Хуан-ди одержал победу в одной из стычек с монгольским народом. Противник уже отступал, но император со своим войском хотел догнать противников. Когда же монголы дошли до знакомой им пустыни, начали скакать на своих лошадях, так быстро, что поднятая ими пыль заслонила солнце. Через некоторое время китайцы смогли осмотреть окрестности, но монголы уже были далеко за горизонтом. Долго войско Хуан-ди блуждало по пустыне, но им так и не удалось найти отступивших. Запасы продовольствия уже были на исходе, а китайцы не могли найти путь домой. В какой-то момент Хуан-ди вспомнил о необычном подарке какого-то мудреца. Это был маленькая фигурка человека, сделанная из железа. У этой странной, сперва, казалось бы, ненужной игрушки, одна рука всегда показывала на юг, а вторая – на север. Сориентировавшись по ней, император привел измученное войско на родину.     Изобретения компаса в Европе произошло немного позже, чем в Китае – приблизительно в XII-XIII веке. Но этот компас был очень простым – к пробке прикреплялась магнитная стрелка и вся эта конструкция опускалась в посудину с водой. Но в XIV веке Флавио Джойя усовершенствовал компас. Магнитная стрелка была уже не на пробке, а надета на шпильку, а также Флавио прикрепил к стрелке круг, разделенный на 16 частей – румбов.    Потом компас еще очень много раз усовершенствовали, и на сегодняшний день существует: гирокомпас, цифровой компас, астрономический, спутниковый, горный компас, радиокомпас.    Самый современный из компасов – цифровой. Он определяет координаты путем связи с навигационными системами спутников.    Компас – незаменимый атрибут в жизни многих людей.

ЗАДАНИЕ 2/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Дан полный развернутый ответ на вопрос.
0	Приведен любой другой ответ или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Железо намагничивается, и магнитное поле стрелки компаса начинает взаимодействовать со стрелкой и тем самым искажает показания компаса.

Путешествия магнита.

Задание 3/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему стрелка компаса в зоне магнитных  аномалий постоянно путается?

В Курской, Белогородской, Орловской областях располагается Курская магнитная аномалия (КМА). Это самый огромный на нашей планете регион, который невероятно богат запасами железа.                                         Еще в 1773 году ученый-астроном П.Б. Иноходцев заметил, что под городом Курском компас, а именно его магнитная стрелка, ведет себя странно. В этой аномальной местности компас может показать, что угодно: начинает указывать восток, хотя там находится запад, путает север и юг.                                                          Позже, в 1874 году приват-доцент И.Н. Смирнов решил провести геомагнитную съемку Европейской части России, и был удивлен, обнаружив эту аномалию.     Разгадал загадку ученый Н.Д. Пильчиков, который наблюдал за КМА и предположил, что она возникла из-за больших залежей в этой местности железной руды. За это открытие он получил награду – серебряную медаль. Позже здесь были открыты первые месторождения, и началась добыча руды.     КМА – это два подземных железнорудных хребта. Один тянется на 400 км, имеет ширину 25 км, другой – 600 км в длину и 30 в ширину. Именно этот дар природы кормит последние годы местное население.

ЗАДАНИЕ 3/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Дан полный развернутый ответ на вопрос.
0	Приведен любой другой ответ или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Причиной этому являются залежи железной руды, которые своим магнитным полем влияют на магнитное поле стрелки компаса.

Путешествия магнита.

Задание 4/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему полярные сияния наиболее часто можно увидеть вблизи северного и южного полюсов Земли?

В период активности на Солнце наблюдаются вспышки. Вспышка представляет собой нечто подобное взрыву, в результате образуется направленный поток очень быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и др.). Потоки заряженных частиц, несущихся с огромной скоростью, изменяют магнитное поле Земли, то есть приводят к появлению магнитных бурь на нашей планете. Захваченные магнитным полем Земли заряженные частицы движутся вдоль магнитных силовых линий и наиболее близко к поверхности Земли проникают в области магнитных полюсов Земли. В результате столкновений заряженных частиц с молекулами воздуха возникает электромагнитное излучение — полярное сияние. Цвет полярного сияния определяется химическим составом атмосферы. На высотах от 300 до 500 км, где воздух разрежен, преобладает кислород. Цвет сияния здесь может быть зеленым или красноватым. Ниже уже преобладает азот, дающий сияния ярко-красного и фиолетового цветов. Наиболее убедительным доводом в пользу того, что мы правильно понимаем природу полярного сияния, является его повторение в лаборатории. Такой эксперимент, получивший название «Араке», был проведен в 1985 году совместно российскими и французскими исследователями.

ЗАДАНИЕ 4/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Низкий Задание с развернутым ответом. Свободно конструируемый ответ. Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Дан полный развернутый ответ на вопрос.
0	Ответ неверный или отсутствует.
Правильный ответ: Захваченные магнитным полем Земли заряженные частицы «солнечного ветра» движутся вдоль магнитных силовых линий и наиболее близко к поверхности Земли проникают в области ее магнитных полюсов. В результате взаимодействия этих частиц с молекулами воздуха возникает полярное сияние и именно чаще его можно наблюдать вблизи магнитных полюсов.

Путешествия магнита.

Задание 5/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: На каких планетах Солнечной системы могут наблюдаться полярные сияния? 1.      Меркурий 2.      Венера 3.      Марс 4.      Юпитер 5.      Сатурн 6.      Уран 7.      Нептун 8.      Луна

Согласно современным представлениям, полярные сияния на других планетах Солнечной системы могут иметь такую же природу, что и полярные сияния на Земле.

ЗАДАНИЕ 5/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Высокий Задание с множественным выбором Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Выбраны ответы под цифрами 3,4,5,6,7
1	Выбраны любые три из вышеперечисленных цифр.
0	Выбраны менее трех из вышеперечисленных цифр или ответ отсутствует.

Путешествия магнита.

Задание 6/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Вам необходимо собрать простейший металлоискатель. Какими основными деталями вы бы воспользовались для его сборки, и для чего предназначается каждая деталь?

Металлоискатель — это электронное устройство, которое обнаруживает присутствие металла, не контактируя с ним и, обнаружив, информирует об этом звуковым сигналом или перемещением стрелки.     Первое упоминание о металлоискателях встречается в древних китайских документах во втором веке до нашей эры, где описывается вход в покои императора, сделанный в виде арки из природного магнетита, имеющей форму подковообразного магнита. Такой магнит обладал большой силой и мог притягивать к себе любые железные предметы, в том числе и оружие, вносимые в комнату императора. В наше время металлодетекторы стали «умными» приборами. Они могут: обнаружить цель (металлическую), определить ее точное место расположения, тип металла (по проводимости), с достаточно большой вероятностью оценить и выдать размер цели, сообщить на какой глубине она находится. Применение современных металлодетекторов осуществляется практически в любых сферах деятельности, начиная от банального поиска всевозможных ценностей и заканчивая обеспечением защиты от несанкционированного проникновения серьезных военных или же секретных объектов. А также на едином государственном экзамене (ЕГЭ), на основном государственном экзамене (ОГЭ) всех выпускников школ осматривают с металлодетектором на наличие посторонних предметов: сотовые телефоны, носители информации ( фото, аудио, «умные часы»).

ЗАДАНИЕ 6/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явления Личностный Высокий Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Перечислены все основные детали металлоискателя и приведено их назначение. Например; любой металлоискатель содержит колебательный контур, содержащий катушку и конденсатор. Благодаря создаваемому магнитному полю катушки, осуществляется мониторинг грунта. Конденсатор в колебательном контуре позволяет изменять магнитное поле катушки. Конденсатор переменной емкости служит для настройки на нужную радиоволну. Транзисторы служат для изменения параметров электрической цепи и управляет ею. При поднесении металлического предмета к нашему устройству изменится частота электрического тока в цепи. Приемник или наушники нужны для того, чтобы услышать изменение сигнала. Источник питания нужен для того, чтобы «запитать» металлоискатель, привести его в действие.
1	Перечислены все основные детали, но не дано их предназначение. ИЛИ Перечислены не все детали, но части из них дано предназначение.
0	Ответ неверный или отсутствует.

Путешествия магнита.

Задание 7/7 Прочитайте текст справа и выполните задание: Если требуется помыть окна на первом этаже, то проблем не возникает. Ведь достаточно просто выйти на улицу, чтобы вымыть стёкла глухих створок. А вот если идёт речь о застеклённой лоджии или балконе в квартире многоэтажного дома, то владельцы такого жилья часто оказываются в затруднении. Предложите способы мытья окон с помощью магнитов?

Мы привыкли к магниту и относимся к нему чуточку снисходительно как к устаревшему атрибуту школьных уроков физики, порой даже не подозревая, сколько магнитов вокруг нас. В наших квартирах десятки магнитов: в электробритвах, динамиках, магнитофонах, в часах, в банках с гвоздями, наконец. Сами мы – тоже магниты: биотоки, текущие в нас, рождают вокруг нас причудливый узор магнитных силовых линий. Земля, на которой мы живём, — гигантский голубой магнит. Солнце – жёлтый плазменный шар – магнит ещё более грандиозный. Галактик и туманности, едва различимые телескопами, — непостижимые по размерам магниты. Термоядерный синтез, магнитодинамическое генерирование электроэнергии, ускорение заряженных частиц в синхротронах, подъём затонувших судов – всё это области, где требуются грандиозные, невиданные раньше по размерам магниты. Проблема создания сильных, сверхсильных, ультрасильных и ещё более сильных магнитных полей стала одной из основных в современной физике и технике.

ЗАДАНИЕ 7/7
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Личностный Высокий Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Сформулированы два или несколько способов мытья окон с помощью магнитов. Например; оба способа основываются на способности магнитов притягиваться друг к другу. Взять любые бытовые губки, внутрь их поместить ферритовые и неодимовые магниты и склеить отверстия, чтобы исключить выпадение магнитов. К внешнему элементу нужно прикрепить шнурок который привязать к запястью. Это делается для того, чтобы внешняя губка не упала, если убрать внутреннюю губку. Далее достаточно смочить губки в моющем средстве и расположить их по обеим сторонам стекла. После этого можно приступать к мытью. Аналогичным способом можно помыть окна с помощью одного магнита. Но тогда внутрь внешней губки нужно вшить не магнит, а железную пластинку.
1	Предложен один способ мытья окон с помощью магнита.
0	Ответ неверный или отсутствует.

Введение.

Прочитайте введение.

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

   Представьте себе трехтысячный год до нашей эры. Действие разворачивается на территории современного графства Уилтшир в Англии. На живописных равнинах.

   Шумная ватага людей решительно тащит громадный тридцати тонный кремнистый песчаник, в то время как рядом кипит основная работа. Туда-сюда то и дело снуют крепкие ребята с бревнами. Они оперативно перекатывают и подкладывают спереди округлые деревяшки, выкатившиеся из-под камня сзади.

 Одна из древнейших стройплощадок человечества — неолитический Стоунхендж.

Короче говоря, транспортировочная суета. Вот так, в нескольких словах можно описать процесс самой загадочной стройки и мистикой человечества — процесс сооружения мегалитического Стоунхенджа. И никому доподлинно неизвестно, кто возвел это чудо света.

   Были ли это кельтские жрецы или древние бритты, свидетели Мерлиновой бороды… Может, инопланетяне? Неизвестно даже и то, какую цель преследовали возводившие это чудо света.

   Археологи, историки и ученые всего мира до сих пор бьются над разгадками тайн постройки этого сооружения каменного века. Однако одно все же известно. Наши предки, еще задолго до изобретения колеса, кое-что понимали в физике. Иначе как бы им удавалось в двадцать рук перемещать на огромные расстояния объекты массой более 30 т?

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

Задание 1/5 Прочитайте текст справа и выполните задание: К пандусам относится: A.    Грузовой лифт в жилых домах; B.     Стрела подъемного крана; C.     Ворот для поднятия воды из колодца; D.    Наклонная площадка для въезда автомашин.

Пирамида Хеопса является одним из семи чудес света. До сих пор остается много вопросов, как именно была построена пирамида. Транспортировать, поднять и установить камни, масса которых составляла десятки и сотни тонн, было делом нелегким. Для того чтобы поднять каменные глыбы наверх, придумали очень хитрый способ. Вокруг места строительства воздвигали насыпные земляные пандусы. По мере того, как росла пирамида, пандусы поднимались все выше и выше, как бы опоясывая всю будущую постройку. По пандусу камни тащили на салазках таким же образом, как и по земле, помогая себе при этом рычагами. Угол наклона пандуса был очень незначительным - 5 или 6 градусов, из-за этого длина пандуса вырастала до сотен метров. Так, при строительстве пирамиды Хефрена пандус, соединявший верхний храм с нижним, при разнице уровней, составлявшей более 45 м, имел длину 494 м, а ширину 4,5 м. В 2007 году французский архитектор Жан-Пьер Уден высказал предположение, что при строительстве пирамиды Хеопса древнеегипетские инженеры использовали систему как внешних, так и внутренних пандусов и тоннелей. Уден полагает, что с помощью внешних пандусов возводилась только нижняя, 43-метровая часть (общая высота пирамиды Хеопса составляет 146 метров). Для подъема и установки остальных глыб использовалась система внутренних пандусов, расположенных спиралеобразно. Для этого египтяне разбирали внешние пандусы и переносили их внутрь. Архитектор уверен, что обнаруженные в 1986 году полости в толще пирамиды Хеопса - это туннели, в которые постепенно превращались пандусы.

ЗАДАНИЕ 1/5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Низкий Задание с выбором одного правильного ответа умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Выбран ответ под буквой D
0	Приведен любой другой ответ или ответ отсутствует.

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

Задание 2/5 Прочитайте текст справа и выполните задание: В чем преимущество использования простого механизма в конструкции «Журавля»?	Человек – существо разумное. Именно разум всегда давал ему возможность создавать приспособления, делавшие его сильнее или быстрее зверя, жить в условиях, в которых он без этих вещей не мог бы выжить. Одним из первых таких приспособлений стал рычаг. Ещё первобытный человек превратил обычный шест в инструмент для поднятия тяжестей. Подсунув длинную палку под камень и оперев ее на кусок деревяшки, которая служила опорой, можно было без проблем переместить камень в другое место. Чем длиннее шест, тем легче работать. Изобретение рычага продвинуло первобытного человека по пути его развития. Мотыга и весло были изобретены человеком для уменьшения силы, которую необходимо было прикладывать для выполнения какой - либо работы. В пятом тысячелетии до нашей эры в Месопотамии применялись весы, использовавшие принцип рычага для достижения равновесия.    Без рычага было бы невозможно поднять тяжёлые каменные плиты при постройке пирамид в Древнем Египте. Для возведения пирамиды Хеопса, имеющей высоту 147 м, было использовано 2300000 каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2,5 т. Около 1500 года до нашей эры в Египте и Индии появляется шадуф – прародитель современных кранов, устройство для поднимания сосудов с водой. В России так же использовалось подобное устройство для поднятия воды из колодца и называлось оно «Журавль». Таким образом, мы не знаем ни имени автора рычага, ни точной даты его изобретения. Но с полной уверенностью можем утверждать, что древние люди без математических правил и законов физики придумали и широко использовали простые механизмы, опираясь на свою интуицию и опыт
ЗАДАНИЕ 2/5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:		Физические системы Научное объяснение явлений Местный Средний Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл		Содержание критерия
1		Есть указание на то, что «журавль» - это разновидность рычага, а значит, при помощи него можно поднять тяжелый груз, прикладывая сравнительно небольшое усилие.
0		Приведен любой другой ответ или ответ отсутствует.
Правильный ответ: Так как механика «журавля» основана на устройстве рычага, то его главным преимуществом является малая сила для подъема конструкции.

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

Задание 3/5 Прочитайте текст справа и выполните задание: Архимеду приписывают выражение "Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю". На каком физическом принципе основана его идея?  Возможно ли такое на практике, например, при поднятии груза массой 200тонн?

Правило равновесия рычага было установлено Архимедом еще в III веке до н. э. Иногда  это правило  так и называют — правило Архимеда. Легенда гласит, что после этого открытия Архимед воскликнул: «Дайте мне точку опору, и я переверну Землю!».

ЗАДАНИЕ 3/5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Глобальный Высокий Задание с развернутым ответом Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Есть указание на условие равновесия рычага, на «золотое» правило механики и сделаны соответствующие математические расчеты, которые подтверждают эти правила.
1	Приводится только название явления или только объяснение на примере.
0	Ответ неверный или отсутствует.
Правильный ответ: Идея Архимеда основана на условии равновесия рычага. Если груз, например, массой 200 тонн воздействует на одну из сторон рычага своим весом, который равен 200 000кг х 10Н/кг=2000кН, то сила, которую человек может приложить  к рычагу, не может превышать 1 кН. Эти веса отличаются в 2000 раз. Следовательно, длинное  плечо рычага должно быть в 2000 раз длиннее, чем короткое, что невозможно реализовать практически, так как длина этого плеча может составлять сотни метров.

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

Задание 4/5 Прочитайте текст справа и выполните задание: Объясните, почему тычинки с пыльцой движутся к шмелю?

Рычаг относится к простейшим механизмам, которые с древних времен облегчали людям жизнь. Он помогает поднимать тяжести, масса которых намного больше, чем масса человека. Но использует такой механизм не только человек, рычаги в природе тоже очень часто встречаются в строении как растений, так и животных. Ярким примером этого простого механизма являются ствол и корни дерева. Корень позволяет растению держаться в земле и не переворачиваться. Деревья, которые обладают обширной корневой системой, например дуб или сосна, никогда не вырывает очень сильный ветер, а ели, имеющие поверхностную корневую систему, бывают вывернуты с корнем. В живой природе рычаг также используется для опыления некоторых растений. Например, цветы шалфея. По форме цветок шалфея похож на открытую змеиную пасть, а тычинки цветка, напоминают высунутое жало. На дне маленькой воронки, которая находится в самом цветке, можно увидеть светящуюся капельку жидкости. Это сладкий нектар, который, как магнит, притягивает шмелей. Шмели опыляют цветы шалфея. Когда шмель, заползает в цветок, чтобы полакомиться нектаром, цветок тут же реагирует на это. Из-под его верхнего лепестка высовываются тычинки, и осыпают спинку шмеля пыльцой. Насекомое перелетает на другой цветок. Пыльца, осевшая на нем, попадает на рыльце пестика другого цветка.

ЗАДАНИЕ 4/5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Интерпретация данных и использование научных доказательств для получения выводов Местный Средний Задание с развернутым ответом. Свободно конструируемый ответ. Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 2
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
2	Указано, что в действии тычинки приводит рычаг и дано полное объяснение всего процесса опыления.
1	Указано, что в действии тычинки приводит рычаг или дано полное объяснение всего процесса опыления.
0	Ответ неверный или отсутствует.
Правильный ответ: Тычинки с пыльцой в действие приводит своеобразный рычаг. Тычинки шалфея имеют два плеча разной длины. На длинном конце, изогнутом как коромысло, висит мешочек с пыльцой, короткое, сплющенное плечо закрывает собой вход в недра цветка. Когда шмель тянется своим хоботком внутрь, он обязательно задевает короткое плечо. Это приводит в действие длинное плечо рычага, которое ударяется о спинку шмеля. Тычинка осыпает насекомое пыльцой.

Простейшие механизмы: экскурс в доисторическое.

Задание 5/5 Прочитайте текст справа и выполните задание: Почему ножницы для резания листового металла имеют более длинные рукоятки, чем ножницы для резания бумаги?

С древности простые механизмы часто использовались комплексно, в самых различных сочетаниях. Комбинированный механизм состоит из двух или большего числа  простых. Это не обязательно сложное устройство; многие простые механизмы тоже можно считать комбинированными. Например, в мясорубке имеются ворот (ручка), винт (проталкивающий мясо), и клин (нож-резак). Выигрыш в силе, создаваемый комбинированным механизмом, равен произведению выигрышей отдельных механизмов, входящих в его состав. Простые механизмы – это труженики со стажем работы более, чем 30 веков, но они ничуть не состарились. Примерно такой лифт установил в «золотом доме»  римский император Нерон(64г до н.э.) (рис.1). А так поднимали мосты в средневековых замках (рис.2). На любой строительной площадке работают башенные подъемные краны - это сочетание рычагов, блоков, воротов (рис.3). Ножницы – типичный пример комбинированного механизма, который состоит из сочетания рычага, винта и клина. Они пришли в нашу жизнь из глубокой древности. Первые ножницы были созданы более трех с половиной тысяч лет назад. И служили они не для парикмахерских нужд или разрезания бумаги и ткани. Их предназначение было в необходимости стричь овец (рис.4). Первые в истории ножницы были похожи на пинцет, состоящий из двух лезвий. Самый старый экземпляр таких ножниц найден археологами в Египте и датирован XVI веком до н.э. Примерно в VIII веке н.э. одному из ремесленников Ближнего Востока пришла в голову идея с помощью гвоздика соединить два ножа, а их ручки для удобства загнуть кольцами. Эта конструкция оказалась удобной и прижилась. В дальнейшем для украшения рукоятки ножниц стали использовать художественную ковку.          Рис.1           Рис.2         Рис.3           Рис.4

ЗАДАНИЕ 5/5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАДАНИЯ:
Содержательная область оценки: Компетентностная область оценки: Контекст: Уровень сложности: Формат ответа: Объект оценки: Максимальный балл:	Физические системы Научное объяснение явлений Местный Низкий Задание с развернутым ответом. Свободно конструируемый ответ. Умение применять соответствующие естественно-научные знания для объяснений явлений 1
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ:
Балл	Содержание критерия
1	Дано полное объяснение принципа работы ножниц как рычага.
0	Ответ неверный или отсутствует.
Правильный ответ: Ножницы для резки бумаги имеют длинные лезвия и почти такой же длины ручки. В отличие от них, ножницы для резки листового металла имеют ручки гораздо длиннее лезвий, так как сила сопротивления металла велика, и для ее уравновешивания плечо действующей силы приходится значительно увеличивать.