Вопросы на написание химических реакций

Вопросы на написание химических реакций

от Konstantin Kovalenko -
Количество ответов: 3

Добрый день коллеги!

Очень нужно реализовать вопросы, ответом на которые должны быть уравнения химических реакций. Например:

2H2 + O2 = 2H2O
2KMnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

Вопросы типа "с коротким ответом" не годятся, поскольку реагенты и продукты можно записывать в любом порядке, кроме того, студенты могут неверно указать коэффициенты перед веществами, но верно указать набор реагентов и продуктов - предусмотреть все комбинации ответов, безусловно, возможно, но бесконечно трудоёмко. Может быть существует более элегантное решение?

Ну и в качестве бонуса, хотелось бы иметь возможность каким-то образом спрашивать об условиях проведения реакций (обычно, химики указывают таковые над стрелочкой или знаком равенства), а также указания агрегатных состояний веществ, тепловых эффектов и пр., что часто встречается в обычной записи химических уравнений.

Я просмотрел кучу плагинов на эту тему, но, к сожалению, не нашёл ничего подходящего. Приведу некоторые из них здесь, чтобы составить более полное представление о проблеме.

  1. Name to Structure or Reaction (MarvinJS) - замечательный плагин, отлично подходит для вопросов по органической химии, где всегда нужно рисовать структурную формулу, но не годится для уравнений в неорганической химии, примеры которых приведены выше.
  2. Regular expression short answer - наверное, с подобной задачей могут справиться регулярные выражения, но их написание уже является непреодолимой преградой для многих преподавателей химии.
  3. Pattern match - потенциально очень интересный тип вопроса, позволяющий задавать вопросы, на которые студенты могут отвечать осмысленными предложениями. Однако, я не могу представить каким образом нужно "запрограммировать" условия проверки ответов к этому вопросу, чтобы решить поставленную задачу.
  4. Pattern match with molecular editor /  - в принципе, по функционалу очень похож на №1, но использует другой редактор структурных формул.

Есть несколько расширений к редактору Atto, позволяющие относительно легко и просто вводить различные химические формулы и уравнения, однако, это не то, что требуется при создании тестов.

Буду рад любым подсказкам!

Сумма оценок: -
В ответ на Konstantin Kovalenko

Re: Вопросы на написание химических реакций

от Dmitriy Kuzevanov -

Тип вопроса Выбор пропущенных слов или Перетащить на изображение не поможет?

Пишите формулу реакции, оставляйте пустые места под регенты/коэффициенты, условия.

Сумма оценок: -
В ответ на Dmitriy Kuzevanov

Re: Вопросы на написание химических реакций

от Konstantin Kovalenko -

Да, так возможно делать. Такой способ очень удобен в заданиях на уравнивание химических реакций. Но, к сожалению, такой способ не годится для заданий, в которых требуется написать уравнение самостоятельно, т.е. предложить свой набор реагентов/продуктов, составить уравнение реакции, уравнять его, указать условия. В обычной письменной бумажной контрольной работе для студентов такие задания составляют большинство, поэтому идея была в реализации аналогичных заданий в moodle с целью тренировки студентов, промежуточной проверки их знаний.

Сумма оценок: -
В ответ на Konstantin Kovalenko

Re: Вопросы на написание химических реакций

от Vadim Dvorovenko -
Изображение пользователя Developers Изображение пользователя Майнтейнер перевода
Вы ставите такую сложную задачу, но не задумываетесь о том, что когда беретесь за такое, тут же обрекаете себя на куда более сложную - придумать универсальный алгоритм оценки таких заданий.
На сколько штрафовать за неправильное вещество? На сколько штрафовать за неверный коэффициент в уравнении реакции? На сколько штрафовать за неверное указание направления реакции? Как только вы дадите возможность создавать такие реакции в ответе, сразу пойдёт такая сложность в настройке этих нюансов и путаница с оценками за тест, что сами преподаватели тут же пожалеют о таком желании.

Попробуйте вопросы типа Cloze - сам не пользуюсь, но попробую накидать пример
{1:SHORTANSWER:=2}{3:MULTICHOICE:=H2~H~O~KMnO4~HCl} + {1:SHORTANSWER:=1}{3:MULTICHOICE:=H~O~O2~KMnO4~HCl} = {1:SHORTANSWER:=2}{3:MULTICHOICE:=H2O~HO~OH~O2~H~O~H2O2}
1 балл здесь за правильный коэффициент, 3 - за правильное вещество. При небольшом умении можно накидать кучу подходящих и не очень веществ, чтобы дать бесконечные возможности выбора. При этом можно быстро приноровиться чтобы правильного первого веществе не было в вариантах выбора последующих веществ, тем самым исключив проблему неправильного порядка веществ.

Не совсем представляю, но может быть как-то подойдёт вопрос с перетаскиванием на изображение.
Части формулы сделать картинками, добавить неправильные варианты. Но нужно как-нибудь указать студентам, каким образом сортировать вещества, когда их много, например по возрастанию номера в таблице менделеева первого элемента в веществе, т.е. в вашем случае
16HCl + 2KMnO4 =  8H2O + 5Cl2 + 2KCl + 2MnCl2

Если говорить о максимальной технической простоте, я бы в таком случае своим бы преподавателям предложил просто вопросы множественного выбора, просто сделал бы штук 10-15 разных реакций на выбор, чтобы не угадать было. Это для тестов, когда речь не об экзамене, а контрольных или о самоподготовке.

Если подходить с точки зрения корректности оценки на экзамене, то тут, кончено же, только эссе. Преподавателю потребуется секунд 20, чтобы оценить правильность реакции и при этом будут все нюансы учтены. и если студентов меньше человек 50, то время конструирования и отладки такого сложного вопроса будет больше времени проверки всех этих студенческих эссе в течение нескольких лет (если только на экзаменах), а навыков коеструирования при этом вообще не потребуется
Сумма оценок: -