Wiązka zadań
Załamany promień
Zadanie
Natalia znalazła w podręczniku następujące informacje:
I. Gdy światło przechodzi z ośrodka, w którym porusza się z większą prędkością do ośrodka, w którym porusza się z mniejszą prędkością, kąt załamania jest mniejszy od kąta padania.
II. Przykładowe wartości prędkości światła w różnych ośrodkach:
| szkło | 200 000 km/s |
| woda | 225 000 km/s |
| powietrze | 300 000 km/s |
Korzystając z powyższych informacji wybierz rysunek, który prawidłowo przedstawia załamanie promieni przechodzących z powietrza do wody, a następnie do szkła.
Poprawna odpowiedź
A.
Wymaganie ogólne
4 Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (w tym popularno-naukowych).
Wymaganie szczegółowe
7.5. Fale elektromagnetyczne i optyka. Uczeń opisuje (jakościowo) bieg promieni przy przejściu światła z ośrodka rzadszego do ośrodka gęstszego optycznie i odwrotnie
8.2. Wymagania przekrojowe. Uczeń wyodrębnia zjawisko z kontekstu, wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla wyniku doświadczenia
9.11. Wymagania doświadczalne. Uczeń demonstruje zjawisko załamania światła (zmiany kąta załamania przy zmianie kąta padania – jakościowo)
Komentarz
Zadanie wymaga umiejętności wnioskowania, ale i pewnej wiedzy. Dane przedstawione w zadaniu pozwalają bowiem powiązać wartości z tabelki z informacją o kierunku załamania i na tej podstawie wybrać prawidłowy rysunek. Jednak, aby móc dokonać takiej analizy, uczeń musi znać pojęcia „kąt podania” i „kąt załamania światła”. Inaczej pożytek z podanych informacji będzie niewielki. Trudno tu liczyć na intuicję, gdyż przez kąt padania w optyce rozumie się kąt będący dopełnieniem kąta uznawanego za kąt padania promieni słonecznych w geografii.
Jeżeli wiemy, że zarówno kąt padania, jak i załamania, jest liczony od promienia do linii prostopadłej do powierzchni granicznej, to z podanych informacji możemy wywnioskować, że w kolejnych ośrodkach kąt załamania będzie coraz mniejszy, gdyż, jak widać, prędkość światła przy przejściu kolejno przez obie powierzchnie graniczne maleje.
W związku z tym poprawna jest odpowiedź A. Wybór odpowiedzi B może świadczyć o tym, że uczeń potrafił wydedukować, że skoro w kolejnych ośrodkach prędkość jest coraz mniejsza, to promień powinien załamywać się kolejno w tę samą stronę.
W badaniu przeprowadzonym wśród absolwentów gimnazjów okazało się, że poprawną odpowiedź wybrało niemal dokładnie ¼ badanych, a odpowiedź B około 1/3. Wygląda na to, że problem nie polega wyłącznie na tym, że uczeń nie pamięta, który kąt jest kątem padania, a który załamania, gdyż ok. 45% uczniów wybrało odpowiedzi C i D, które świadczyłyby o tym, że prędkość światła przy jednym przejściu rośnie, a następnie maleje bądź na odwrót. Aby sprawdzić czy wyniki nie były efektem całkowicie przypadkowego wyboru podzielono badaną populację na 6 podgrup w zależności od wyników całego testu. W grupie o najwyższych wynikach prawidłową odpowiedź wskazała połowa uczniów, w grupie o najsłabszych wynikach – mniej niż 5%. Takie dane przemawiają za hipotezą, że istotna statystycznie część populacji wybierała odpowiedź świadomie, a nie przypadkowo, choć tych przypadkowych wyborów było zapewne bardzo dużo.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
