Obwód elektryczny

Poprawna odpowiedź

1. – Nie
2. – Tak, Z, O, Z
3. – Tak, Z, Z, Z

Wymaganie ogólne

1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
2 Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników.

Wymaganie szczegółowe

4.12. Elektryczność. Uczeń buduje proste obwody elektryczne i rysuje ich schematy

Komentarz

Uczniowie powinni nie tylko poznać pojęcia opisujące przepływ prądu elektrycznego, ale i budować oraz analizować proste obwody elektryczne. Jest to ważne, ponieważ elektryczność jest działem fizyki trudnym do opanowania przez uczniów. Wiąże się to z dużym stopniem abstrakcji takich pojęć, jak napięcie i natężenie prądu, opór elektryczny. Przy opisywaniu zjawisk związanych z elektrycznością zawodzi uczniów wszelka intuicja. Wprawdzie w praktyce szkolnej jest dość dużo zadań dotyczących obwodów elektrycznych, jednak najczęściej sprowadzają się one do obliczeń z wykorzystaniem prawa Ohma. Jednak nawet dobry uczeń sprawnie posługujący się tym prawem często nie rozumie zupełnie, co dzieje się w tak prostym obwodzie, jak pokazany w tym zadaniu. Aby go rozwiązać, uczeń musi wiedzieć, że:

1. żarówka się świeci, gdy obwód w którym się znajduje jest zamknięty;
2. połączenie szeregowe jest połączeniem zależnym, a równoległe – niezależnym (chociaż nie musi operować tymi pojęciami).

Pewnym utrudnieniem jest konieczność analizy zależności bądź niezależności działania danych elementów obwodu. Świadome wybranie odpowiedzi tak w pierwszym wierszu świadczy o niezrozumieniu działania szeregowo połączonych odbiorników energii elektrycznej. Analogicznie, świadome wybranie odpowiedzi nie w drugim lub trzecim wierszu świadczy o niezrozumieniu działania równolegle połączonych żarówek. Dużą zaletą omawianego zadania jest fakt, że duża liczba kombinacji ustawień wyłączników praktycznie uniemożliwia uzyskanie dobrej odpowiedzi przypadkowo, a z drugiej strony nie utrudnia zadania, gdyż dla ucznia świadomie wybierającego odpowiedzi tak lub nie ustawienia wyłączników są oczywiste.

Uczniowie którzy zaznajomili się z tym zagadnieniem empirycznie, są w lepszej sytuacji niż ci, którzy zapoznali się z nim wyłącznie teoretycznie. Warto zauważyć, że obwody elektryczne działają zgodnie z zasadami logiki. Doświadczenie nabyte przy ich budowie i analizie kształci przy okazji ścisłe i logiczne myślenie ucznia. Pytania: Czy coś może się zdarzyć? Jakie warunki muszą zostać spełnione, aby się zdarzyło? są obecne w naszym życiu niezależnie od tego, czy uważaliśmy na lekcjach fizyki, czy też nie.

Słowa kluczowe