Kosmetyk dla dziewczyny

Poprawna odpowiedź

C

Wymaganie ogólne

1.1 Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno – komunikacyjnych.
2.3 Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń wykonuje proste obliczenia dotyczące praw chemicznych.

Wymaganie szczegółowe

5.6 Woda i roztwory wodne. Uczeń prowadzi obliczenia z wykorzystaniem pojęć: stężenie procentowe, masa substancji, masa rozpuszczalnika, masa roztworu, gęstość/ oblicza stężenie procentowe roztworu nasyconego w danej temperaturze (z wykorzystaniem wykresu rozpuszczalności).

Komentarz

Kosmetyki stanowią zestawy naturalnych oraz syntetycznych związków chemicznych w postaci płynnych lub stałych mieszanin i roztworów. W zadaniu przedstawiona została sytuacja, która mogła mieć miejsce w życiu codziennym. Dotyczy ona przygotowania przez Jarka kosmetyku w prezencie dla swojej sympatii. Jarek wybrał prosty zestaw składników do stworzenia kwiatowo-animalistycznej kompozycji o lekkim zabarwieniu owocowym. Jak na środek zapachowy, który można by kupić w sklepie, zestaw jest dosyć ubogi, gdyż składa się z pięciu składników. Z drugiej strony zadanie to dotyczy  problemu poruszanego na zajęciach w gimnazjum, gdzie na lekcjach dotyczących roztworów omawia się zazwyczaj jedynie układy dwuskładnikowe. Problem może się więc pozornie wydawać złożony dla przeciętnego absolwenta gimnazjum. Skład roztworu został dobrany w taki sposób, że etanol stanowi zdecydowaną większość w masie składników, tak więc powinno być oczywiste, że nie wchodzi w skład olejku zapachowego, ale jest rozpuszczalnikiem i nośnikiem dla substancji zapachowych. Dodatkowo uczniowie mogą skojarzyć fakt, że alkohol etylowy jest dobrym rozpuszczalnikiem wielu substancji organicznych.

Celem zadania było sprawdzenie, czy uczniowie potrafią zastosować w praktyce pojęcie stężenia procentowego, a więc czy potrafią spośród składników roztworu wyodrębnić ten, który jest rozpuszczalnikiem i te, które stanowią masę substancji rozpuszczonej. Uczniowi nie narzucono z góry sposobu obliczania stężenia – mógł rozwiązać zadanie, stosując zarówno wzór na stężenie procentowe, jak i pojęcie proporcjonalności. Masy składników zostały z jednej strony dobrane w ten sposób, że mogą stanowić składniki prawdziwego kosmetyku, a z drugiej – nie utrudniają uczniowi rozwiązania zadania, wystarczy bowiem wykonać proste obliczenia arytmetyczne. Dodatkowo warto zwrócić uwagę na fakt, że od razu podano masy, a nie objętości płynnych substancji służących do sporządzenia roztworu, tak aby nie trzeba było stosować przeliczania jednostek objętości na masę.

Wart podkreślenia wydaje się fakt, że ukoronowaniem obliczeń był wybór rodzaju środka zapachowego. Ten etap z kolei wymagał od ucznia przeanalizowania tekstu wstępnego do zadania. Podział zapachów w perfumiarstwie nie został stworzony przypadkowo – po pierwsze bardzo wpływa na cenę produktu, a po drugie świadczy o zawartości olejków zapachowych, a więc o intensywności zapachu, jego nośności i trwałości.

Roztwór zapachowy przedstawiony w zadaniu można bez problemu przygotować na lekcji chemii, co mogłoby stanowić ciekawą alternatywę dla często omawianej zalewy do ogórków.

Jak odpowiadali uczniowie?

W tabeli przedstawiono rozkład procentowy odpowiedzi uczniów na pytanie postawione w poleceniu do zadania (prawidłową odpowiedź wytłuszczono).

 Ze względu na konstrukcję zadania, prawdopodobieństwo udzielenia prawidłowej odpowiedzi w sposób przypadkowy („strzelając”) wynosiło 20%. Prawidłowej odpowiedzi C udzieliło 27,2% uczniów. Uwagę zwraca fakt, że najmniejszą atrakcyjnością cieszył się dystraktor D, czyli woda odświeżająca. Niewykluczone, że uczniowie, którzy „strzelali”, nie skojarzyli po prostu takiego rodzaju produktu kosmetycznego i wybierali częściej pozostałe odpowiedzi. Z podobnych względów najatrakcyjniejszym, a więc najczęściej wybieranym z dystraktorów mogła być możliwość A, czyli perfumy.

Udzielenie nieprawidłowej odpowiedzi w tym zadaniu może świadczyć o:

- niezrozumieniu przez ucznia faktu, że rozpuszczalnikiem jest ten składnik, którego w roztworze jest najwięcej oraz że substancję może tworzyć więcej niż jeden składnik roztworu,

- nieznajomości podstawowych właściwości fizykochemicznych etanolu,

- pomyłce popełnionej w trakcie obliczeń stężenia procentowego olejków zapachowych, co jest jednak mało prawdopodobne ze względu na dobór danych użytych w zadaniu.

Na wykresie zamieszczonym poniżej przedstawiono procent prawidłowych odpowiedzi udzielonych w tym zadaniu przez uczniów podzielonych na osiem równolicznych grup. Uczniowie z grupy pierwszej uzyskali najniższe średnie wyniki w całym teście, a z ósmej – najwyższe.

Dane źródłowe do przygotowania wykresu pochodzą z badania Pracowni Przedmiotów Przyrodniczych „Laboratorium myślenia”.

Z analizy wykresu wynika, że uczniowie z grup 1–5 odpowiadali na przedstawione zadanie poniżej progu „strzelania” (20%). Wyższy odsetek prawidłowych odpowiedzi zaczyna się dopiero w szóstej grupie. Około 54% uczniów, którzy zdobyli najwyższe wyniki w całym teście, wybrało prawidłową odpowiedź.

Słowa kluczowe