Natężenie prądu

Poprawna odpowiedź

C

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

4.7. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem natężenia prądu elektrycznego
4.12. Elektryczność. Uczeń buduje proste obwody elektryczne i rysuje ich schematy
8.1. Wymagania przekrojowe. Uczeń opisuje przebieg i wynik przeprowadzanego doświadczenia, wyjaśnia rolę użytych przyrządów, wykonuje schematyczny rysunek obrazujący układ doświadczalny
8.12. Wymagania przekrojowe. Uczeń planuje doświadczenie lub pomiar, wybiera właściwe narzędzia pomiaru/ mierzy: czas, długość, masę, temperaturę, napięcie elektryczne, natężenie prądu

Komentarz

Zadanie nie wydaje się trudne – dotyczy bowiem tak fundamentalnej wiedzy z dziedziny elektryczności, że nie powinno sprawiać kłopotu żadnemu uczniowi po kursie gimnazjalnym.

W praktyce jednak okazuje się, że wyniesiona ze szkoły wiedza nie jest w żaden sposób ugruntowana.

Jedną z kluczowych przyczyn takiego stanu jest naturalna trudność, jakiej doświadczają uczniowie, którym nagle każemy posługiwać się całkowicie abstrakcyjnymi dla nich pojęciami natężenia i napięcia. Pomimo wysiłków wielu nauczycieli jest to stan powszechny, o czym świadczą bardzo słabe wyniki, jakie uczniowie uzyskują z zadań z elektryczności na egzaminie gimnazjalnym.

Drugą przyczyną jest prawdopodobnie małe doświadczenie lub brak doświadczenia małe lub wręcz zerowe doświadczenie wielu uczniów w osobistym wykonywaniu jakichkolwiek pomiarów elektrycznych.

Uczeń, który miał kiedykolwiek na lekcji okazję podłączyć amperomierz w różnych miejscach tak prostego obwodu jak w tym zadaniu, ma pewne szanse na zrozumienie, że wynik pomiaru nie zależy od miejsca, w którym włączymy amperomierz. 

Bez takiego doświadczenia górę biorą  utrwalone błędne przekonania – na przykład wielu uczniów uznaje, że prąd po przepłynięciu przez żarówkę musi się zmniejszyć, bo przecież wykonał w niej jakąś pracę.

Zadanie w tej lub innej (zmodyfikowanej) formie powinno być jednym z elementów podsumowania doświadczalnej lekcji o pomiarach dokonywanych za pomocą amperomierza. Jeżeli okaże się bowiem, że pomimo naszych wysiłków uczniowie nadal  rozwiązują je źle – będzie to sygnał, że cała ich wiedza jest niezwykle powierzchowna i niepełna.

 Poniżej pokazano wyniki badania wykonanego na losowej próbie około 5000 uczniów klas I szkół ponadgimnazjalnych. Badaną populację podzielono według uzyskanych wyników na osiem równolicznych grup, nadając im numery od 1 do 8 (1 – uczniowie najsłabsi, 8 – najlepsi).

 Liczby 1-8 na poziomej osi oznaczają numer grupy, a liczby na pionowej osi – procent uczniów z danej grupy, jaki wybrał daną odpowiedź  

Poniższy wykres przedstawia ilościowy wybór zaproponowanych odpowiedzi przez poszczególne grupy uczniów.

Następny wykres przedstawia zbiorcze wyniki zadania według poprawnych i niepoprawnych odpowiedzi uczniów z poszczególnych grup.

Zadanie wypadło w badaniu bardzo słabo. Zdecydowanie największy  odsetek uczniów wśród wszystkich grup, praktycznie niezależnie od ich poziomu (może z wyjątkiem najlepszej), wybierał odpowiedzi A i C. Jedynie wśród najlepszych uczniów odpowiedź poprawna zdobyła nieznaczną przewagę nad pozostałymi, nadal jednak było to poniżej 50%. Wyniki są dowodem na bardzo słabe opanowanie przez uczniów elementarnej wiedzy praktycznej z dziedziny elektryczności. Można zadać sobie pytanie: jeżeli uczniowie nie wiedzą nawet tego, to czy w ogóle coś istotnego o elektryczności wiedzą?

Słowa kluczowe