Fizyka

Wiązka zadań

Energia piłki

Drukuj

Sugerowane przeznaczenie Praca na lekcji, Sprawdzian

Zadanie

Marta zanurzyła pod wodę lekką piłeczkę i puściła ją. Piłka wypłynęła na powierzchnię.

Wybierz właściwe dokończenie zdania.

Gdy piłka poruszała się w wodzie, przyspieszając,

`square` A.   rosła zarówno jej energia kinetyczna, jak i potencjalna.

`square` B.   rosła jej energia kinetyczna, a malała potencjalna.

`square` C.   malała jej energia kinetyczna, a rosła potencjalna.

`square` D.   malała zarówno jej energia kinetyczna, jak i potencjalna.

Odpowiedź, podstawa programowa i omówienie zadania

Poprawna odpowiedź

A

Wymaganie ogólne

1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.

Wymaganie szczegółowe

2.1. Energia. Uczeń wykorzystuje pojęcie energii mechanicznej i wymienia różne jej formy

Komentarz

Zadanie sprawdza rozumienie pojęcia energii mechanicznej na przykładzie sytuacji, w której mamy do czynienia z kilkoma formami tej energii. Wydaje się, że jest to zadanie bardzo proste, które nie powinno sprawić uczniom żadnych problemów. Jednak wyniki badania pilotażowego pokazały, że poprawnie rozwiązało je zaledwie 29% badanych osób.

Istnieje uzasadniona obawa, że podstawowy problem, na jaki napotykają uczniowie w tym zadaniu, bierze się ze zbyt schematycznego nauczania szkolnego. Bardzo często uczniowie na podstawie kilku typowych zadań z podręcznika dochodzą do wniosku, że w każdej sytuacji, w której rośnie energia kinetyczna jakiegoś ciała, automatycznie maleje jego energia potencjalna (i na odwrót). Prowadzi to do uczenia się tego typu formułek na pamięć, a następnie bezkrytycznego ich powtarzania, niezależnie od kontekstu sytuacyjnego. 

W przypadku tego zadania ofiarami błędnych przekonań padło w sumie niemal 65% uczniów, którzy wybrali odpowiedź B lub C. Nieco ponad 37% badanej populacji odpowiedziało, że rosła energia kinetyczna piłki, a malała potencjalna (odpowiedź B). Odwrotną sytuację (energia kinetyczna malała, a rosła energia potencjalna – odpowiedź C), wybrało nieco ponad 28% badanych osób. 

Wyniki te są bardzo ciekawe, ponieważ pokazują, jak mocno pewne przekonania są zakorzenione w naszej świadomości, pomimo ewidentnych dowodów, że jest inaczej, niż myślimy. Skoro piłka poruszała się do góry, do tego przyspieszając, to musiała rosnąć zarówno jej energia potencjalna, jak i energia kinetyczna. Aby dojść do tego wniosku, uczeń nie potrzebował żadnej zaawansowanej wiedzy. Wystarczająca była znajomość pojęcia energii kinetycznej i potencjalnej oraz umiejętność przeczytania treści zadania ze zrozumieniem. Najprawdopodobniej uczniowie nie zauważali też, że w opisanym przypadku piłkę pchała do góry siła wyporu, w efekcie czego piłeczka nie wykorzystywała zgromadzonej energii mechanicznej.


Utwór powstał w ramach projektu "Badanie jakości i efektywności oraz instytucjonalizacja zaplecza badawczego” współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl