Datowanie

Poprawna odpowiedź

1. - Nie można,

2. - Można,

3. - Nie można,

4. - Nie można

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Prezentowane zadanie dotyczy metody datowania radiowęglowego, czyli określania wieku badanego przedmiotu na podstawie procentowej zawartości nietrwałego izotopu ¹⁴C. Wstęp do zadania zawiera szczegółowe informacje na temat powstawania tego izotopu oraz mechanizmu prowadzącego do włączenia go w obieg pierwiastków w przyrodzie. Informacje te są wystarczające, aby wyciągnąć najważniejsze wnioski niezbędne do poprawnego rozwiązania zadania. Przede wszystkim, datowanie radiowęglowe może być stosowane jedynie do określania wieku materiałów pochodzenia organicznego, ponieważ tylko organizmy żywe mogą pobierać izotop ¹⁴C ze środowiska i wbudowywać go w strukturę swoich tkanek. Po śmierci organizmu proces ten ustaje. Na skutek zachodzących rozpadów nietrwałego izotopu węgla, jego procentowa zawartość w substancji powoli się zmniejsza.

Zadaniem uczniów było ustalenie, czy metodą datowania radiowęglowego można ocenić wiek przedmiotów zestawionych w tabeli. Z wyjątkiem drewnianego krzesła, są to przedmioty wykonane z materiałów nieorganicznych, zatem nie możemy określić ich wieku tą metodą. Wydaje się więc, że uczniowie nie powinni mieć problemów z dokonaniem poprawnej oceny. Tymczasem całość zadania rozwiązało jedynie 18,1% uczniów.

W przypadku pierwszego przedmiotu, czyli srebrnego kielicha, poprawnej odpowiedzi udzieliło w sumie 55,8% uczniów. Najtrafniej odpowiadali uczniowie uzyskujący najwyższe wyniki w teście. Natomiast uczniowie uzyskujący wyniki słabe i średnie najprawdopodobniej wybierali odpowiedź losowo. W tych grupach odsetek prawidłowych odpowiedzi oscylował wokół wartości 50%. Wydaje się, iż znaczna część uczniów przeoczyła fakt, że srebro jest nie tylko potoczną nazwą materiału, z którego wykonano kielich, ale jest przede wszystkim nazwą pierwiastka chemicznego. Jeśli nawet kielich zawierałby w swoim składzie węgiel, to tylko w formie śladowych domieszek.

Nieco lepsze wyniki uzyskali uczniowie w przypadku pytania drugiego. Poprawnie rozwiązało je 62,8% badanych osób. Tu również odsetek prawidłowych odpowiedzi udzielonych przez uczniów najsłabszych wyniósł niewiele ponad 50%. Wynik ten wydaje się dosyć zaskakujący. Powszechnie wiadomo, że drewno jest pozyskiwane ze ściętych pni drzew. Drzewa są roślinami i w trakcie swojego życia pobierają dwutlenek węgla (a z nim izotop ¹⁴C) z atmosfery. Dwutlenek węgla jest następnie wykorzystywany do syntezy związków organicznych, z których zbudowane są tkanki drzewa. W takim razie drewno zawiera w swoim składzie między innymi izotop ¹⁴C, zaabsorbowany z atmosfery w trakcie cyklu życiowego rośliny. Wydawałoby się, że jest to sytuacja bardzo klarowna, jednak dla uczniów nie okazała się aż tak oczywista, jak można było się spodziewać.

Najbardziej problematyczne okazały się dwa ostatnie pytania. Na pytanie trzecie odpowiedziało poprawnie jedynie 42,5% uczniów, a na pytanie czwarte – 47,4%. W obu tych przypadkach uczniowie odpowiadali w podobny sposób i widoczna była silna korelacja pomiędzy wynikiem osiągniętym z całości testu a prawdopodobieństwem udzielenia prawidłowej odpowiedzi. Najsłabsi uczniowie wyraźnie preferowali wskazywanie marmurowego posągu i kamiennej miski jako przedmiotów możliwych do zbadania za pomocą metody datowania radiowęglowego. Ponadto wskazywali te przedmioty częściej niż drewniane krzesło czy srebrny kielich.

Uzyskane wyniki są o tyle zaskakujące, że dysponując informacjami zamieszczonymi w zadaniu, uczeń nie powinien mieć trudności z ocenieniem, który z wymienionych materiałów może zostać zbadany za pomocą tej metody. Być może na słabsze wyniki uzyskane w przypadku dwóch ostatnich pytań przełożyły się problemy z ustaleniem, w jaki sposób powstają kamień i marmur oraz czy zawierają węgiel ¹⁴C. Nie można jednak tego wyjaśnienia zastosować do dwóch pierwszych i najbardziej oczywistych sytuacji (czyli: kielich ze srebra oraz drewniane krzesło). Wydaje się zatem, że istniał jakiś inny, trudny do ustalenia, powód niezbyt dużej rozwiązywalności zadania. Być może niespodziewaną trudnością okazała się konieczność połączenia informacji dotyczących opisywanego zjawiska z elementarną wiedzą z zakresu biologii i chemii. Prostym kluczem do poprawnego rozwiązania zadania było bowiem zrozumienie, że metodą datowania radiowęglowego możemy określać wiek wyłącznie materiałów organicznych. Rozumiejąc tę prawidłowość, uczeń nie musi się zastanawiać nad składem chemicznym oraz procesami prowadzącymi do powstania poszczególnych substancji.