Identyfikacja folii

Poprawna odpowiedź

1.B

2.A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Umiejętnością mierzoną w prezentowanym zadaniu jest wnioskowanie na podstawie wyników eksperymentu. Zadanie odwołuje się do następujących treści kształcenia z podstawy programowej dla poziomu podstawowego szkół ponadgimnazjalnych – 6.2. Uczeń klasyfikuje tworzywa sztuczne w zależności od ich właściwości. We wstępie do zadania opisano eksperyment, w którym badano wpływ temperatury na właściwości folii wykonanej z pewnego tworzywa sztucznego. Na podstawie poczynionych przez Olę obserwacji uczeń powinien zidentyfikować rodzaj tworzywa, z którego została wykonana folia, oraz podać argument przemawiający za przyjęciem takiego wniosku. Analiza jakościowa substancji chemicznych, czyli identyfikacja danej substancji chemicznej metodami eksperymentalnymi, to jedna z najważniejszych umiejętności, jakie powinien nabyć uczeń w toku nauczania chemii.

Aby prawidłowo rozwiązać to zadanie, uczeń powinien:

• wiedzieć, że tworzywa termoplastyczne, zwane termoplastami, to tworzywa, które pod wpływem ogrzewania przechodzą każdorazowo w stan plastyczny i zaczynają mieć własności lepkiego płynu, natomiast po ochłodzeniu twardnieją; termoplasty można wielokrotnie przetwarzać poprzez topienie i ponowne schładzanie, choć po każdym przetworzeniu pogarszają się ich własności użytkowe i mechaniczne;
• wiedzieć, że duroplasty to tworzywa, które w podwyższonej temperaturze lub pod wpływem substancji nazywanych utwardzaczami przekształcają się w produkt usieciowany (nietopliwy i nierozpuszczalny); pod wpływem temperatury nie topią się, lecz następuje ich rozkład;
• zauważyć, że folia opisana we wstępie stopiła się pod wpływem ogrzewania, a stopione krople tworzywa utworzyły scaloną kulkę po ochłodzeniu w miseczce z zimną wodą;
• zauważyć i zinterpretować informację, że kiedy Ola utworzoną kulkę tworzywa włożyła ponownie do płomienia, kulka znowu zaczęła się topić, a więc w poprzednim etapie nie nastąpiło utwardzenie tworzywa. Gdyby to był duroplast (tworzywo termoutwardzalne), to folia przeszłaby nieodwracalnie ze stanu plastycznego w stan utwardzony w wyniku działania podwyższonej temperatury i ponowne stopienie kulki nie byłoby możliwe. Tak więc tworzywem badanym w doświadczeniu jest bez wątpienia termoplast.   

 Warto podkreślić, że uczeń w tym przypadku nie musi podać dokładnej nazwy tworzywa, z którego została wykonana folia, a więc nie jest obciążony koniecznością przypominania sobie, które tworzywa palą się żółtym płomieniem i gasną po wyciągnięciu z płomienia oraz jaki mają zapach. Ponadto, sam kolor płomienia jest cechą mało specyficzną, ponieważ wiele termoplastów i duroplastów pali się żółtym płomieniem. Cechą ułatwiającą identyfikację tworzywa jest zapach palącej się świecy, który jest charakterystyczny dla polietylenu, natomiast nie jest to cecha ogólna termoplastów, bo np. palący się polistyren wydziela zapach hiacyntów, a PVC – zapach chlorowodoru.     

Procentowe wyniki testu dla grupy 213 uczniów z klas pierwszych LO były następujące: 

Niemal trzy czwarte uczniów na podstawie obserwacji opisanych we wstępie zidentyfikowało rodzaj tworzywa, z którego została wykonana folia, jako termoplast. Uczniowie, którzy udzielili błędnej odpowiedzi, najprawdopodobniej nie pamiętali właściwości termoplastów i duroplastów, więc „strzelali”, albo pomylili obie nazwy. Istnieje też możliwość, że jakiś uczeń pamiętał, że wiele duroplastów pali się żółtym płomieniem i zasugerował się tym faktem, udzielając odpowiedzi.

Interesujące są wyniki dla wyboru uzasadnienia – odpowiedzi poprawnych było o ponad 3% więcej niż odpowiedzi poprawnych w 1 części zadania, co sugeruje, że uczniowie ogólnie wiedzieli, jaka jest podstawowa różnica między termoplastami i duroplastami, natomiast część z nich nie opanowała nazewnictwa tworzyw.         

Całe zadanie poprawnie rozwiązało 52,1% uczniów, co potwierdza wcześniejsze spostrzeżenia dotyczące trudności uczniów z nazewnictwem tworzyw – prawdopodobnie słyszeli o termoplastach i duroplastach, ale część z nich pomyliła te nazwy.   

Słowa kluczowe