Jedno zgniłe jabłko…

Poprawna odpowiedź

1. Nie,

2. Nie,

3. Tak.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Umiejętnością mierzoną w prezentowanym zadaniu jest wnioskowanie na podstawie analizy wyników z doświadczenia. Zadanie to jest okazją do kształtowania wśród uczniów rozumienia metody naukowej, w tym formułowania problemu badawczego, odróżniania próby kontrolnej od próby badawczej oraz poprawnego wyciągania wniosków z obserwacji eksperymentów. Są to wszystko umiejętności kluczowe w nauce chemii, bez opanowania których nie można myśleć o projektowaniu i prowadzeniu eksperymentów chemicznych (patrz podpunkt 3 wymagań ogólnych podstawy programowej dla poziomu podstawowego szkół ponadgimnazjalnych).

Aby poprawnie rozwiązać to zadanie, uczeń powinien:

• zwrócić uwagę na fakt, że eksperyment był prowadzony nocą, a nie w dzień, a zatem nie można na jego podstawie ocenić, czy owoce dojrzewają szybciej w nocy, czy w ciągu dnia (stwierdzenie 1 nie jest wnioskiem z doświadczenia);
• wiedzieć, co to jest próba kontrolna i próba badawcza oraz do czego służą;
• zauważyć, że w opisywanym eksperymencie słoik z zielonym bananem jest próbą kontrolną, natomiast słoik z zielonym bananem i dojrzałym jabłkiem jest próbą badawczą;
• zauważyć, że obserwacje próby kontrolnej pozwalają ocenić, jak szybko dojrzewa banan, który samodzielnie wytwarza etylen, natomiast obserwacje próby badawczej pozwalają ocenić wpływ etylenu wytwarzanego przez jabłko na proces dojrzewania banana;
• z faktu, że banan umieszczony w słoiku bez jabłka pozostał zielony, a banan pozostawiony na noc z jabłkiem dojrzał, wyciągnąć wniosek, że obecność jabłka w słoiku była czynnikiem przyspieszającym proces dojrzewania banana;
• zauważyć, że skoro substancją odpowiedzialną za dojrzewanie owoców jest etylen, to właśnie gazowy etylen produkowany przez jabłko przyspieszył dojrzewanie banana (stwierdzenie 3 jest wnioskiem z eksperymentu);
• zauważyć, że w pierwszym słoiku mamy tylko „etylen z banana”, a w drugim „etylen z banana” + „etylen z jabłka” – oznacza to, że nawet jeśli banany produkują więcej etylenu niż jabłka, to zawsze w słoiku z samym bananem będzie mniej etylenu niż w słoiku z jabłkiem i bananem. Co więcej, jeśli jabłko produkuje mniej etylenu niż banan, to ta niewielka porcja etylenu w połączeniu z etylenem „własnym” banana może spowodować, że banan zmieni kolor na żółty, bo po prostu sumaryczna ilość wytworzonego etylenu będzie wystarczająca do tego, żeby banan dojrzał (stwierdzenie 2 nie jest wnioskiem z eksperymentu).

 Warto podkreślić, że uczeń nie musi posiadać szczegółowych wiadomości na temat właściwości etylenu czy przemian biochemicznych towarzyszących dojrzewaniu owoców, aby dojść do prawidłowego rozwiązania. Wszystkie informacje potrzebne do rozwiązania tego zadania znajdują się w tekście, wymagają jedynie logicznej interpretacji.   

Zadanie zostało zbadane na grupie 195 uczniów z klas I szkół ponadgimnazjalnych. W poniższej tabeli przedstawiono wyniki procentowe z tego badania:

Zadanie okazało się dla uczniów trudne – poprawnie całe zadanie rozwiązało 23,6% biorących udział w badaniu (prawdopodobieństwo poprawnego rozwiązania całego zadania drogą losową wynosi w tym wypadku 12,5%). Mało który uczeń miał problem ze  wskazaniem prawidłowej odpowiedzi w przypadku stwierdzenia 1 – ponad 94% uczniów rozwiązało tę część zadania poprawnie. Przyczyną błędnych odpowiedzi mogło być zasugerowanie się faktem, że układ eksperymentalny pozostawiono na noc. Uczniowie mogli nie zauważyć, że do wyciągnięcia wniosku 1 potrzebne jest zbadanie zachowania owoców w dzień (czego nie wykonano).

Najwięcej problemów uczniowie mieli ze stwierdzeniem 2 – poprawną odpowiedź wskazało 28,2% badanych. Wybranie niepoprawnej odpowiedzi mogło wynikać z trudności w interpretowaniu obserwacji wypływających z eksperymentu opisanych w zadaniu. Część uczniów mogła uznać, że skoro zielony banan bardzo szybko dojrzał w towarzystwie jabłka, a pozostawiony na noc bez jabłka pozostał zielony, to jabłko musi wytwarzać więcej etylenu niż niedojrzały banan. Warto zauważyć, że im bardziej dojrzałe jest jabłko, tym więcej etylenu produkuje, stąd wzięło się powiedzenie, że „jedno zgniłe jabłko psuje wszystkie pozostałe”. Niektórzy uczniowie mogli więc pomyśleć, że ilość produkowanego przez owoc etylenu zależy od dojrzałości owocu, a zatem, że dojrzałe jabłko będzie wytwarzać więcej etylenu niż niedojrzały banan.    

Z kolei w przypadku stwierdzenia 3 ponad 90% uczniów nie miało problemów z interpretacją obserwacji opisanych we wstępie do zadania i wybrało właściwą odpowiedź. Przyczyną błędnych odpowiedzi mogły być problemy z interpretacją wyników eksperymentu lub problemy ze zrozumieniem, w jaki sposób etylen produkowany przez jabłka mógłby wpływać na dojrzewanie innych owoców (uczniowie nie wiedzieli, że etylen jest gazem).

Słowa kluczowe