Wiązka zadań
Bezpieczniki
Zadanie
Aby uniknąć przegrzania się przewodów w domowej instalacji elektrycznej, instaluje się w niej bezpieczniki, które odcinają dopływ prądu gdy przekroczy on pewne graniczne natężenie. Za pomocą przedłużacza Maciek włączył jednocześnie trzy grzejniki elektryczne do tego samego gniazdka, co spowodowało zadziałanie bezpiecznika i odcięcie dopływu prądu. Wszystkie grzejniki były sprawne.
Które z poniższych stwierdzeń jest jedynym możliwym wyjaśnieniem zadziałania bezpiecznika?
`square` A. Przekroczono maksymalną dopuszczalną wartość napięcia.
`square` B. Przekroczono największą możliwą wartość wypadkowego oporu.
`square` C. Włączono zbyt dużą liczbę urządzeń elektrycznych.
`square` D. Przekroczono dopuszczalną łączną moc urządzeń.
Poprawna odpowiedź
D
Wymaganie ogólne
2 Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników.
3 Wskazywanie w otaczającej rzeczywistości przykładów zjawisk opisywanych za pomocą poznanych praw i zależności fizycznych.
Wymaganie szczegółowe
4.8. Elektryczność. Uczeń posługuje się (intuicyjnie) pojęciem napięcia elektrycznego
4.9. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem oporu elektrycznego, stosuje prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych
4.10. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem pracy i mocy prądu elektrycznego
Komentarz
Zadanie bada wiadomości szkolne z zakresu elektryczności w bardzo praktycznym i życiowym kontekście.
Dystraktor „A” może być wybrany wyłącznie przez uczniów, którzy zupełnie nie „oswoili się” z pojęciem napięcia i z niczym konkretnym się im ono nie kojarzy. Uczeń bowiem powinien znać przynajmniej jeden fakt: wszystkie urządzenia włączane do domowej sieci elektrycznej pracują pod tym samym napięciem, niezależnie od ich liczby, mocy itp.
Dystraktor „B” mógłby być wybierany wyłącznie przez uczniów którzy nie wiedzą, że im większy opór, tym mniejsze (a nie większe) natężenie prądu. Zagrożeniem dla domowej sieci elektrycznej zatem mógłby być zbyt mały opór, ale nie zbyt duży.
Dystraktor „C” wydaje się poprawny z powodu potocznej „wiedzy”, że nie można włączać zbyt wielu urządzeń na raz. Jego odrzucenie wymaga świadomości lub doświadczenia, że wiele odbiorników małej mocy (np. ładowarek do komórek) nie powoduje problemów, podczas gdy włączenie zaledwie 2-3 urządzeń dużej mocy może powodować zadziałanie bezpieczników.
Wybór dystraktora „D” może świadczyć o połączeniu podanej w zadaniu informacji, że działanie bezpiecznika związane jest z przekroczeniem dopuszczalnego natężenia prądu oraz szkolnej wiedzy, że przy stałym napięciu wzrost natężenia oznacza przekroczenie dopuszczalnej mocy.
Zadanie było badane w nieco trudniejszej wersji – bez podania zasady działania bezpiecznika. Zasada ta nie jest wprost wymieniona w podstawie programowej, choć można by podejrzewać, że jest to fakt uczniom znany z codziennego życia. Zadanie zostało poprawnie rozwiązane przez zaledwie 26% uczniów. Warto nadmienić, że w przypadku tego zadania prawdopodobieństwo prawidłowego rozwiązania przy wyborze odpowiedzi w sposób losowy wynosi 25%. Nawet wśród najlepszych uczniów poprawne odpowiedzi nie przekraczały 30% (badanie przeprowadzono na próbie 602 uczniów).` ` ` `
Wybory poszczególnych odpowiedzi były następujące:
A – 38%
B – 8 %
C – 22%
D – 28%
Wyniki świadczą o tym, że wiadomości z zakresu elektryczności – nawet (a może zwłaszcza) takie, które dotyczą bardzo konkretnych i typowo codziennych aspektów życia, są wśród absolwentów gimnazjum bardzo słabo ugruntowane.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
