Wiązka zadań
Prąd w żarówce
Zadanie
W lampie w sypialni pana Marka przepaliła się żarówka z wolframowym włóknem. Niestety nie miał zapasowej, a na wyjście do sklepu było już za późno. Następnego dnia wyjechał na dwutygodniowy urlop, więc w żyrandolu pozostała przepalona żarówka. Podczas urlopu zdał sobie sprawę, że nie wyłączył włącznika światła. Zaczął się obawiać, że z tego powodu zapłaci większy rachunek za energię elektryczną.
Wiedząc, że pan Marek nie wyłączył włącznika zdecyduj, które z poniższych stwierdzeń są prawdziwe, a które fałszywe.
| Stwierdzenie | Tak czy nie? |
| 1. Prąd nadal płynął ze źródła zasilania do żarówki. | `square` Tak / `square` Nie |
| 2. Prąd nadal płynął przez włókno żarówki. | `square` Tak / `square` Nie |
| 3.Pan Marek zapłaci większy rachunek za prąd. | `square` Tak / `square` Nie |
Poprawna odpowiedź
1. NIE, 2. NIE, 3. NIE
Wymaganie ogólne
1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
Wymaganie szczegółowe
4.7. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem natężenia prądu elektrycznego
4.9. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem oporu elektrycznego, stosuje prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych
Komentarz
Zadanie sprawdza, na ile uczeń rozumie zjawisko przepływu prądu elektrycznego. Dla uczniów musi być bowiem jasne, że zamknięcie obwodu elektrycznego powoduje praktycznie natychmiastowy przepływ prądu w każdym elemencie tego obwodu, a jego otwarcie również natychmiast przerywa przepływ w każdym elemencie.
W efekcie oczywiste winno być, że przerwanie włókna żarówki przerywa przepływ prądu zarówno w samym włóknie (stwierdzenie 2), jak i w doprowadzających przewodach, co oznacza ustanie jakiegokolwiek przepływu energii elektrycznej (stwierdzenie 3). Brak przepływu prądu oznacza też oczywiście brak zużycia energii elektrycznej, a zatem przepalona żarówka nie przyczyni się do wzrostu wysokości rachunku (stwierdzenie 3).
Przekonanie uczniów, że tak jest, powinno być jednym z oczywistych celów nauczania fizyki w gimnazjum, gdyż inaczej wielu z nich jest przekonanych, że prąd „dopływa” ze źródła aż do miejsca przerwania obwodu. Przekonanie takie świadczy o myleniu przez uczniów zjawiska przepływu prądu z istnieniem napięcia między końcami przerwanego obwodu.
Trudności z dobrym rozumieniem opisanej sytuacji są spowodowane również tym, że w języku potocznym mówi się o prądzie w różnych kontekstach, między innymi w sytuacji gdy „mamy prąd w gniazdku elektrycznym” oraz „prąd płynie w czajniku”. W pierwszym przypadku chodzi faktycznie o napięcie, a w drugim o prąd.
Zadanie bardzo dobrze nadaje się na lekcję o energii elektrycznej jako sposób na sprawdzenie zrozumienia istoty zjawiska przez uczniów.
O tym że teoretyczna wiedza niekoniecznie przekłada się na rozumienie zjawisk świadczy fakt, że w badaniu przeprowadzonym wśród absolwentów gimnazjów poprawnie całe zadanie rozwiązało zaledwie 8% badanych uczniów. Wprawdzie aż 73% badanych wybrało poprawną ocenę stwierdzenia nr 2, to w stwierdzeniu nr 1 takich poprawnych wyborów było zaledwie 24%, a w trzecim 36%.
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
