Wiązka zadań
Obwód elektryczny
Zadanie wraz z komentarzem pochodzi z publikacji:
Ostrowska B., Spalik K., red., 2010, Umiejętności złożone w nauczaniu historii i przedmiotów przyrodniczych. Warszawa: Wydawnictwo Instytutu Filozofiii i Socjologii PAN.
Publikacja jest pokłosiem projektu badawczego finansowanego przez Centralną Komisję Egzaminacyjną oraz Europejski Fundusz Społeczny.
Zadanie
Podczas pracy na lekcji fizyki jedna z grup skonstruowała obwód elektryczny, którego schemat pokazano na rysunku poniżej.
W poniższej tabeli podano opis trzech różnych sytuacji, dotyczących tego obwodu.
Oceń, czy opisane sytuacje są możliwe. Jeśli wybrałeś odpowiedź Tak, to opisz, jak muszą być ustawione wyłączniki – wpisz literę „O”, jeśli wyłącznik ma być otwarty, a literę „Z”, jeśli ma być zamknięty.
| Lp. | Sytuacja | Czy jest możliwa? | Ustawienie wyłączników (O/Z) | ||
| I | II | III | |||
| 1. | Żarówka C się świeci, żarówka A się nie świeci. | ||||
| 2. | Żarówka C się świeci, żarówka B się nie świeci. | ||||
| 3. | Świecą się równocześnie żarówki B i C. | ||||
Poprawna odpowiedź
1. – Nie
2. – Tak, Z, O, Z
3. – Tak, Z, Z, Z
Wymaganie ogólne
1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
2 Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników.
Wymaganie szczegółowe
4.12. Elektryczność. Uczeń buduje proste obwody elektryczne i rysuje ich schematy
Komentarz
Uczniowie powinni nie tylko poznać pojęcia opisujące przepływ prądu elektrycznego, ale i budować oraz analizować proste obwody elektryczne. Jest to ważne, ponieważ elektryczność jest działem fizyki trudnym do opanowania przez uczniów. Wiąże się to z dużym stopniem abstrakcji takich pojęć, jak napięcie i natężenie prądu, opór elektryczny. Przy opisywaniu zjawisk związanych z elektrycznością zawodzi uczniów wszelka intuicja. Wprawdzie w praktyce szkolnej jest dość dużo zadań dotyczących obwodów elektrycznych, jednak najczęściej sprowadzają się one do obliczeń z wykorzystaniem prawa Ohma. Jednak nawet dobry uczeń sprawnie posługujący się tym prawem często nie rozumie zupełnie, co dzieje się w tak prostym obwodzie, jak pokazany w tym zadaniu. Aby go rozwiązać, uczeń musi wiedzieć, że:
- żarówka się świeci, gdy obwód w którym się znajduje jest zamknięty;
- połączenie szeregowe jest połączeniem zależnym, a równoległe – niezależnym (chociaż nie musi operować tymi pojęciami).
Pewnym utrudnieniem jest konieczność analizy zależności bądź niezależności działania danych elementów obwodu. Świadome wybranie odpowiedzi tak w pierwszym wierszu świadczy o niezrozumieniu działania szeregowo połączonych odbiorników energii elektrycznej. Analogicznie, świadome wybranie odpowiedzi nie w drugim lub trzecim wierszu świadczy o niezrozumieniu działania równolegle połączonych żarówek. Dużą zaletą omawianego zadania jest fakt, że duża liczba kombinacji ustawień wyłączników praktycznie uniemożliwia uzyskanie dobrej odpowiedzi przypadkowo, a z drugiej strony nie utrudnia zadania, gdyż dla ucznia świadomie wybierającego odpowiedzi tak lub nie ustawienia wyłączników są oczywiste.
Uczniowie którzy zaznajomili się z tym zagadnieniem empirycznie, są w lepszej sytuacji niż ci, którzy zapoznali się z nim wyłącznie teoretycznie. Warto zauważyć, że obwody elektryczne działają zgodnie z zasadami logiki. Doświadczenie nabyte przy ich budowie i analizie kształci przy okazji ścisłe i logiczne myślenie ucznia. Pytania: Czy coś może się zdarzyć? Jakie warunki muszą zostać spełnione, aby się zdarzyło? są obecne w naszym życiu niezależnie od tego, czy uważaliśmy na lekcjach fizyki, czy też nie.
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
