Płyn do chłodnicy

Poprawna odpowiedź

1. Nie,

2. Nie,

3. Tak

Wymaganie ogólne

1.1 Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno – komunikacyjnych.

Wymaganie szczegółowe

4.7 Powietrze i inne gazy. Uczeń opisuje rdzewienie żelaza i proponuje sposoby zabezpieczania produktów zawierających w swoim składzie żelazo przed rdzewieniem.

Komentarz

Umiejętnością badaną w tym zadaniu jest wnioskowanie na podstawie analizy tekstu źródłowego. Aby prawidłowo rozwiązać zadanie uczeń powinien posiadać podstawową wiedzę na temat reakcji chemicznych zachodzących podczas procesu korozji, zwłaszcza wzrostu masy metalu wskutek powstawania produktów utlenienia (przyłączenia tlenu i ewentualnie innych pierwiastków) oraz wyodrębnić z treści zadania informacje dotyczące zmiany masy płytek wykonanych z różnych metali.

Zadanie opiera się na przeanalizowaniu zmian masy płytek metalowych zanurzonych w płynie chłodniczym, a następnie wskazaniu, czy trzy proponowane wnioski dotyczące zaobserwowanych zmian są prawdziwe, czy też fałszywe.

Aby poprawnie określić prawdziwość wniosku 1, uczeń powinien porównać ze sobą masy płytki stalowej przed badaniem oraz po nim i zauważyć, że masa wzrosła o 46 mg. Z tego powinien wywnioskować, że wzrost masy jest spowodowany powstaniem produktów utlenienia metalu (przyłączenia tlenu), zatem doszło do procesu korozji (wniosek 1 jest fałszywy). W przypadku wniosku 2 należało porównać ze sobą wartości liczbowe zmian masy poszczególnych płytek i zauważyć, że w przypadku żeliwa zmiana masy jest największa (541 mg), zatem żeliwo uległo korozji w największym stopniu. Ponieważ silnik powinien być zbudowany z materiału możliwie najbardziej odpornego na korozję, wniosek 2 jest również fałszywy. Aby poprawnie sklasyfikować wniosek 3, wystarczyło ponownie porównać zmiany mas poszczególnych płytek i zauważyć, że są one różne dla różnych metali. Stąd należało wywnioskować, że w tym samym płynie różne metale ulegają korozji w różnym stopniu, a zatem wniosek 3 jest prawdziwy.

Zadanie zostało zbadane na grupie 118 uczniów z klas III gimnazjum. Określenie prawdziwości wniosku 1 sprawiło uczniom największe trudności. Prawidłowych odpowiedzi udzieliło zaledwie 54% uczniów, a więc na poziomie losowego wyboru odpowiedzi. Tylko wśród uczniów, którzy osiągnęli najwyższe wyniki z całego testu, uzyskany wynik zdecydowanie przekroczył próg 50%. Pytanie słabo różnicowało uczniów z grup o średnich i słabych osiągnięciach w całym teście. Niewiele lepszy wynik ogólny (60%) został osiągnięty dla wniosku 2, przy czym nie zaobserwowano istotnego zróżnicowania odpowiedzi uczniów ze względu na prezentowany przez nich poziom umiejętności. Natomiast dla wniosku 3 osiągnięto znacznie wyższy wynik - 81% uczniów zaznaczyło poprawną odpowiedź, pytanie to jednak również słabo różnicowało uczniów. Wyniki otrzymane dla wniosków 1 i 2 wyraźnie wskazują, że uczniowie w przeważającej części słabo kojarzą proces korozji ze wzrostem masy metalu ze względu na powstające produkty korozji. Innymi słowy, zwiększenie masy obiektu nie jest dla nich jednoznacznym wyróżnikiem, że metal koroduje. Z pewnością należałoby temu zagadnieniu poświęcić nieco więcej uwagi przy omawianiu punktu 4.7. podstawy programowej. Natomiast w przypadku wniosku 3, gdzie skojarzenie przyrostu masy z korozją nie było konieczne do prawidłowego określenia jego prawdziwości, wynik był dużo lepszy. Wystarczyło zaobserwować, że zmiany masy są różne, aby udzielić prawidłowej odpowiedzi.

Poprawne odpowiedzi w przypadku wszystkich 3 wniosków wskazało 32% uczniów (przy czym prawdopodobieństwo czysto losowego wyboru wynosiło 12,5%), a zatem zadanie to było dla uczniów stosunkowo trudne. Stało się tak przede wszystkim ze względu na duże trudności, jakie napotkali uczniowie rozwiązując punkty 1 i 2. Zadanie nieźle różnicuje uczniów bardzo dobrych i dobrych, natomiast w grupach uczniów średnich i słabych to zróżnicowanie jest znacznie mniej wyraźne.

Istotnym walorem zadania jest osadzenie go w bardzo praktycznym, potencjalnie interesującym dla uczniów kontekście problemu korozyjnego oddziaływania płynów chłodzących na silniki samochodowe.

Słowa kluczowe