Kamień kotłowy w czajniku

Poprawna odpowiedź

1. - Tak

2. - Tak

3. - Nie

4. - Nie

Wymaganie ogólne

1.1 Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno – komunikacyjnych.
2.1 Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg prostych procesów chemicznych;

Wymaganie szczegółowe

1.6 Substancje i ich właściwości. Uczeń posługuje się symbolami (zna i stosuje do zapisywania wzorów) pierwiastków: H, O, N, Cl, S, C, P, Si, Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Al, Pb, Sn, Ag, Hg.
5.4 Woda i roztwory wodne. Uczeń opisuje różnice pomiędzy roztworem rozcieńczonym, stężonym, nasyconym i nienasyconym.
7.2 Sole. Uczeń tworzy nazwy soli na podstawie wzorów i odwrotnie/ tworzy nazwy soli na podstawie wzorów i odwrotnie.

Komentarz

Umiejętnością badaną w tym zadaniu jest posługiwanie się nazwami i wzorami sumarycznymi soli. Do poprawnego rozwiązania zadania wystarczy uważna analiza fragmentu zadania dotyczącego składu kamienia kotłowego oraz znajomość symboli i wzorów chemicznych. Uczeń powinien:

• odczytać wzór związku 1 jako węglan wapnia, wychwycić wśród składników kamienia kotłowego trudno rozpuszczalne sole (…) wapnia (…) i węglany, a następnie wywnioskować, że węglan wapnia jest jednym ze składników kamienia kotłowego;
• odczytać wzór związku 2 jako wodorotlenek magnezu,  a następnie znaleźć fragment wstępu dotyczący tego związku: Kamień kotłowy to osad składający się z trudno rozpuszczalnych (…) wodorotlenków wapnia i magnezu;
• odczytać wzór związku 3 jako fosforan(V) sodu, a następnie zauważyć, że chociaż wśród składników kamienia kotłowego wymieniano fosforany, to jednak wśród kationów tworzących sole nie wymieniono sodu, ponadto sole sodu (w tym fosforan sodu) są dobrze rozpuszczalne w wodzie;
• odczytać wzór w punkcie 4 jako siarczan(VI) potasu, zauważyć, że wśród kationów tworzących sole wchodzące w skład kamienia kotłowego nie wymieniono potasu, ponadto sole potasu (w tym siarczany) są przeważnie dobrze rozpuszczalne w wodzie, a więc nie mogą tworzyć osadu kamienia kotłowego.    

Jak odpowiadali uczniowie

Zadanie zostało zbadane w badaniu pilotażowym na grupie 183 absolwentów szkół gimnazjalnych. Poniżej przedstawiono procentowe wyniki uzyskane przez uczniów w tym badaniu (pogrubioną czcionką zaznaczono odpowiedzi poprawne):

Całe zadanie poprawnie rozwiązało 26,2% uczniów, a więc okazało się ono dla nich bardzo trudne. O ile jeszcze większość uczniów nie miała problemów z analizą informacji zawartych we wstępie do zadania i odczytaniem nazw związków, kryjących się pod wzorami z punktów 1 i 2, o tyle w przypadku fosforanu sodu i siarczanu potasu uczniowie prawdopodobnie strzelali lub odpowiadali błędnie, kierując się faktem, że związki te zawierają aniony wymienione we wstępie. Być może rozwiązywalność zadania wzrosłaby, gdyby uczniowie mieli dostęp do tablicy rozpuszczalności, chociaż nie była ona wcale konieczna do rozwiązania zadania. W sumie zadanie słabo różnicowało uczniów pod względem poziomu umiejętności (ogólnego wyniku uzyskanego z całego testu) i nawet uczniowie, którzy osiągnęli najlepsze rezultaty w teście mieli problemy z tym zadaniem.

Wyniki otrzymane w badaniu wskazują, że uczniowie mają ewidentne problemy z odczytywaniem wzorów soli oraz z kojarzeniem ich nazw. Jest to jedna z najważniejszych umiejętności, jakie uczniowie powinni nabyć w toku nauczania chemii na tym etapie edukacyjnym, należy więc poświęcać jej rozwijaniu szczególnie dużo uwagi.

Słowa kluczowe