Rozumienie mechanizmów 

przez uczniów

Rozumienie najprostszego 

obwodu elektrycznego

                  

Janusz Kordek

                             Adam Kmiotek

 

 

   

Interesujące badania przeprowadzono 

w Johannesburgu wśród studentów 

fizyki tamtejszego uniwersytetu, 

stosując tablice z 14 rysunkami 

przedstawiającymi różne kombinacje 

obwodów elektrycznych z udziałem 

trzech elementów: 

    - baterii elektrycznej
    - żarówki
    - przewodu 

 

 

Rysunki różniły się 
tylko sposobem 
połączenia tych 
elementów. Łatwo 
zauważyć ze nie 
wszystkie 
połączenia 
zapewniały 
świecenie żarówki.

 

 

Ponieważ celem badaczy było poznanie 

sposobu rozumowania uczniów badanych, 

więc pozwolono im kreślić na tablicy 

dodatkowe połączenia, jeśli uznają za 

potrzebne, oraz odnotowywać swoje uwagi, 

sądy i myśli. Na podstawie tych danych 

sformułowano szereg wniosków, które mogą 

się przydać pedagogom kształcącym 

elektrotechników i fizyków.

 

 

Wnioski dla pedagogów 

kształcących elektrotechników 

i fizyków:

A. Wielu studentów nie rozumiało podstawowego faktu, 

że obwód elektryczny jest systemem zachowania 

energii, w którym jest ona wytwarzana przez reakcje 

chemiczne w baterii i rozpraszana w opornikach. 

Pojęcia różnicy potencjałów i reakcji zachodzących w 

baterii nie były przez nich rozumiane 

B. Wielu studentów nie rozumiało, że bateria jako 

źródło energii dostarcza prądu o stałej mocy, a prąd 

płynący z niej zależy od zewnętrznych oporników. 

Naiwne wyjaśnianie osłabieniem lub wyczerpaniem 

prądu było najczęściej spotykane u młodszych 

uczniów. Bateria była pojmowana przez nich jako 

źródło ciągłego przepływu prądu.

 

 

C. Wielu studentów nie rozumiało, że chociaż 

przemiana energii zachodzi w opornikach, to 

elektryczny potencjał jest zachowany i prąd w 

zamkniętym obwodzie jest stały.

D. Wielu studentów nie rozumiało poprawnie 

związku przyczynowego między różnicą 

potencjałów i prądem. Prąd był rozumiany 

jako pojęcie pierwotne w obwodzie, a różnica 

potencjałów jako konsekwencja płynącego 

prądu. Prawo Ohma było więc stosowane 

niepoprawnie.

F. Wielu studentów uznawało oporniki za 

przeszkodę w przepływie prądu, a nie za coś, 

co przepuszcza prąd, ale z oporem.

 

 

G. Wielu studentów nie potrafiło odczytać i 

zrozumieć diagramu obwodu jako sekwencji w 

rozumowaniu. Nauczyciele powinni podkreślać, 

że każda zmiana w zewnętrznych opornikach na 

obwodzie powoduje zmiany w całym obiegu 

prądu i w różnicy potencjałów.

H. Wielu studentów miało trudności w 

manipulowaniu elementami w obwodach. 

Wynikało to zapewne z ich reguł posługiwania się 

pojęciami, jak też z ich rozumienia zależności 

przyczynowych, które chociaż są przydatne w 

prostych obwodach, to jednak nieprzydatne w 

obwodach bardziej skomplikowanych.

 

 

Model poglądowy obwodu elektrycznego

B – bateria                                        R – opornik
V – napięcie                                      I – przepływ prądu
P – przewodnik

 

 

Rozważania końcowe

   

Według teorii W. Graczyka każde zrozumienie 

czegoś przez kogoś trzeba traktować jako efekt 

subiektywnego pojmowania rzeczy lub nawet 

przekonania o słuszności wygłaszanych poglądów. 

Z psychologicznego punktu widzenia jest to teza 

słuszna, bo właśnie z niej wyrastają spory i 

dyskusje naukowe, parlamentarne, towarzyskie, 

wykorzystujące przesłanki i jak wiadomo, rzadko 

doprowadzające do całkowitej zgody. Prawdziwe, 

naukowe zrozumienie wymaga poprawnego 

rozumowania, opartego na prawdziwych faktach i 

prawidłowym wyprowadzaniu wniosków, aby 

ostatecznie odkryć prawdę. Jest to złożony proces, 

który powinien być wolny od fałszywych 

przesłanek, niesprawdzonych twierdzeń, 

uprzedzeń, osobistych ambicji, nietolerancji.

   

  

  

 

 

Wielki M. Kopernik, który „ruszył ziemię, 
a zatrzymał słońce”, do końca życia 
walczył z zaciemnieniem równie wielkich 
przeciwników, ale zacofanych i 
zatwardziałych w swoich poglądach. Obie 
strony były subiektywnie przekonane o 
słuszności własnych teorii, ale o 
obiektywnej prawdzie był przekonany 
tylko Kopernik i jego uczeni zwolennicy.

 

 

Prawda nie jest subiektywnym odczuciem, bo 
jest obiektywnie stwierdzana i nawet gdy do 
czasu ustępuje nieprawdzie, to z upływem czasu 
nieuchronnie zwycięża.
Według tej zasady również w szkole, w 
przypadku subiektywnych efektów rozumienia u 
uczniów, czynnikiem rozstrzygającym powinny 
być twierdzenia naukowe reprezentowane przez 
nauczyciela. Nie oznacza to rezygnacji z 
dyskusji, bo dyskusje rozwijają intelekt i są 
niezbędne w kształceniu umysłów, ale ich 
efektem powinno być logiczne dojście do 
obiektywnej prawdy. Uzasadnienie prawdy tkwi 
w konkretnej praktyce, albo w potwierdzonych 
prawach i teoriach naukowych. 

  

 

 

Rozumienie jest wynikiem nie tylko własnej 
wiedzy, myślenia i wyobraźni, ale też 
wpływów otoczenia, lektury, wymiany 
poglądów w dyskusjach – czyli efektem albo 
wypadkową wpływu różnych czynników 
kulturowych.

  

 

 

Najbardziej podstawowym, bazowym 
czynnikiem rozumienia jest doświadczenie.

Można je porównać z magazynem w którym 
przechowuje się wiedza i umiejętności.
                         
DOŚWIADCZENIE
1) Ogólne
2) Specjalistyczne
3) Hobbystyczne

 

 

 

Na podłożu doświadczenia rosną dalsze pokłady 
wiedzy rozumianej, wzbogacające „matczyne” 
podłoże i zdolności rozumienia. Pierwszym 
zaczynem jest najczęściej spostrzeżenie. 

Spostrzeżenie jest odgórnie jakby „szperaczem” lub 
obserwatorem krążącym w otoczeniu, który 
wynajduje różne nowości, fakty, zdarzenia, 
przedmioty, zjawiska, aby wzbogacić doświadczenie 
lub po prostu skontrolować, czy otoczenie jest 
bezpieczne, miłe, itp. 

W spostrzeganiu główną aparaturą jest narząd 
zmysłowy, nazywany też analizatorem.      

 

 

Jeśli chodzi o błędy popełniane w 
czasie spostrzegania, to mogą one 
mieć dwie przyczyny:

a) tkwiące w wadach narządów zmysłowych 
lub w temperamencie.
b) w nieadekwatnym myśleniu, w 
niewłaściwym lub niepełnym rozumieniu 
informacji, co bywa skutkiem błędnego 
myślenia.

 

 

Mechanizmy manualne 

rozumienia

W każdym manipulowaniu praktycznym 
biorą udział co najmniej trzy narządy 
zmysłowe zajmujące się spostrzeganiem: 
analizator wzrokowy, dotykowy i słuchowy, 
a w zawodzie kucharza prawie wszystkie, 
bo jeszcze węchowy, smakowy i termiczny.

 

 

Najtrudniejsze są początki w 
nauczaniu czynności zanim 
wytworzy się stereotyp , bo albo są 
oporne ręce albo mózg nie dość 
sprawny. Najlepiej wiedzą o tym 
praktykanci liczący połamane 
wiertła, zmarnowane materiały i 
nieudane wytwory.

 

 

W szkolnym wychowaniu technicznym 

możemy rozróżnić dwa podejścia do 

kwestii rozumienia:

1)teoretyczne – polega na abstrakcyjnym 

wyjaśnieniu zjawisk  technicznych za 

pomocą praw fizyki, mechaniki, 

elektrotechniki i chemii,

2)praktyczne – połączeniu praw nauki z 

praktycznym działaniem technicznym, na 

kontrolowaniu wytwarzania za pomocą 

praw naukowych.

 

 

Bibliografia

„Wielkie funkcje technicznego 

intelektu” Edward Franus

 

 

Dziękujemy za uwagę