Wyobrażenie środka ciężkości

SPRAWDZIAN WIADOMOŚCI
STAN WIEDZY STUDENTÓW OSTATNIEGO ROKU WYCHOWANIA PRZEDZKOLNEGO I EDUKACJI WCZESNOSZKOLNEJ DOTYCZĄCY ORIENTACJI W ZAKRESIE ŚRODKA CIĘŻKOŚCI


Cel. Ustalenie wiedzy studentów w zakresie ośrodka ciężkości obiektów przedstawionych na ilustracji.

Metoda. Sprawdzian wiadomości.

Przedstawiono Zadanie polegało na narysowaniu / zaznaczeniu / ponumerowaniu (zadanie było krótkotrwałe).

Sprawdzian został przeprowadzony w zamiast sprawdzenia listy obecności.

Osoby badane. N=109

  • 2015 rok – 41 studentów kierunku wychowanie przedszkolne z edukacją wczesnoszkolną.
  • 2015 rok – 17 studentów studiów uzupełniających tego samego kierunku.
  • 2016 rok – 51 studentów kierunku wychowanie przedszkolne z edukacją wczesnoszkolną. Studenci ostatniego roku studiów licencjackich

Wyniki

Zadanie 1.. Pytanie 1. Puste pudełko jest wysuwane poza krawędź stołu. Zaznacz punkt, poza którym pudełko upadnie. Na ilustracji dołączonej do zadania przedstawiono schematyczne pudełko znaczeni wysunięte poza krawędź stołu.

Rezultat:

  • 5 osoby twierdzą, że pudełko spadnie już po lekkim wychyleniu się ponad krawędź stołu (obszar od 0 – 2,0 cm).
  • 44 osób stwierdziło, że pudełko upadnie gdy minie połowę krawędzi stołu (za środek uznano odległość 5 mm – od 2,0 – 2,5 cm).
  • 40 studentów wskazało, że upadek powinien nastąpić, gdy pudełko przekroczy nieco dalej środek pudełka (obszar od 2,6 – 3,3 cm)
  • 15 osób stwierdziło, że pudełko upadnie dopiero wtedy gdy znacznie przechyli się poza krawędź (obszar od 3,4 – 4,5 cm).
  • 5 osoby udzieliły odpowiedzi nie dającej się zakwalifikować.

Ocena wyników: przypuszczenia badanych studentów są zgodne z prawdą. Dodam, że podczas dla lepszego zrozumienia zadania wykonano demonstrację: tekturową teczkę wysuwano nad stół przy czym nie przechylano jej, aby nie sugerować momentu upadku.


Zadanie 2.. Pytanie 1. Na ilustracjach zaznaczono środek ciężkości bryły. Zaznacz tę figurę, która się przewróci. Do pytania dołączono 6 ilustracji tej samej figury, która jest przechylana. Na każdej zaznaczono środek ciężkości. Przy czym na pierwszych trzech środek został (właściwie) poprowadzony ze środka bryły, na trzech kolejnych (z wierzchołka bryły).

Rezultat:

  • 23 osób podało prawidłową odpowiedź – upadnie figura 3 i 6
  • 23 osób podało odpowiedź wskazującą, że upadnie figura 3, 5 i 6
  • 63 osób wskazującą inne figury

Ocena wyników: większość studentów (2/3) zasugerowała się przekroczoną linią gnomu wskazującego środek ciężkości, który wystawał poza bryłę. Tymczasem różnica w odpowiedzi na postawione pytania wynika z oceny środka ciężkości. Otóż środek ciężkości bryły liczy się od jej środka (a więc bryła 1-3 przedstawiają prawidłowy sposób mierzenia).


Zadanie 3.. Pytanie 1. Ponumeruj kolejność zjeżdżania wózków w następujących sytuacjach. Do zadania dołączono 4 schematyczne ilustracje (poniżej, numeracja 1-4) przedstawiające wózki na czterech równiach pochyłych. Platformy dwóch z nich znajdowały się na wyższym poziomie i w dwóch wózkach znajdowały się ciężarki.

Rezultat:

  • 79 osób wskazało prawidłową odpowiedź – najpierw zjedzie 4 wagonik a na końcu 1. Decyzje dotyczące pozostałych dwóch wagoników wskazała na czym koncentrują się studenci prognozując kolejność zjeżdżania wagoników:
    • 40 osób zasugerowała się ciężarem kamienia znajdującym się na wózku,
    • 39 osoby wskazało na wysokość wózka na równi pochyłej jako decydującym czynniku.
  • Pozostałe 30 osoby podały błędną odpowiedź. Wśród nich pojawiała się odpowiedź wskazująca, jakoby kamień włożony do wózka powodował spowolnienie jego zjeżdżania. Badani, którzy przedstawiali taki pogląd nie potrafiły wymienić sił działających na zjeżdżalni lub wskazywały jedynie siłę wynikającą z ciężaru wagonika (zaznaczali ją wzdłuż zjeżdżalni) oraz drugą siłę – kamień (często zaznaczając strzałkę w kierunku przeciwnym do zjeżdżania ze zjeżdżalni – do góry).

Odpowiedzi dotyczące rodzaju działających sił:

  • 64 osoby wskazały siłę wynikającą z wagi wózka
  • 35 osób wskazało siłę ciężaru kamienia w wózku
  • 19 osób wskazało siłę grawitacji
  • 37 osób nie udzieliło odpowiedzi
  • 5 osób udzieliło innej błędnej odpowiedzi

Odpowiedzi dotyczące liczby działających sił:

  • 21 osób wskazało działanie jednej siły (najczęściej była to siła wynikająca z wagi wózka)
  • 28 osób wskazało działanie dwóch sił (najczęściej były to: siła wynikająca z Wagu zjeżdżającego wózka oraz siła ciężaru kamienia)
  • 3 osoby wskazała na obecność trzech sił
  • 37 osób nie udzieliło żadnej odpowiedzi

Podsumowanie. Ocena środka ciężkości jest dobra jeśil chodzi o ocenę linii (zadanie 1 – linia środka długości), jeśil jednak chodzi o ocenę środka bryły wydaje się, że więkość dorosłych (2/3) zasugerowała się gnomem, który wskazywał na wysunięcie poza figurę. Dorośli dobrze też sobie radzą jeśli chodzi o ocenę kolejności zjeżdżania wagoników, choć wiele osób okazało się uważać, że ciężar włożony do wagonika spowoduje, że zjedzie on wolniej.