BADANIE
WŁĄCZNIK W OBWODZIE ZAMKNIĘTYM (część 2)
Temat: PARADOKS WŁĄCZNIKA W KONSTRUOWANYCH PRZEZ DZIECI PROSTYCH OBWODACH ZAMKNIĘTYCH
Grupa dzieci 6-letnich (grupa przedszkolna), podczas zajęć o elektryczności.
Sytuacja. Dzieci uczestniczyły w pierwszych zajęciach, na temat elektryczności. Byli podzieleni na grupy 4-6 osobowe, w których budowały prosty obwód zamknięty (-żarówka-bateria-włącznik-). Procedurę otrzymywania przedmiotów przedstawię pokrótce niżej.
W trakcie takich zajęć wszyscy badani uczniowie zbudowali taki sam obwód, w którym włącznik spełniał niewłaściwą rolę. Zajęcia te wykazały, że odpowiednio poprowadzone zajęcia doprowadzą do tego, że wszystkie dzieci zbudują nietypowy obwód, w którym po włączeniu włącznika (ON) żarówka przestaje świecić, a po wyłączeniu (OFF) żarówka zaczyna świecić. Oczywiście dzieci w tym wieku nie zwracają jeszcze uwagi na oznaczenia na włączniku, więc nie dostrzegają problemu, ale jest to problem dydaktyczny dla nauczyciela ponieważ nie jest to obwód prawidłowy – proszę sobie bowiem wyobrazić, że wyłączamy suszarkę do włosów (nie działa) i odkręcamy kran by obmyć twarz, przez przypadek kropla wody trafia do wnętrza urządzenia i pojawia się niespodziewane zwarcie – mimo, że suszarka jest wyłączona… Dlatego przedstawiam niniejsze zajęcia ku przestrodze.
Na końcu przedstawia rysunki dzieci wykonane gdy na ich stole leżały gotowe obwodu.
Etapy zajęć i poczynione obserwacje
Kolejność rozdawanych dzieciom przedmiotów przedstawiam na zdjęciu (od lewej do prawej).
Najpierw uczniowie otrzymali baterię z żarówką z poleceniem, aby podłączyli żarówkę w taki sposób, aby ta zaświeciła się.
Następnie otrzymali mocowanie dla żarówki. Po krótkim instruktarzu jak należy osadzić w nim żarówkę dzieci miały ponownie podłączyć tak baterię, aby ta zaświeciła się.
Gdy żarówka zaświeciła się wszystkim grupom, każda z nich otrzymała kabelek z zaciskami. Mieli go włączyć do obwodu tak aby żarówka się zaświeciła. Dzieci miały trochę kłopotu, żeby trafić na pomysł i przybliżyć drugą płytkę baterii do wkrętu (przekaźnika). Widać było tendencję dzieci do podczepiania kabelków do obu płytek baterii.
Teraz otrzymali drugi kabelek – z włącznikiem. Jego podłączenie nie sprawiło kłopotu dzieciom. Tak zbudowany zestaw można określić jako wystrczający – jest to wystarczająca liczba przedmiotów jakie z jakich można zbudować latarkę.
Gdy dałem dzieciom kolejny kabelek (nadliczbowy) dzieci zaczęły wtykać go bezpośrednio do baterii. Dało się słyszeć wypowiedzi dzieci wskazujące zdziwienie – O…, zgasło… – wypowiedzi te wskazywały na świadomość, że żarówka powinna zgasnąć dopiero wtedy, gdy naciśnie się włącznik, tymczasem pod wpływem podłączenia kabelka do baterii spowodowało to wyłączenie się żarówki (powstało urządzenie wskazujące na paradoksalne zastosowanie włącznika – opisałem je w części pierwszej badań na ten temat).
Podczas obserwacji zachowań dzieci dało się zauważyć zachowania wskazujące na próby poszukiwania gdzie należy dokładnie podłączyć zacisk aby włączyć żarówkę. Niektórym dzieciom udało się włączyć żarówkę dotykając metalowego drutu spinacza.
Rysunki dzieci wykonane na podstawie modelu
Podczas gdy dzieci rysowały na ich stole znajdowały się nie sprzątnięte po zajęciach modele latarek (przedmioty zademonstrowane na zdjęciach). Z tego też powodu ich prezentacja może wydać się ciekawa.
