Első éves BSc hallgatók fizika tudása

Radnóti KatalinELTE TTK Fizikai Intézetrad8012@helka.iif.huhttp://members.iif.hu/rad8012/

Az előadásban érintett témák

Kritériumtárgy bevezetése Felmérő dolgozat szerkezete A felmérő dolgozatok eredményei Az eredményekből levonható

következtetések Felzárkóztató foglalkozások rendszere,

eredményessége

A kritériumdolgozat szerkezeteMit várunk el a hallgatóktól?

Cél: a gyengék és a fizika BSc-n a jók kiválogatása.

Fizika, környezettudomány és földtudomány szakos elsős hallgatók írtak dolgozatot a regisztrációs hét elején. A dolgozatot az ELTE TTK Fizikai Intézet munkacsoportja

állította össze. A dolgozat első része:Egyszerű törvények, összefüggések, mértékegységek felírása,teszt jellegű feladatok. A dolgozat második része: 3 darab számításos feladat (mechanika, elektromosságtan,

összetett).

40% alatt kell járni a felzárkóztató foglalkozásra.

A kért képletekFizika BSc-re felvett hallgatók esetében: Centripetális gyorsulásNewton II. törvényeCoulomb – törvényBoyle – Mariotte törvényA lendület (impulzus) definíciója

Föld- és környezettudomány szakos hallgatók esetében: Tömegpont mozgási energiájaNewton II. törvényeOhm törvényeA termodinamika első főtételeEgyesített gáztörvény

Néhány jellegzetes félreértelmezés, tévképzet

Mekkora feszültség mérhető az AB pontok között ideálisnak tekinthető feszültségmérővel a vázolt két esetben? Válassza ki, hogy melyik állítás igaz a felsoroltak közül!

1) 2)a.) 1,5V és 1,5Vb.) 0V és 0Vc.) 1,5V és 0Vd.) 0V és 1,5Ve.) Nem dönthető el, mert nem tudjuk az izzó ellenállását.

Fizika: 20,5% Földtudomány: 5,7% Környezettan:10%

- Milyen irányú erő hat a ferdén elhajított testre pályája felszálló ágában? (A közegellenállástól eltekintünk.)

a.) b.) c.) nem hat rá erő d.) e.) Fizika: 76,4% Földtudomány:56,8% Környezettan: 56%

- Vektorok összeadása: pl.: sebesség és erő- Gravitációs erőtörvény helyett: G = m.g- v(t) grafikon alapján az s(t) grafikon elkészítése

Képletekben, grafikonokban és nem jelenségekben gondolkoznak.

Egy átlagos fékezésnél - 4 m/s2 gyorsulással kell számolni. Egy autó 72 km/óra nagyságú sebességgel közlekedik, majd fékezni kezd.

a.) Ábrázolja az autó sebesség idő grafikonját a fékezés során!

b) Mekkora utat tesz meg az autó a fékezés ideje alatt?

c) Mennyi idő alatt áll meg az autó?

Két darab 200 W teljesítményű elektromos fűtőtestet a.) sorba, b.) párhuzamosan kapcsolunk a hálózatra.Mekkora teljesítményt szolgáltat a rendszer a két esetben?

Mekkora sebességgel érkezett az elektron a 20 cm hosszú síkkondenzátor lemezei közé, azokkal párhuzamosan, ha az E = 10000V/m térerősség hatására a kondenzátoron való áthaladás után eltérése az eredeti irányától 5 cm?

Az ábra forrása: http://www.ibela.sulinet.hu/atomfizika/katodsug/katodsugarzas.htm

MegoldásAz elektron a kondenzátorlemezekkel párhuzamosan egyenes vonalú egyenletes mozgást végez a beérkezési

sebességével, míg arra merőlegesen egyenletesen gyorsuló mozgást. Az elektron addig az időtartamig, amíg 20 cm-t megtesz egyenes vonalú egyenletes

mozgással, pontosan ugyanannyi ideig 5 cm-t egyenletesen gyorsulva tesz meg.

A keresett sebesség v = 26 000 000 m/s.

A mozgás teljes mértékben hasonló a függőleges hajításhoz (analógiás transzfer). Mechanikai mozgás elektromos környezetben.

Egy lézer 20 J energiájú impulzust bocsát ki 0,5 s időtartamig 580 nm hullámhosszon. Ez a fény céziumlapra érkezik egy 12 m átmérőjű körre fókuszálva. A fény 90%-a elnyelődik, 10%-a pedig visszaverődik. - Mekkora a lézer teljesítménye?- Hány foton éri a fémlapot ebben az impulzusban?- Mekkora nyomást fejt ki a fénysugár a kör felületére?

- Mekkora maximális sebességgel hagyják el a céziumlapot a fény által kiváltott elektronok? (A cézium kilépési munkája 0,3 aJ.)

A hallgatók által eredmények eloszlásai Fizika kritérium

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

0-10 % 10,1-20 % 20,1-30 % 30,1-40 % 40,1-50 % 50,1-60 % 60,1-70 % 70,1-80 % 80,1-90 % 90,1-100 %

teljesítmény (%)

%

fiz 2007

föld 2007

körny 2007

Az ELTE-re felvett hallgatóknak a közoktatás során szerzett fizikatudása, 576 fő

Fizika kritérium

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

0-10 % 10,1-20 % 20,1-30 % 30,1-40 % 40,1-50 % 50,1-60 % 60,1-70 % 70,1-80 % 80,1-90 % 90,1-100 %

teljesítmény (%)

(%)

Két éves összevont

Meghatározott tudásszint feletti kumulált teljesítmények a hallgatók százalékában

Fizika kritériudolgozatot írt BSc hallgatók 2006-2007 adatainak összesítése (f izika, földtudomány, környezettan)

50,7

34,3

20,4

13,7

94,8

71,3

27,5

2,8

8,8

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

10 % felett 20 % felett 30 % felett 40 % felett 50 % felett 60 % felett 70 % felett 80 % felett 90 % felett

teljesítmény (%)

%

PISA 2006. TermészettudományKevés az 5. és a 6. szintű gyerek!

Feladatmegoldás, összesítés %-okban, 2006-os adatok

Szak 1. pl. 2. pl. 3. pl. 2. rész összesenFizika 70,3 58,9 25 40 50Föld 11,6 10,4 2,7 8,5 27Körny. 12 8,8 1 7,4 24,3

Az 1. példa mechanika, a 2. elektromosságtan, a 3. összetett feladat volt.

A 2006-ban és 2007-ben fizika BSc-re felvettek felvételi

pontszámaik szerinti eloszlása

0

5

10

15

20

25

30

35

<90 90-95 96-100 101-105 106-110 111-115 116-120 121-125 126-130 131-135 136-140 141-144

2006

2007

Fizika BSc 2006-os felvételi adatai

A felvételin elért pontszám és a kritériumvizsgán elért eredmény

y = 0,4085x + 109,39

R2 = 0,4805

90

100

110

120

130

140

0 10 20 30 40 50 60 70 80

kritériumvizsga eredménye

felv

éte

li p

on

tszá

m

125 felvételi ponthatár = 50%-os teszt

50 %

A 2006-ban fizika BSc-re felvett hallgatók eredményessége

III. félévre fizikára beiratkozott 2006-ban kritériumdolgozatot írt hallgatók(lila: felzárkóztatóra jártak)

y = 0,3031x + 114,83R2 = 0,0921

90

100

110

120

130

140

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Fizika kritériumdolgozat eredménye 2006

felv

éte

li p

on

tszám

Kritikus felvételi ponthatár

A 3. félévre beiratkozott összes hallgatóFizika kritérium 2006

90

100

110

120

130

140

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Dolgozat pontok

Felv

éte

li p

on

tok

A felzárkóztató foglalkozások tematikájaA Dér – Radnai – Soós: Fizikai feladatok című feladatgyűjteményt

használtuk a mechanika témakörén belül, mivel az első féléves előadások anyaga is ez. A következő fejezeteket dolgoztuk fel a hallgatókkal:

1. Kinematika 2. Dinamika I. 3. Dinamika II. 4. Munka, energia, teljesítmény 6. Körmozgás 8. Rezgések.

Minden fejezetből a Bevezető feladatok, Gyakorló feladatok és a Házi feladatok képezték elsősorban a feldolgozandó példákat.

Eredményesség, tapasztalatok 2007-ből

Földtudomány: a hallgatóknak körülbelül ¾ részének sikerül a tárgyat teljesíteni.

Környezettudomány: 2/5 részének sikerül. Emelt szint: a hallgatók ¾ része tudta

teljesíteni, sok jeles (5) vizsga 16/29.Kollégák …

Hallgatói vélemények 2007. (129 fő)

Segítette-e Önöket a felzárkóztatás jelenlegi gyakorlata a fizikából?

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

1. Igen segített, hiszennagyon sok hiányom volt

ebből a tantárgyból.

2. Igen segített, ígylegalább a legalapvetőbb

dolgokat át tudtamismételni.

3. Nem segített, csak plusznyűg volt, hogy ezekre azórákra is kellett járnom.

4. Nem volt segítség, mivelnagyon magas szintű volt.

5. Nem volt segítség, mertnagyon alacsony szintű

volt.

6. Nem segített, mert nemsikerül a

gyakorlatvezetővelmegfelelő kapcsolatot

kiépíteni.

Száz

alék

Mit tennének Önök másképp, hogy segítsék a kritérium ZH során megmutatkozó hiányok pótlását?

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

1. Elég lenne, ha csak agyakorlatvezetők adnának

plusz feladatokat.

2. Elegendő lenne, hacsak két hetente lennének

kritériumórák.

3. Elegendő lenne, hacsak a ZH-k előtt lennénekkonzultációs lehetőségek.

4. Jó, így ahogy van. 5. Még több, afelzárkózásunkat segítőórára lenne szükség.

6. Ne legyen semmikötelezettségem, delegyen lehetőség a

gyakorlatvezetővel, fixidőpontokbankonzultációra.

Szá

zalé

k

Néhány általános megállapítás

1.) Akik nem tanultak fizikát a 12. évfolyamon sokat felejtettek.

2.) A felvételi pontszám sok részből tevődik össze. 3.) Ahol a fizika „segédtudományként” szerepel a hallgatók

már a középiskolás koruk alatt teljesen elhanyagolták. 4.) Csökkent a fizika óraszáma a közoktatásban, ezáltal a

tantárgy megbecsültsége is. Ugyanakkor a tananyag mennyisége gyakorlatilag változatlan maradt.

Nagy valószínűséggel az ország bármely hasonló egyetemén és szakján hasonló eredményeket kaptunk volna.

A kémia szak esetében is hasonló eredmények születtek.

Fizikai Szemle 2006/12. Köznevelés 2007/29. ÚPSz 2007/11.

További feladatok

Hallgatói tudás- és attitűdök további figyelése. Hallgatói félreértelmezések feltérképezése az

alapvető fizikai témakörök esetében mechanika, energia, elektromosságtan, fizikai gondolkodás.

Fejlesztő feladatrendszer kidolgozása.

Köszönöm a figyelmet!rad8012@helka.iif.hu

http://members.iif.hu/rad8012/