Erresistentziak dituzten korrente zuzeneko zirkuituetan eremu eta potentzial kontzeptuen inguruko ikasleen zailtasun eta arrazoiketak

192 p.Erresistentziak dituzten korronte zuzeneko (KZ) zirkuitu elektriko sinpleen azalpena gaikorapilatsua da fisikan. Bere gain hartzen ditu lege fisikoak, materiaren eredumikroskopikoa eta elektrizitatearen inguruko kontzeptu ezberdinak lotzeko koherentzia(Arons, 1990). Ikasleek zirkuitu elektrikoen inguruan arrazoitzen dutenean, kargaelektrikoa, potentzial elektrikoa, korronte elektrikoa eta eremu elektrikoa bezalakooinarrizko kontzeptuak bateratu eta aplikatu behar dituzte. Orain arte ikasleek korrontezuzeneko zirkuituen funtzionamendua azaltzeko dituzten azalpen ereduen inguruangaratu diren ikerketa gehienak lehen hezkuntzan eta bigarren hezkuntzan egin dira.Geroz eta ikerketa gehiagok ondorioztatzen dute batxilergo eta unibertsitatekohastapeneko fisika ikasgaietako ikasleek elektrizitatea modu zatituan erabiltzen dutela,elektronika eta elektrodinamikaren arteko loturarik egin gabe. Ikasleek elektrostatika etaKZ zirkuituen kapituluak aparteko bi arlotzat jotzen dituzte.Aurretiko ikerketetan ondoezarrita dago ikasleengan zirkuitu elektrikoak interpretatzeko orduan zailtasun handiakeragiten dituen kontzeptuetako bat potentzial elektrikoa dela. Gainera, ikasleek ez dituztefuntsean korronte eta potentziala desberdintzen, eta ez dakite haien artean bereizten.Ikerketa desberdinetan ikusi da bi punturen arteko potentzial diferentzia zirkuituarentopologiaren araberakoa dela ez dutela ulertzen. Ikasleek zirkuitu elektrikoen inguruandituzten ideien inguruko ikerketa ugarik ikasleen azalpenetako askok elektrizitateafluxutzat hartzen dutela aurkitu zuten, maila makroskopikoko fenomenoak azalduz. Motahonetako azalpenek ez dituzte haien gain hartzen kargaren izaera eta kargen gaineaneragiten duen eremu elektrikoa. Aurretik aipatu diren zailtasunak handitu egiten diraunibertsitate mailako ikasleek zirkuituen propietate elektrikoak eta Maxwell-enekuazioetan definitzen diren eremu eta potentzial kontzeptuak erlazionatzen saiatzendirenean . Aurretiko ikerketek ikasleen ikasketa zailtasunak zehazki nolakoak diren etahaienarrazoiketa moduekin nola erlazionatzen diren galdetzera garamatzate.Unibertsitate mailako hastapeneko fisika ikasleentzat azalpen-eredu egokia eraikitzeaahalbidetzen duten arrazoibideak zein diren ikertu da

Erresistentziak dituzten korrente zuzeneko zirkuituetan eremu eta potentzial kontzeptuen inguruko ikasleen zailtasun eta arrazoiketak

192 p.Erresistentziak dituzten korronte zuzeneko (KZ) zirkuitu elektriko sinpleen azalpena gaikorapilatsua da fisikan. Bere gain hartzen ditu lege fisikoak, materiaren eredumikroskopikoa eta elektrizitatearen inguruko kontzeptu ezberdinak lotzeko koherentzia(Arons, 1990). Ikasleek zirkuitu elektrikoen inguruan arrazoitzen dutenean, kargaelektrikoa, potentzial elektrikoa, korronte elektrikoa eta eremu elektrikoa bezalakooinarrizko kontzeptuak bateratu eta aplikatu behar dituzte. Orain arte ikasleek korrontezuzeneko zirkuituen funtzionamendua azaltzeko dituzten azalpen ereduen inguruangaratu diren ikerketa gehienak lehen hezkuntzan eta bigarren hezkuntzan egin dira.Geroz eta ikerketa gehiagok ondorioztatzen dute batxilergo eta unibertsitatekohastapeneko fisika ikasgaietako ikasleek elektrizitatea modu zatituan erabiltzen dutela,elektronika eta elektrodinamikaren arteko loturarik egin gabe. Ikasleek elektrostatika etaKZ zirkuituen kapituluak aparteko bi arlotzat jotzen dituzte.Aurretiko ikerketetan ondoezarrita dago ikasleengan zirkuitu elektrikoak interpretatzeko orduan zailtasun handiakeragiten dituen kontzeptuetako bat potentzial elektrikoa dela. Gainera, ikasleek ez dituztefuntsean korronte eta potentziala desberdintzen, eta ez dakite haien artean bereizten.Ikerketa desberdinetan ikusi da bi punturen arteko potentzial diferentzia zirkuituarentopologiaren araberakoa dela ez dutela ulertzen. Ikasleek zirkuitu elektrikoen inguruandituzten ideien inguruko ikerketa ugarik ikasleen azalpenetako askok elektrizitateafluxutzat hartzen dutela aurkitu zuten, maila makroskopikoko fenomenoak azalduz. Motahonetako azalpenek ez dituzte haien gain hartzen kargaren izaera eta kargen gaineaneragiten duen eremu elektrikoa. Aurretik aipatu diren zailtasunak handitu egiten diraunibertsitate mailako ikasleek zirkuituen propietate elektrikoak eta Maxwell-enekuazioetan definitzen diren eremu eta potentzial kontzeptuak erlazionatzen saiatzendirenean . Aurretiko ikerketek ikasleen ikasketa zailtasunak zehazki nolakoak diren etahaienarrazoiketa moduekin nola erlazionatzen diren galdetzera garamatzate.Unibertsitate mailako hastapeneko fisika ikasleentzat azalpen-eredu egokia eraikitzeaahalbidetzen duten arrazoibideak zein diren ikertu da

Addressing students' difficulties with Faraday's law: A guided problem solving approach

In traditional teaching, the fundamental concepts of electromagnetic induction are usually quickly analyzed, spending most of the time solving problems in a more or less rote manner. However, physics education research has shown that the fundamental concepts of the electromagnetic induction theory are barely understood by students. This article proposes an interactive teaching sequence introducing the topic of electromagnetic induction. The sequence has been designed based on contributions from physics education research. Particular attention is paid to the relationship between experimental findings (macroscopic level) and theoretical interpretation (microscopic level). An example of the activities that have been designed will also be presented, describing the implementation context and the corresponding findings. Since implementing the sequence, a considerable number of students have a more satisfactory grasp of the electromagnetic induction explicative model. However, difficulties are manifested in aspects that require a multilevel explanation, referring to deep structures where the system description is better defined.This work is supported in part by the Government of the Basque Country under Project No. IT487-10