,, II CZĘŚĆ DYNAMIKI

Kujawsko Pomorskie Centrum Edukacji Nauczycieli Pracownia Zarządzania i Diagnozy Edukacyjnej Nauczycielski test sprawdzający,, II CZĘŚĆ DYNAMIKI Opracowanie: Monika Rutkowska Urszula Dyks Promotorzy: Jan Szczepańczyk Ewa Ludwikowska Koronowo 2007 1

SPIS TREŚCI I. Koncepcja testu..3 II. Analiza treści nauczania.4 III. Plan ogólny testu 5 IV. Kartoteka testu...6 V. Test 7 VI. Klucz odpowiedzi i schemat punktowania...10 VII. Tabela zbiorcza wyników testowania grupy A 1...11 VIII. Wykres łatwości zadań (grupa A)...12 I. Wielobok liczebności (grupa A)...13. Opis statystyczny wyników pomiaru grupy A...14 I. Analiza ilościowa zadań grupy A...16 II. Analiza jakościowa wyników grupy A (aspekt zbiorowy)..17 III. Przykład analizy jakościowej wyników ucznia z grupy A (aspekt indywidualny)...20 IV. Tabela zbiorcza wyników testowania grupy B 2...21 V. Wielobok liczebności (grupa B )...22 VI. Opis statystyczny wyników pomiaru grupy B......23 VII. Analiza ilościowa zadań grupy B...25 VIII. Wykres łatwości zadań (grupa B)...26 I. Analiza jakościowa wyników grupy B (aspekt zbiorowy)...28. Przykład analizy jakościowej wyników ucznia z grupy B (aspekt indywidualny)...31 1 Przez grupę A będziemy rozumieć grupę uczniów testowaną przez p. Monikę Rutkowską 2 Grupa B, to grupa uczniów testowana przez p. Urszulę Dyks 2

I. Koncepcja testu Test został opracowany przez nauczycielki Gimnazjum nr 1 w Koronowie, Monikę Rutkowską i Urszulę Dyks, realizujące program nauczania fizyki i astronomii w gimnazjum. Do ich realizacji wykorzystuje się podręcznik Wydawnictwa Nowa Era. TYTUŁ TESTU:,, II część dynamiki ZAKRES TESTU: Test z fizyki dla klasy II gimnazjum z II części działu dynamiki. CHARAKTERYSTYKA PROGRAMOWA TESTU: Test opracowany do programu nauczania fizyki i astronomii w gimnazjum numer: DKW 4014-93/99 Wydawnictwo Nowa Era. PRZEZNACZENIE TESTU: Celem testu jest sprawdzenie i podsumowanie wiadomości i umiejętności uczniów w zakresie tematyki zawartej w II cz. działu oraz określenie osiągnięć i braków uczniów. RODZAJ TESTU: Test nauczycielski, sprawdzający, dwupoziomowy. FORMY ZADAŃ: W teście zawarte są zadania pisemne: a) zamknięte (wielokrotnego wyboru jedna odpowiedź prawdziwa) b) otwarte (krótkiej odpowiedzi i rozszerzonej odpowiedzi) WARUNKI TESTOWANIA: - test pisze cały zespół klasowy - miejsce sala fizyczna - uczniowie siedzą pojedynczo przy stolikach - wyposażeni są w przybory piśmiennicze - na rozwiązanie 15 zadań mają 41 minut. 3

II. Analiza treści nauczania. Dział programowy Temat lekcji 1. Praca i jej jednostki. Osiągnięcia ucznia podstawowe Uczeń potrafi: - zdefiniować pojęcie pracy, - nazwać jej jednostkę w Układzie SI, - zilustrować wykonaną pracę tylko wtedy, gdy na ciało działa siła zgodnie z przemieszczeniem ciała, Osiągnięcia ucznia ponadpodstawowe Uczeń potrafi: - przedstawić graficzną interpretację pracy, - wskazać przykłady pracy mechanicznej 2. Moc i jej jednostki. - zdefiniować pojęcie mocy, - nazwać jej jednostkę w Układzie SI, - rozwiązać zadania z zastosowaniem wzorów na prace i moc DYNAMIKA 3. Energia mechaniczna. 4. Zasada zachowania energii. - wymienić rodzaje energii, - nazwać jednostkę energii, - wyjaśnić od czego zależy przyrost energii potencjalnej i kinetycznej - streścić zasadę zachowania energii mechanicznej, - wymienić zagrożenia dla środowiska, które niosą ze sobą procesy wytwarzania energii, - wyliczyć alternatywne źródła energii, - rozwiązać zadania z zastosowaniem wzorów na energię kinetyczną i potencjalną, - zademonstrować przykład ciała posiadającego energię kinetyczną oraz ciała, które posiada energię potencjalną - uzasadnić słuszność zasady zachowania energii, - rozwiązać zadania z zastosowaniem zasady zachowania energii, - wskazać w swoim otoczeniu ujemne skutki wytwarzania energii 5. Maszyny proste wykorzystanie w życiu codziennym. - wymienić maszyny proste, - wymienić warunki równowagi dźwigni, bloczków, równi pochyłej, - wyjaśnić rolę maszyn prostych w życiu codziennym, - zbadać warunki równowagi dla różnych maszyn prostych, - zaprojektować model maszyny prostej, - wskazać maszyny proste w różnych urządzeniach, 6. Sprawność maszyn. - zdefiniować sprawność maszyn - rozwiązać zadania z zastosowaniem wzoru na sprawność 4

III. Plan ogólny testu Materiał nauczania (temat lekcji) Podstawowy Poziom wymagań programowych Ponadpodstawowy A B U A B U PRACA 1 7 MOC 2 6 11 ENERGIA 8; 9 ZASADA ZACHOWANIA ENERGII 3 10; 12 MASZYNY PROSTE 5 4 13; 14 SPRAWNOŚĆ MASZYN Liczba zadań/ punktów w poziomie Norma zaliczenia poziomu 9/11 6/14 9 punktów 20 punktów 15 5

IV. Kartoteka testu Nr Sprawdzana czynność Forma Kategoria Poziom zad. ucznia zadania celu wymagań prog. Uczeń: 1. wskaże jednostkę pracy WW A P 1 2. wskaże jednostkę mocy WW A P 1 3. zilustruje zasadę zachowania WW B P 1 energii 4. wyjaśni, dlaczego stosujemy WW B P 1 maszyny proste KO A P 1 5. poda przykłady wpływu procesów wytwarzania energii na środowisko naturalne Liczba punktów 6. zamieni jednostki stosując KO C P 2 przedrostki kilo, mega 7. zamieni jednostki stosując KO C P 2 przedrostki kilo, mega 8. wyjaśni pojęcie pracy WW C P 1 mechanicznej 9. wyjaśni od czego i jak zależy E k i E p WW C P 1 10. określi zmiany energii zachodzące podczas podanego przykładu ruchu 11. stosuje wzór na moc do rozwiązywania zadań 12. zastosuje wzory na E k i E p do rozwiązywania zadań 13. zastosuje warunki równowagi dźwigni do rozwiązywania zadań rachunkowych 14. wskaże maszyny proste w różnych urządzeniach mechanicznych WW C PP 1 RO C PP 3 RO D PP 3 RO C PP 2 KO C PP 2 15. obliczy sprawność maszyn RO D PP 3 6

V. Test dla II klasy gimnazjum - DYNAMIKA CZ. II Instrukcja dla ucznia: Bardzo uważnie przeczytaj wszystkie zadania. Test składa się z zadań zamkniętych i otwartych. Do każdego z zadań zamkniętych podane są odpowiedzi, wśród których tylko jedna jest prawdziwa. Jeśli wybierzesz odpowiedź, to zakreśl odpowiednią literę. W zadaniach otwartych wpisz rozwiązania we wskazane miejsce. Powodzenia! 1. Jednostką pracy jest: A. 1N B. 1J 1m C. 1W D. 1J 2. Jednostką mocy jest: A. 1W B. 1J C. 1J 1m D. 1N 3. Zasada zachowania energii zachodzi: A. tylko przy zamianie energii potencjalnej na kinetyczną, B. tylko przy zamianie energii mechanicznej na elektryczną, C. przy zamianie dowolnego rodzaju energii w inny rodzaj energii, D. tylko przy zamianie energii chemicznej w cieplną. 4. Stosując maszyny proste, zyskujemy: A. na pracy B. tylko na wartości siły, C. tylko na zwrocie siły, D. na wartości i zwrocie siły. 5. Podaj dwa przykłady negatywnego wpływu procesów wytwarzania energii na środowisko naturalne. Współczesna elektrownia jądrowa. 6. Zamień na waty: a) 1,7 MW = b) 0,5 kw = 7

7. Zamień na dżule: a) 1,5 kj = b) 0,7 MJ = 8. Praca mechaniczna została wykonana, gdy: A. sportowiec przez pewien czas trzymał nad głową sztangę, B. Iza ciągnęła za sobą sanki z siedzącym na nich bratem, C. Tomek z całej siły napierał na bramę ogrodu. Niestety, nie udało się jej otworzyć (brama ani drgnęła), D. Samochód porusza się ze stałą prędkością po linii prostej. 9. Lecący samolot: A. posiada tylko energię potencjalną względem powierzchni Ziemi, B. posiada tylko energię kinetyczną, C. posiada energię potencjalną ciężkości względem powierzchni Ziemi i energię kinetyczną, D. nie posiada energii. 10. Elektrownie wodne wykorzystują energię zgromadzoną przez wodę, która została spiętrzona na zaporze. Spiętrzona uprzednio woda spada z dużej wysokości na turbinę, wprawiając ją w ruch. W opisanym procesie zachodzi przemiana: A. energii potencjalnej spiętrzonej wody na kinetyczną turbiny, B. energii kinetycznej spiętrzonej wody na potencjalną turbiny, C. energii potencjalnej spiętrzonej wody na potencjalną turbiny, D. energii kinetycznej spiętrzonej wody na kinetyczną turbiny. 11. Urządzenie wykonuje pracę 0,9 kj w czasie 0,5 godziny. Z jaką mocą pracuje to urządzenie? Rozwiązanie: Odpowiedź: 8

12. Oblicz z jakiej wysokości spada bryłka ziemi, jeśli uderza o powierzchnię Ziemi z prędkością 20 s m. Rozwiązanie: Odpowiedź: 13. Huśtawka przedstawiona na rys. znajduje się w stanie równowagi. Wyznacz masę chłopca A, jeśli wiadomo, że masa chłopca B wynosi 50 kg. Rozwiązanie: Odpowiedź: 14. Podaj trzy przykłady urządzeń, w których stosuje się maszyny proste. 15. Jaka jest sprawność silnika o mocy 2,5 kw, jeśli w ciągu 20 minut wykonuje on pracę 0,48MJ? Rozwiązanie: Odpowiedź: 9

VI. Klucz odpowiedzi i schemat punktowania Nr zadania 5 6 7 11 12 Nr zadania Odpowiedź poprawna Maksymalna liczba punktów możliwych do uzyskania 1 D 1 2 A 1 3 C 1 4 D 1 8 B 1 9 C 1 10 A 1 Maksymalna liczba Etapy rozwiązania zadania i model odpowiedzi punktów możliwych do uzyskania za dany etap Niebezpieczeństwo rozbicia statku przewożącego ropę naftową dwa przykłady 1p. Spalony węgiel zanieczyszcza drobinkami sadzy powietrze 0, 1 przykł. 0 p. 1700000 W 1 500 W 1 1500 J 1 700000 J 1 Zamiana jednostek: W = 0,9 kj =900J, t = 0,5 h = 1800s 1 Zastosowanie wzoru na moc: P = W/t 1 Obliczenie mocy, podanie wyniku wraz z jednostką. P = 900J/1800s P = 0,5 W 1 Zastosowanie zasady zachowania energii: E p = E k 2 mv 1 i zapisanie równania mgh = 2 2 V Wyprowadzenie równania na wysokość: h = 2g 1 2 m 400 2 Obliczenie wysokości: h = s, h = 20m 1 m 20 2 s Zapisanie warunku równowagi dźwigni dwustronnej: 1 r 1 F1 = r2 F2 13 Obliczenie masy chłopca A. 50 kg 3 m = m 5 A m, 1 m A = 30kg huśtawka, nożyczki, podnośniki samochodowe, waga 14 laboratoryjna, studnie 15 Zamiana jednostek: t = 20 min. = 1200s, P = 2,5kW = 2500W, W = 0,48MJ = 480000J 480000J Obliczenie mocy użytecznej. P u 1200s 400W Obliczenie sprawności. η = 100%, = 16% 2500W 10 3 przykłady 2 2 przykłady 1 1 przykład 0 =, P u = 400W 1 η 1 1

VII. Tabela zbiorcza wyników grupy A POZIOM PODSTAWOWY POZIOM PONADPODSTAWOWY Nr zad. Nr ucz. 1 2 3 4 5 6A 6B 7A 7B 8 9 10 11A 11B 11C 12A 12B 12C 13A 13B 14A 14B 15A 15B 15C 25 max Średnia x x - x (x - x) 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 25 18,70 6,30 39,69 18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 18,70 5,30 28,09 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 23 18,70 4,30 18,49 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 23 18,70 4,30 18,49 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 23 18,70 4,30 18,49 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 22 18,70 3,30 10,89 13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 22 18,70 3,30 10,89 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A B 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22 18,70 3,30 10,89 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 20 18,70 1,30 1,69 12 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 A B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 20 18,70 1,30 1,69 19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 18 18,70-0,70 0,49 8 A 1 1 A 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 18 18,70-0,70 0,49 10 1 1 1 C 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - 1 1 1 1 - - - 17 18,70-1,70 2,89 3 1 1 A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 - - - 17 18,70-1,70 2,89 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B - - - - - - 1 1 1 1-1 - 16 18,70-2,70 7,29 14 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 B - - - - - - 1 1 1 1 0 1 0 15 18,70-3,70 13,69 16 1 1 1 C 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - 0 0 1 0 - - - 14 18,70-4,70 22,09 17 B 1 A 1 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 - - - 13 18,70-5,70 32,49 1 1 1 B C 0 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 - - - - - - - - - - 11 18,70-7,70 59,29 15 1 1 A 1 0 1 1 0 0 D 1 1 1 1 1 - - - 0 0 1 0 - - - 11 18,70-7,70 59,29 KL D A C D 1 1 1 1 1 B C A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 374 360,20 A 1 20 3 1-3 10 B 1-1 - 14-5 14 19 19 19 19 C - - 16 3-17 - 15 18 13 13 11 9 16 14 19 16 12 9 7 D 18 - - 16 6-5 p 0,9 1 0,8 0,8 0,7 0,95 0,95 0,95 0,95 0,7 0,85 0,5 0,75 0,9 0,65 0,65 0,55 0,5 0,8 0,7 0,95 0,8 0,6 0,45 0,35 q 0,1 0 0,2 0,2 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,3 0,15 0,5 0,25 0,1 0,35 0,35 0,45 0,5 0,2 0,3 0,05 0,2 0,4 0,55 0,65 f0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,35 0,5 0,35 W=p*q 0,09 0,00 0,16 0,16 0,21 0,05 0,05 0,05 0,05 0,21 0,13 0,25 0,19 0,09 0,23 0,23 0,25 0,25 0,16 0,21 0,05 0,16 0,24 0,25 0,23 3,92 L 10 10 10 10 10 9 9 10 10 8 7 3 9 10 8 10 10 9 10 9 10 10 10 7 7 S 8 10 6 6 4 10 10 9 9 6 10 7 6 8 5 3 1 1 6 5 9 6 2 2 0 L-S 2 0 4 4 6-1 -1 1 1 2-3 -4 3 2 3 7 9 8 4 4 1 4 8 5 7 D50 0,2 0 0,4 0,4 0,6-0,1-0,1 0,1 0,1 0,2-0,3-0,4 0,3 0,2 0,3 0,7 0,9 0,8 0,4 0,4 0,1 0,4 0,8 0,5 0,7 str.11

4 VIII. Wielobok liczebności dla grupy A 3 Liczba uczniów 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Liczba punktów str.12

łatwość zadania 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Wykres łatwości zadań dla poziomu podstawowego 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 numer zadania p=0.89 łatwość zadania 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Wykres łatwości zadań dla poziomu ponadpodstawowego 10 11A 11B 11C 12A 12B 12C 13A 13B 14A 14B 15A 15B 15C numer zadania p=0,65 Wykres łatwości zadań w całym teście łatwość zadania 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 2 3 4 5 6A 6B 7A 7B 8 9 10 11A 11B 11C 12A 12B 12C 13A 13B 14A 14B 15A 15B 15C p=0,75 numer zadania

I. OPIS STATYSTYCZNY WYNIKÓW POMIARU GRUPY A 1. Średnia arytmetyczna: = N liczba punktów N liczba uczniów Średnia arytmetyczna testu wynosi 18,7 punktów na 25 możliwych do zdobycia. Znajduje się ona w 3/4 długości testu. 2. Modalna (dominanta) : M 0, jest to wynik najczęściej powtarzający się. W teście najczęściej powtarzający się wynik to: 23 i 22 pkt (3 razy). Modalna znajduje się powyżej średniej arytmetycznej. 3. Mediana: M e - wynik środkowy W teście M e = 19 i jest nieco wyższa od średniej arytmetycznej wyników. 4. Rozpiętość: R = max min max min wynik maksymalny wynik minimalny Rozpiętość wyników testu wynosi R = 25 11 =14, wyniki skrajne są odległe. ( ) 5. Odchylenie standardowe: δ = wskazuje, o ile wyniki odchylają N się od średniej arytmetycznej. Odchylenie wynosi0δ = 4, 24 i jest umiarkowane (średnie zróżnicowanie). 6. Obszar wyników typowych ( norma empiryczna): O O P = δ OK = + δ OP wartość początkowa obszaru wyników typowych O K - wartość końcowa obszaru wyników typowych O P = 14,46 O K =22,94 W obszarze wyników typowych znajduje się 11 uczniów, poniżej obszaru typowego jest 4 uczniów, a powyżej 5 uczniów. 2 13

δ 7. Współczynnik zmienności: V = 100 % Współczynnik zmienności testu V = 22,7% wskazuje na umiarkowane zróżnicowanie wyników. 8. Rozkład wyników: Z nierówności - M 0 < 0 wnioskujemy, że rozkład wyników jest lewostronny. M 0 Współczynnik asymetrii obliczony ze wzoru A = jest również ujemny, zatem δ asymetria jest lewostronna. 9. Rzetelność wyników: r tt r tt m p q = 1 2 m 1 δ m liczba zadań; W teście rtt = 0,83, więc pomiar okazał się rzetelny. Dopuszczalne decyzje omówienie różnic pomiędzy uczniami, wolno wystawić stopnie. 9. Błąd standardowy pomiaru: δ e = δ 1 rtt Błąd pomiaru w teście wynosi 1,75 i jest mniejszy od maksymalnego, który oblicza się przy minimalnej rzetelności r tt =0,80 korzystając ze wzoru δ = 45% δ ( δ = 1,91). e e max 14

. Analiza ilościowa zadań dla grupy A 1. Frakcja opuszczeń zadania (f 0 ) jest stosunkiem liczby uczniów, którzy opuścili zadanie (n 0 ) do liczby uczniów biorących udział w testowaniu (n). f 0 = n n 0 W zadaniach z poziomu podstawowego nie było opuszczeń. W zadaniach z poziomu ponadpodstawowego opuszczeń nie odnotowano tylko w przypadku zadania 10. W pozostałych zadaniach wystąpiło łącznie 48 opuszczeń. Wynik frakcji opuszczeń w całym teście wynosi 0,1. 2. Łatwość zadania (p) jest stosunkiem liczby punktów uzyskanych za rozwiązanie zadania do maksymalnej liczby punktów możliwej do uzyskania. p = nk k- maksymalna liczba punktów możliwa do zdobycia przez ucznia w zadaniu. ŁATWOŚĆ Ł A T W O Ś Ć Z A D A Ń W T E Ś C I E WSKAŹNIK p W. PODSTAWOWE Nr zad. Liczba zadań % P Nr zad. WYMAGANIA PONADPODST. Liczba zadań % PP TEST Liczba zadań % T Bardzo trudne 0 0,19 - - - - - - - - Trudne 0,20 0,49 6b 1 7,14 11 1 20,00 2 10,53 Umiarkowanie trudne Łatwe 0,70 0,89 Bardzo łatwe 0,90-1 0,50 0,69 6a 1 7,14 1, 5a, 5b,5c,7a, 7b,10b,2, 4a, 4b, 3, 8a 8b, 9, 10a 3 60,00 4 21,05 8 57,14 12 1 20,00 9 47,37 4 28,57 - - - 4 21,05 15

I. Analiza jakościowa wyników grupy A (aspekt zbiorowy) I Charakterystyka klasy. Klasa druga gimnazjum, na której przeprowadzono badanie jest klasą ogólnie określaną jako,,dobra. Duży wpływ na taką ocenę ma liczna grupa uczniów z wysoką motywacją do nauki. Uczniowie ci pochodzą z zadbanych rodzin. Kilkoro uczniów uczęszcza na dodatkowe zajęcia koła fizycznego. Uczniowie chętnie pracują na lekcjach, biorą aktywny udział w zajęciach. Jest grupa uczniów, którzy nie mają poważnych problemów z przedmiotem, jednak nie posiadają tak silnej motywacji do nauki. Uczniowie ci nie wykorzystują w pełni swojego potencjału intelektualnego przez to, że nie wkładają wysiłku w proces uczenia się. Brak systematycznej pracy, niska frekwencja mają swoje odzwierciedlenie w niższych ocenach, wahających się w okolicy poziomu podstawowego. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że postawa większości uczniów wobec przedmiotu jest pozytywna. Test okazał się rzetelny r tt =0,83. II Stan osiągnięć klasy. Klasa II gimnazjum liczy 20 uczniów. 15 uczniów (60%) zaliczyło poziom podstawowy, 10 uczniów (50%) zaliczyło poziom ponadpodstawowy. 1 osoba (4%) zaliczyła poziom ponadpodstawowy w 100%. W całym teście można było uzyskać 25 punktów. W poziomie podstawowym maksymalnie 11 natomiast w ponadpodstawowym maksymalnie 14. Uczniowie udzielili w sumie 374 poprawnych odpowiedzi co stanowi 75%. Średnia arytmetyczna wyników testu równa się 18,7 punktu, modalna wyników ogólnych testu wynosi 23 i 22 punktów (3 razy). Mediana wyników ogólnych testu wynosi 19 punktów. Rozpiętość wyników w klasie wynosi 14 punktów. Odchylenie standardowe testu 4,24 i jest umiarkowane. 16

Opanowanie wyróżnionych części w teście : Materiał Nauczania Maksymalna liczba punktów do uzyskania Liczba uzyskanych punktów % zaliczenia danego materiału PRACA 60 56 93,3 MOC 120 104 86,7 ENERGIA 40 31 77,5 ZASADA ZACHOWANIA ENERGII 100 59 59 MASZYNY PROSTE 120 85 70,8 SPRAWNOŚĆ MASZYN 60 28 46,7 RAZEM 500 374 74,8 Z powyższych danych wynika, że uczniowie najlepiej opanowali materiał dotyczący pracy, natomiast najmniej przyswoili sobie zagadnienie związane ze sprawnością maszyn. III Sukcesy uczniów nauczyciela. 1. Poziom ponadpodstawowy zaliczyło 10 uczniów (50%). 2. W poziomie ponadpodstawowym: a) 1 uczeń (4%) rozwiązał wszystkie zadania, b) 12 uczniów (48%) rozwiązało około połowy zadań, c) 5 uczniów (20%) rozwiązało pojedyncze zadania. Sukcesem jest rozwiązanie części A zadania 14 przez 95% uczniów, którzy potrafili podać przykład urządzenia, w których stosuje się maszyny proste. Zadanie 11B rozwiązało 90% uczniów co oznacza, że wykazali się umiejętnością obliczania mocy urządzenia, również w tym zadaniu 60% uczniów poprawnie zamienia jednostki pracy i czasu. Z poziomu podstawowego uczniowie dobrze opanowali (100%) znajomość jednostki mocy, 95% uczniów zamienia jednostki mocy i pracy stosując przedrostek kilo i mega. Przyczyną ww sukcesów jest duże zainteresowanie przedmiotem, który związany jest z życiem codziennym. Grupa uczniów uczęszcza na zajęcia koła fizycznego, biorą udział w konkursach fizycznych m. in.,,lwiatko. 17

IV Braki w osiągnięciach uczniów. 1. Trzech uczniów (12%) nie zaliczyło poziomu podstawowego. 2. Braki uczniów: a) 4% (1 uczeń)około połowy zadań rozwiązał niepoprawnie, b) 16% uczniów nie rozwiązało pojedynczych zadań. 3. Czynności najgorzej opanowane w poziomie podstawowym: a) podanie negatywnego wpływu procesów wytwarzania energii na środowisko naturalne (56%) b) wyjaśnienie pojęcia pracy mechanicznej (56%). 4. Uczniowie, którzy nie zaliczyli poziomu podstawowego często opuszczają lekcje fizyki przez co braki gromadzą się a w konsekwencji prowadzi to do niskich ocen. 5. Prawdopodobną przyczyną braków mogą być: a) niedostateczna praca indywidualna z uczniem w celu uzupełnienia braków, b) brak systematycznej pracy na lekcjach, c) nieprzygotowywanie się do zajęć, u niektórych uczniów powoduje trudności w nauce dotyczące zapamiętywania. V Projektowane zmiany dydaktyczne na podstawie obserwowanych osiągnięć i ich przyczyn. a) Doraźne działania dydaktyczno wychowawcze: - dokładne omówienie wyników testu, - omówienie błędnych odpowiedzi, - przećwiczenie obliczania sprawności maszyn (wprowadzenie jeszcze raz wzoru) - kłaść większy nacisk na ćwiczenie umiejętności stosowania wzorów na E k i E p w rozwiązywaniu zadań. b) Długofalowe, systemowe zmiany dydaktyczne: - przeanalizowanie wymagań programowych pod kątem określenia poziomu wymagań, - w przypadku trzech uczniów posiadających braki należy ulepszyć sposób pracy z uczniem słabym oraz zachęcić lepszych uczniów do udziału w systemie pomocy koleżeńskiej, - położyć większy nacisk na rozwijanie umiejętności logicznego myślenia i wnioskowania, które ułatwią rozwiązywanie zadań o podwyższonym stopniu trudności. 18

II. Przykład analizy jakościowej wyników ucznia z grupy A (aspekt indywidualny) Krzysztofie! Twój wynik testu z II części dynamiki to 11 na 25 możliwych do uzyskania punktów. Dobrze radzisz sobie z zamianą jednostek stosując przedrostki kilo i mega. Nie sprawia Ci problemu wyjaśnienie pojęcia pracy mechanicznej, czy wyjaśnienie od czego zależy E k i E p. Miałeś problemy z zadaniami z poziomu podstawowego, nie potrafiłeś podać przykładów negatywnego wpływu procesów wytwarzania energii na środowisko naturalne, nie zilustrowałeś zasady zachowania energii i nie wiesz dlaczego stosujemy maszyny proste. Dużym problemem są dla Ciebie zadania rachunkowe, ponieważ nie podjąłeś nawet próby rozwiązania. Zachęcam abyś w przyszłości postarał się wypisać dane, zamienić jednostki (robisz to poprawnie), nie zostawiaj wolnego miejsca pod zadaniem. Twoje braki nie są bardzo duże, jednak wymagają bardziej aktywnej pracy na lekcji i systematycznej nauki w domu. Życzę sukcesów w osiąganiu lepszych wyników i zachęcam do pilnej pracy na lekcjach. Podpis nauczyciela 19

POZIOM PODSTAWOWY POZIOM PONADPODSTAWOWY Nr zad. Nr ucz. 1 2 3 4 5 6A 6B 7A 7B 8 9 10 11A 11B 11C 12A 12B 12C 13A 13B 14A 14B 15A 15B 15C 25 max Średnia x - x (x - x) 11 1 1 1 A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 22 12,95 9,05 81,90 17 1 1 1 B 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 20 12,95 7,05 49,70 22 1 1 A 1 1 1 1 1 1 C B 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 20 12,95 7,05 49,70 18 1 1 A 1 1 1 1 1 1 1 1 B 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 19 12,95 6,05 36,60 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D D B 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 19 12,95 6,05 36,60 25 A 1 A B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 19 12,95 6,05 36,60 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 B 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 - - - 16 12,95 3,05 9,30 4 1 1 A 1 1 1 1 1 1 C B 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 13 12,95 0,05 0,00 11 1 1 D 1 0 1 1 1 1 1 A 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 - - - 13 12,95 0,05 0,00 1 1 1 D 1 0 1 1 1 1 1 A 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 - - - 12 12,95-0,95 0,90 5 1 1 B 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 - - - 1 1 0 0 - - - 12 12,95-0,95 0,90 21 1 1 B 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 - - - 1 1 0 0 - - - 12 12,95-0,95 0,90 3 1 1 A A 1 1 1 1 1 A 1 C - - - - - - - - 1 1 0 0 0 11 12,95-1,95 3,80 2 1 1 A 1 0 0 1 1 0 D 1 C 0 1 0 - - - - - 1 1 0 0 0 9 12,95-3,95 15,60 8 1 1 A 1 1 0 1 1 0 D A C 0 1 1 - - - 0 0 1 0 0 0 0 9 12,95-3,95 15,60 6 1 1 1 B 1 0 0 0 0 D A B 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 8 12,95-4,95 24,50 16 1 1 A 1 1 1 1 0 0 C B C - - - - - - - - 1 1 - - - 8 12,95-4,95 24,50 23 A 1 B B 0 1 1 1 1 D 1 1 - - - - - - - - - - - - - 7 12,95-5,95 35,40 15 1 1-1 - 0 0 - - D 1 1 - - - - - - - - 0 0 - - - 5 12,95-7,95 63,20 25 C 1 B 1 0 0 1 0 0 A 1 1 - - - 0 0 0 0 0 0 0 - - - 5 12,95-7,95 63,20 KL D A C D 1 1 1 1 1 B C A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 259 ##### A 2 20 8 2 2 4 12 B - - 4 4 7 3 4 14 13 17 16 12 C 1-5 - 3 12 4 9 14 10 5 5 5 9 10 13 11 4 3 2 D 17-2 14 8 1 - p 0,85 1,00 0,25 0,65 0,70 0,65 0,85 0,80 0,60 0,35 0,60 0,60 0,45 0,70 0,50 0,25 0,25 0,25 0,45 0,50 0,65 0,55 0,20 0,15 0,10 q 0,15 0 0,75 0,35 0,3 0,35 0,15 0,2 0,4 0,65 0,4 0,4 0,55 0,3 0,5 0,75 0,75 0,75 0,55 0,5 0,35 0,45 0,8 0,85 0,9 f0 0 0 0,05 0 0,05 0 0 0,05 0,05 0 0 0 0,25 0,25 0,25 0,4 0,4 0,4 0,25 0.25 0,05 0,05 0,45 0,45 0,45 W=p*q 0,128 0 0,188 0,228 0,21 0,228 0,128 0,16 0,24 0,228 0,24 0,24 0,248 0,21 0,25 0,188 0,188 0,188 0,248 0,25 0,228 0,248 0,16 0,128 0,09 4,835 L 9 10 4 6 8 10 10 10 10 5 5 7 9 9 7 5 5 5 6 8 8 8 4 3 2 S 8 10 1 7 6 3 7 6 2 2 7 5 0 5 3 0 0 0 3 2 5 3 0 0 0 L-S 1 0 3-1 2 7 3 4 8 3-2 2 9 4 4 5 5 5 3 6 3 5 4 3 2 D50 0,1 0 0,3-0,1 0,2 0,7 0,3 0,4 0,8 0,3-0,2 0,2 0,9 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,3 0,6 0,3 0,5 0,4 0,3 0,2

Wielobok liczebności 4 3 Liczba uczniów 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

V. OPIS STATYSTYCZNY WYNIKÓW POMIARU 1. Średnia arytmetyczna: = N liczba punktów N liczba uczniów Średnia arytmetyczna testu wynosi 12,95 punktów na 25 możliwych do zdobycia. Znajduje się ona niemal w połowie długości testu. 2. Modalna (dominanta) : M 0, jest to wynik najczęściej powtarzający się. W teście najczęściej powtarzający się wynik to: 12 i 19 pkt (3 razy). Modalna znajduje się z obu stron średniej arytmetycznej. 3. Mediana: M e - wynik środkowy W teście M e = 12 i jest nieco niższa od średniej arytmetycznej wyników. 4. Rozpiętość: R = max min max min wynik maksymalny wynik minimalny Rozpiętość wyników testu wynosi R = 22 5 =17, wyniki skrajne są bardzo odległe. ( ) 5. Odchylenie standardowe: δ = wskazuje, o ile wyniki odchylają N się od średniej arytmetycznej. Odchylenie wynosi0δ = 5, 24 i jest umiarkowane (średnie zróżnicowanie). 6. Obszar wyników typowych ( norma empiryczna): O O P = δ OK = + δ OP wartość początkowa obszaru wyników typowych O K - wartość końcowa obszaru wyników typowych O P = 7,71 O K =18,19 W obszarze wyników typowych znajduje się 11 uczniów, poniżej obszaru typowego jest 3 uczniów, a powyżej 6 uczniów. 2 23

δ 7. Współczynnik zmienności: V = 100 % Współczynnik zmienności testu V = 40,5% wskazuje na umiarkowane zróżnicowanie wyników. 8. Rozkład wyników: Z nierówności - M 0 < 0 wnioskujemy, że rozkład wyników jest lewostronny. M 0 Współczynnik asymetrii obliczony ze wzoru A = jest równy -1,15. Zatem δ asymetria jest lewostronna. 9. Rzetelność wyników: r tt r tt m p q = 1 2 m 1 δ m liczba zadań; W teście rtt = 0,86, więc pomiar okazał się rzetelny. Dopuszczalne decyzje omówienie różnic pomiędzy uczniami, wolno wystawić stopnie. 9. Błąd standardowy pomiaru: δ e = δ 1 rtt Błąd pomiaru w teście wynosi 1,96 i jest mniejszy od maksymalnego, który oblicza się przy minimalnej rzetelności r tt =0,80 korzystając ze wzoru δ = 45% δ ( δ = 2,36). e e max 24

VI. Analiza ilościowa zadań dla grupy B 1. Frakcja opuszczeń zadania (f 0 ) jest stosunkiem liczby uczniów, którzy opuścili zadanie (n 0 ) do liczby uczniów biorących udział w testowaniu (n). f 0 = n n 0 W zadaniach poziomu podstawowego wystąpiły cztery opuszczenia u jednego tylko ucznia, natomiast tylko 8 spośród 20 testowanych uczniów podjęło się rozwiązania wszystkich zadań z poziomu ponadpodstawowego. Wynik frakcji opuszczeń w całym teście to f 0 = 0,16. 2. Łatwość zadania (p) jest stosunkiem liczby punktów uzyskanych za rozwiązanie zadania do maksymalnej liczby punktów możliwej do uzyskania: p = nk k- maksymalna liczba punktów możliwa do zdobycia przez ucznia w zadaniu ŁATWOŚĆ ZADAŃ W TEŚCIE W. WYMAGANIA PODSTAWOWE PONADPODST. ŁATWOŚĆ WSKAŹNIK p Nr zad. Liczba zadań % P Nr zad. Liczba zadań % PP TEST Liczba zadań Bardzo trudne 0 0,19 0 0 0 15B, 15C 2 14,3 2 8 Trudne 0,20 0,49 3, 8 2 18,2 Umiarkowanie trudne 0,50 0,69 Łatwe 0,70 0,89 4, 6A, 7B, 9 1, 5, 6B, 7A 4 36,4 11A,12A,12B, 12C,13A,15A 10,11C,13B, 14A,14B % T 6 42,9 8 32 5 35,7 9 36 4 36,4 11B 1 7,1 5 20 Bardzo łatwe 0,90-1 2 1 9 0 0 0 1 4 Interpretacja: Większość zadań w teście (aż 17) była dla uczniów trudna lub bardzo trudna. Żadne z zadań z poziomu podstawowego nie okazało się zadaniem bardzo trudnym, żadne z zadań z poziomu ponadpodstawowego nie okazało się zadaniem bardzo łatwym. Bardzo trudnymi zadaniami okazały się tylko dwa zadania: zad.15b i zad. 15C z poziomu ponadpodstawowego. Trudnych zadań było 8, umiarkowanie trudnych 9, łatwych 5, a bardzo łatwe okazało się jedynie zadanie 2 z poziomu podstawowego. Łatwość poziomu podstawowego wyniosła 0,67, a poziomu ponadpodstawowego 0,4. Łatwość całego testu wyniosła 0,52, czyli test okazał się dla uczniów umiarkowanie trudny. 25

3. Moc różnicująca zadania - zdolność zadania testowego do odróżniania uczniów o wyższych i niższych osiągnięciach mierzonych danym testem. Moc różnicująca jest podstawowym wskaźnikiem jakości zadań w testach różnicujących, w testach sprawdzających pełni funkcję pomocniczą. D 50 = p L -p S, p L łatwość zadania w lepszej połowie wyników testu, p S łatwość zdania w gorszej połowie wyników testu. 26

Wartość wskaźnika mocy różnicującej dla zadania 4 jest ujemna i wynosi 0,1. Może to świadczyć czasem o błędzie dydaktycznym w zadaniu. Z uwagi jednak na wysoki współczynnik łatwości tego zadania w teście p=0,65 należy uznać je za poprawne. 27

VII. Analiza jakościowa wyników grupy B 1. Charakterystyka klasy. Klasa II gimnazjum, w której przeprowadzono test jest klasą osiągającą średnie wyniki nauczania. Troje uczniów wyróżnia się systematycznością pracy, są ambitni, chętnie przyswajają sobie nowe wiadomości, chętnie też uczestniczą w dodatkowych formach zajęć czy konkursach. Kilkoro uczniów generalnie osiąga niskie wyniki nauczania. Są to uczniowie, którym niejednokrotnie trudno jest przyswoić zagadnienia wykraczające poza poziom podstawowy. Znakomitą część klasy stanowią uczniowie o sporych możliwościach intelektualnych, lecz brakuje im motywacji do zdobywania wiedzy lub też nie opanowali odpowiednich dla siebie technik uczenia się, co przeszkadza w systematyzacji wiedzy. 2. Stan osiągnięć klasy. Spośród dwudziestu testowanych uczniów 7 (35%) opanowało wymagania podstawowe, 10 (50%) opanowało większą ich część, 3 uczniów (15%) nie opanowało nawet połowy podstawowych wymagań. 6 uczniów (30%) opanowało wymagania ponadpodstawowe. Uczniowie udzielili w poziomie podstawowym 68% poprawnych odpowiedzi, a w poziomie ponadpodstawowym było ich 40 %. W całym teście procent poprawnych odpowiedzi wyniósł 52%. Poziom wymagań Średnia arytmetyczna Modalna Mediana Poziom podstawowy 7,45 pkt na 11 możliwych 8 (5 razy) 8 Poziom ponadpodstawowy 5,6 pkt na 14 możliwych 5 i 4 i 1 (po 3 razy) 4,5 Cały test 12,95 pkt na 25 możliwych 12 i 19 (po 3 razy) 12 Rozproszenie wyników w teście wynosi δ = 5,24 i jest umiarkowane. Jego wartość wskazuje na średnie zróżnicowanie. Poniższy wykres przedstawia łatwość zadań ze względu na sprawdzany materiał nauczania. 3. Sukcesy uczniów nauczyciela. 1. Poziom ponadpodstawowy zaliczyło 6 uczniów co stanowi 30% klasy. 2. W poziomie ponadpodstawowym: a) 2 uczniów (10%) rozwiązało 12 spośród 14 zadań, b) 4 uczniów (20%) rozwiązało koło połowy zadań, c) 7 uczniów (35%) rozwiązało pojedyncze zadania. 3. W przypadku czynności z poziomu ponadpodstawowego, to 70% uczniów świetnie radzi sobie ze stosowaniem w zadaniach wzoru na moc, 65% uczniów potrafi wskazać bezbłędnie urządzenia, w których stosuje się maszyny proste, a 60% uczniów potrafi prawidłowo opisać przemiany energii na konkretnym przykładzie. 28

Z poziomu podstawowego prawie wszyscy uczniowie bezbłędnie wskazali jednostki pracy i mocy, równie dobrze uczniowie radzą sobie z zamianą tych jednostek z użyciem przedrostka kilo. 4. Powyższe sukcesy są udziałem tych uczniów, którzy wykazują zainteresowanie otaczającym ich światem, systematycznie pracują, chętnie uczestniczą w dodatkowych zajęciach. 4. Braki w osiągnięciach uczniów. 1. 3 uczniów (15%) nie opanowało poziomu podstawowego. 2. W poziomie podstawowym: a) 3 uczniów (15%) rozwiązało tylko 4 spośród 11 zadań. b) 4 uczniów (20%) nie rozwiązało około połowy zadań, c) 12 uczniów (60%) nie rozwiązało pojedynczych zadań. 3. Do najsłabiej opanowanych czynności należy rozpoznawanie sytuacji, w której została wykonana praca oraz określania warunków, w których spełniona jest zasada zachowania energii mechanicznej. 4. Uczniowie, którzy posiadają zagrażające ich rozwojowi braki wiadomości i umiejętności, nie wykazują zainteresowania lekcjami mimo obecności na nich, nie chcą uczestniczyć w dodatkowych zajęciach, brakuje im pozytywnej motywacji, co może być potęgowane przez spore braki również z matematyki. 5. Prawdopodobną przyczyną braków mogą być - niedostateczna praca indywidualna z uczniem w celu uzupełnienia braków, - brak systematyczności, tak pracy na lekcji, jak i uczenia się w domu, - ograniczone zdolności pojedynczych uczniów. 5. Projektowane zmiany dydaktyczne na podstawie obserwowanych osiągnięć i ich przyczyn. a) Doraźne działania dydaktyczno-wychowawcze: - omówienie wyników testu - ponowne omówienie zasady zachowania energii, w tym: opisywanie przemian energii w konkretnych sytuacjach, stosowanie tej zasady w rozwiązywaniu zadań rachunkowych - ćwiczenia we wskazywaniu sytuacji, w których wykonana jest praca - ponowne wprowadzenie pojęcia sprawności maszyn oraz ćwiczenia w jej obliczaniu. b) Długofalowe, systemowe zmiany dydaktyczne: - w przypadku trzech uczniów posiadających braki należy ulepszyć sposób pracy z uczniem słabym oraz zachęcić lepszych uczniów do udziału w systemie pomocy koleżeńskiej, - w celu zwiększenia aktywności uczniów należy zwrócić szczególną uwagę na dobór odpowiednich, ćwiczeń, metod, form pracy, aby lepiej wytłumaczyć niezrozumiałe pojęcia, wykorzystywać multimedialne i interaktywne programy dydaktyczne podczas lekcji fizyki, - przeanalizowanie wymagań programowych pod kątem określenia poziomu wymagań 29

VIII. Przykład analizy jakościowej wyników ucznia z grupy B (aspekt indywidualny) Małgosiu, przedstawiam Ci wyniku testu Dynamika cz.ii obejmującego następujące partie materiału: praca, moc, energia, zasada zachowania energii, maszyny proste, sprawność maszyn. Uzyskałaś 7 punktów na 25 możliwych do zdobycia. Poprawnie odpowiedziałaś na pytanie 2, 9, 10, a także poprawnie rozwiązałaś zadanie 6 i 7. Potrafisz wskazać jednostkę mocy, rozpoznać rodzaj energii, jaką posiada ciało w określonej sytuacji oraz opisać przemiany energii na konkretnym przykładzie. Świetnie radzisz sobie z zamianą jednostek z użyciem przedrostków kilo i mega. Niestety, błędnie wskazałaś jednostkę pracy. Kłopot sprawia Ci rozpoznanie sytuacji, w której wykonywana jest praca, określenie korzyści ze stosowania maszyn prostych. Wymieniłaś tylko jeden przykład negatywnego wpływu procesów wytwarzanie energii na środowisko naturalne. Nie udzieliłaś odpowiedzi na pytanie 14, nie podjęłaś też próby rozwiązania zadań rachunkowych, co nie pozwala mi sprawdzić choćby części Twoich umiejętności w tym zakresie. Bardzo ważne jest by podejmować próby rozwiązywania problemów. Puste miejsce zamiast choćby namiastki rozwiązania zadania uniemożliwia stwierdzenie, czy powodem jest niezrozumienie treści zadania, nieumiejętność wyszukania danych, czy może nieznajomość wzorów. W opanowaniu wzorów posłużyć mogą np. kolorowe karteczki z wypisanymi zależnościami. Jeśli trudność sprawia Ci analizowanie zadań lub stosowanie wzorów w zadaniach, to zachęcam do udziału w dodatkowych zajęciach. Postaraj się systematycznie przygotowywać do zajęć, by móc w nich aktywnie uczestniczyć i nie pozwalać na nawarstwianie się zaległości. Wierzę, że pokonasz wkrótce trudności. Życzę Ci wiele cierpliwości i wytrwałości w pracy. Urszula Dyks 30