Első éves BSc hallgatók fizika tudása

Az előadások a következő témára: "Első éves BSc hallgatók fizika tudása"— Előadás másolata:

1 Első éves BSc hallgatók fizika tudása
Radnóti Katalin ELTE TTK Fizikai Intézet

2 Az előadásban érintett témák
Kritériumtárgy bevezetése Felmérő dolgozat szerkezete A felmérő dolgozatok eredményei Az eredményekből levonható következtetések Felzárkóztató foglalkozások rendszere, eredményessége

3 A kritériumdolgozat szerkezete Mit 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.

4 A kért képletek Fizika BSc-re felvett hallgatók esetében:
Centripetális gyorsulás Newton II. törvénye Coulomb – törvény Boyle – Mariotte törvény A lendület (impulzus) definíciója Föld- és környezettudomány szakos hallgatók esetében: Tömegpont mozgási energiája Ohm törvénye A termodinamika első főtétele Egyesített gáztörvény

5 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 1,5V b.) 0V és 0V c.) 1,5V és 0V d.) 0V és 1,5V e.) Nem dönthető el, mert nem tudjuk az izzó ellenállását. Fizika: 20,5% Földtudomány: 5,7% Környezettan:10%

6 a.)  b.)  c.) nem hat rá erő d.)  e.) 
- 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.

7 Egy átlagos fékezésnél - 4 m/s2 gyorsulással kell számolni
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?

8 A mozgás teljes mértékben hasonló a függőleges hajításhoz
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: Megoldás Az 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 = m/s. A mozgás teljes mértékben hasonló a függőleges hajításhoz (analógiás transzfer). Mechanikai mozgás elektromos környezetben.

9 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.)

10 A hallgatók által eredmények eloszlásai

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

12

13 PISA 2006. Természettudomány Kevés az 5. és a 6. szintű gyerek!

14 Feladatmegoldás, összesítés %-okban, 2006-os adatok
Szak 1. pl. 2. pl. 3. pl. 2. rész összesen Fizika 70,3 58, Föld 11,6 10,4 2,7 8, Körny , , ,3 Az 1. példa mechanika, a 2. elektromosságtan, a 3. összetett feladat volt.

15 A 2006-ban és 2007-ben fizika BSc-re felvettek felvételi pontszámaik szerinti eloszlása

16 Fizika BSc 2006-os felvételi adatai
A felvételin elért pontszám és a kritériumvizsgán elért eredmény

17 A 2006-ban fizika BSc-re felvett hallgatók eredményessége

18 A 3. félévre beiratkozott összes hallgató

19 A felzárkóztató foglalkozások tematikája
A 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.

20 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 …

21 Hallgatói vélemények 2007. (129 fő)

22

23 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.

24 Fejlesztő feladatrendszer kidolgozása.
További feladatok Hallgatói tudás- és attitűdök további figyelése. Hallgatói félreértelmezések feltérképezése az alapvető fizikai témakörök esetében mechanika, energia, elektromosságtan, fizikai gondolkodás. Fejlesztő feladatrendszer kidolgozása.

25

26 Köszönöm a figyelmet! rad8012@helka.iif.hu