A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

Összefoglalva, az áramkörökkel kapcsolatos alapvető gyermeki elképzelések
lényegében négyféle modell szerint írhatók le (egy részletesebb elemzésben a 3. modell
még két különböző típusban is megjelenhet):
1. „nincs áramkör, csak egyetlen huzal”,
2. „ütközős modell”,
3. „nem konzerváló modell”,
4. „érett, az áramköri folyamatok lényegét jól tükröző, a tudományosnak megfelelő
kép”.
A töltésmegmaradás elvének elfogadása még nem feltétlenül jelenti azt, hogy a
tanulóban minden tekintetben a tudományos képnek megfelelő felfogás konstruálódott
meg. Megformálódhat egy olyan szemléletmód is, amelyben az áramkör egy adott
pontján végrehajtott módosítás csak ezen a ponton, illetve az áramirány szerint ez után
következő áramköri elemeken okoz változást. Ez a jelenség kapcsolatban lehet egy
korábbi állapottal, a töltésmegmaradást még nem elfogadó gyermeki gondolkodással, de
jelentkezhet magasabb szinten is.
A probléma gyökerét sok kutató (pl. Shipstone 1995, Tiberghien 1983) abban látja,
hogy a gyerekek az áramkör teljesebb - már a töltésmegmaradást is tartalmazó -
értelmezése keretében egyfajta szekvenciális modellt konstruálnak meg. Ennek lényege,
hogy az áramkörben a töltésmozgást, s az annak megfelelően kialakuló elektromos
jelenségeket egy szekvenciális folyamatként írják le, vagyis az elektronok „kijönnek” az
áramforrásból, szép rendben végighaladnak az egyes áramköri elemeken, ahogy azok
sorba vannak kötve, s a folyamat végén „bemennek” az áramforrásba. Bár lényegében
tényleg ez történik, de két probléma mindenképpen van azzal, ha e kép uralkodik el az
áramkörök „működésének” magyarázatán. Az egyik, hogy a jelenségek lokálisak
lesznek, amikor az áram „odaér”, akkor ott fog történni valami, függetlenül attól, hogy
milyen más áramköri elemek vannak a körben. Márpedig tudjuk, hogy a jelenségeket az
áramkör egésze határozza meg, lokális magyarázatok nem adhatók. Ezzel függ össze a
másik probléma is, hogy az áram lesz az elektromos jelenségek „ősoka”, illetve
megerősödik ez a szemlélet, s majd látjuk, hogy ebből az áramerősség és a feszültség
fogalmainak összemosása következik. A 6. ábrán mutatunk egy olyan áramkört,
amelyben két változtatható ellenállás (R 1 , R 2 ) fogja közre az izzót.
6-6.ábra Az áramkör egységes egészként való kezelését diagnosztizáló feladat ábrája
Megkérdezhetjük, hogy vajon hogyan reagál az izzó (milyen módon változik a
fényessége), ha megváltoztatjuk (külön-külön) a két ellenállást. Sok tanuló válaszol
163