Noen tanker om sensur av 3FY våren 2000
Oppgaveteksten: Klikk her!

Medlemmene i oppgavenemnda har vært sensorer ved årets eksamen. Vi ønsker å formidle noen av våre inntrykk som sensorer, og velger primært å fokusere på forhold der vi mener å se trender når det gjelder misforståelser og typiske feil.

Selv om mye av det vi påpeker nedenfor er av negativ karakter, understreker vi at mange elever leverer solide besvarelser. Vår oppfatning er at helhetsinntrykket er bra.

 

Generelt Det er få som vurderer svarene. Dette bør vies større oppmerksomhet i undervisningen. Videre savner vi analyser og begrunnelser for valg av løsningsstrategi. Mange viser liten evne til å føre en argumentasjon på en sammenhengende måte.
Kommentarer til hver oppgave (Klikk på oppgavelink for å få tekst!)
Oppgave 1a Oppgaven er ment som "oppvarming", og har også fungert på den måten. De aller fleste klarer å bruke riktige formler, finne de riktige konstantene og regne riktig.
Oppgave 1b Mange blander røntgenstråling og fotoelektrisk effekt: Noen sier at røntgenstråling er "det motsatte" av fotoelektrisk effekt. Uttrykk som "elektroner slår løs fotoner" er ganske vanlig. Noen sier også at elektronene blir reflektert som et foton. Det er svært få som sier at den karakteristiske strålingen adderes til bremsestrålingen, slik at vi får topper i spektret.
Oppgave 1c De fleste sier at de må regne relativistisk fordi farten er større enn 0,1 c. Ytterligere begrunnelser forekommer ikke. Det er mange som finner fram uttrykket for relativistisk, kinetisk energi. Regningen går stort sett greit, enten de velger å regne ut farten, eller de setter inn og ser at energien da er bevart. Flere burde ha begrunnet utgangspunktet for beregninger ved å si at den optimale prosessen er når all kinetisk energi overføres til energi i fotonet.
Oppgave 2a Oppgaven blir stort sett greit besvart. Noen reflekterer om tabellverdien er senter – til – senter avstanden mellom jord og måne, og gjør et valg om de må legge til radiene eller ikke. Begge regnemåter har selvsagt blitt fullt honorert.
Oppgave 2b Gjennomgående nokså svakt besvart, først og fremst fordi elevene svarer på andre ting enn det oppgaven spør om. Universets utvikling, solens utvikling og Big Bang er gjengangere.

Mange påpeker at månen blir bremset på grunn av partikler i universet, uten at de setter spørsmålstegn ved hva "denne kraften" er. Mange sier at det ikke er tyngdekraften fra jorda som virker på månen, men gravitasjonen, og oppfatter tydeligvis dette som forskjellige ting.

Svært mange diskuterer Newtons 3. lov. Argumentasjonen "siden kraft og motkraft er like store, er summen av kreftene null, og derfor beveger månen seg med konstant fart" er ikke uvanlig. Dette bekrefter vel at Newtons lover er vanskelige å forstå.

Det er en vanlig misoppfatning at solsystemet ble til samtidig med universet.
Oppgave 3a Mange får til denne oppgavene, men det er for mange som unnlater å gi en begrunnelse ved å forklare at de tar utgangspunkt i bevaring av energi.
Oppgave 3b Mange oppgir riktig retning på feltet og at det er en sirkelbane, men unnlater å begrunne hvorfor det er slik. Begrunnelsen "det blir en sirkelbane fordi kraften alltid står vinkelrett på farten" er den vanlige: Det er svært sjelden at noen tar med den viktige tilleggsopplysningen at farten i utgangspunktet må være vinkelrett på flukslinjene for at det skal bli slik. Feltretningen begrunnes med "på grunn av høyrehåndsregelen" uten å henvise til hvilke vektorer det gjelder.

Det er ikke uvanlig at begrepene felt og kraft blir forvekslet.

Utledningen av uttrykket går greit, selv for de som har argumentert for at ionet følger en parabelbane!
Oppgave 3c Argumentet om at det må virke en like stor kraft i retning mot DE som mot BC blir godt gjennomført av mange. Disse beregner som regel feltet korrekt.

En vanlig feil er å bruke uttrykket fra spørsmål b også her. Det er heller ikke uvanlig at elevene svarer at flukslinjene må gå i retningen fra B til D.
Oppgave 3d Mange argumenterer for at dette blir en sirkelbevegelse, regner, og får en radius som er større enn 5,0 cm. Som regel reflekterer de ikke over at dette er klart urimelig.

For de som oppdager at dette er et "kast", går regningen rimelig bra.
Oppgave 4Aa Oppgaven er bra besvart, selv om noen glemmer å multiplisere med arealet av solas overflate.
Oppgave 4Ab Oppgaven er rimelig bra besvart, selv om enkelte har hatt problemer med å kombinere data fra to forskjellige grafer.
Oppgave 4Ac Både metoden med parallakse og bruk av Hubbles lov blir nevnt. Ingen spesielle forhold å kommentere.
Oppgave 4Ad Ujamne begrunnelser. Noen svarer meget utfyllende og godt, blant annet med oversalg over hvor mye større Delta Cephei er enn sola.
Oppgave 4Ba Til dels stor variasjon i svarene. Noen velger å skrive utdypende om en teori, mens andre velger å fortelle om flere. Mange har problemer med å skrive sammenhengende og med en klar disposisjon for hva de ønsker å uttrykke. Vi sitter igjen med følelsen av at mange elever ikke er vant til å uttrykke seg skriftlig om fysikk på en slik måte at de overbeviser leseren om at de har skjønt stoffet. Dette gjelder også flere elever som har besvart oppgavene 1 – 3 godt. Har dette med vektlegging av mellom regneoppgaver og "essay"-oppgaver å gjøre?
Oppgave 4Bb Svært få klarer å gi en vurdering av hvilken betydning en teori kan ha hatt for den teknologiske utviklingen og for samfunnet. Det blir som oftest "pratet" ut fra allmennkunnskaper, og det er få som klarer å diskutere dette med basis i det de har lært i fysikk. Ofte blir det skrevet om teorier.

Det er overraskende få som sier noe om kvantefysikkens betydning for moderne halvlederteknologi og i fortsettelsen av denne moderne informasjonsteknologi.

Vi sitter med en følelse av at det er arbeidet lite med denne delen av målene i fysikk.
Oppgave 5a Mange elever leser ikke oppgaveteksten i sammenheng. Til tross for at det står i innledningen at "pendelen slippes slik at loddet begynner svinge", tegner elevene krefter som om loddet henger i ro. I ettertid kan en si at dette burde vært presisert nærmere i spørsmålet. Dersom elevene kommenterer at de antar at de tegner med loddet i ro, har de fått kreditt for å tegne snordraget og tyngden like store. Uten denne kommentarene er det opplagt galt å tegne to like store krefter.

To like krefter er i alle fall bedre enn om en tredje kraft i bevegelsesretningen er tegnet inn! Selv noen av de elevene som har svart riktig i oppgave 2b, har med seg en ekstrakraft.

Oppgaven er overraskende dårlig besvart, selv av elever som svar godt ellers.
Oppgave 5b Det er få som får til denne oppgaven fullt ut. Det mest betenkelige er ikke at de ikke behersker algebra, men at de ikke innser at de må kombinere Newtons andre lov, uttrykket for sentripetalakselerasjon og bevaring av mekanisk energi. Det er skuffende at så mange ikke klarer å sette opp bevaringsuttrykk for mekanisk energi, til tross for at de har arbeidet med slike problemstillinger i både 2FY og 3FY.
Oppgave 5c Hovedproblemet for mange har vært at de ikke klarer å vise ferdigheter til å gi en systematisk framstilling. Det er ikke uvanlig at de skriver "så varierer vi vinkel og massen til loddet", uten å komme inn på at de må holde en av størrelsene konstant mens den andre varierer. Få (om noen!) diskuterer usikkerhet i forhold til det å kunne svekke eller styrke hypotesen. Flere sier at de "beviser" (eller "bekrefter") hypotesen (hvis måleresultatene sier det), og dokumenterer på en overbevisende måte at de ikke vet hvilken status en hypotese har i forhold til bruk av empiriske data.
Oppgave 5d Ingen forventer at elevene skal komme fram til korrekt uttrykk, selv om noen faktisk gjør det (T » 2Ö L )! Det en imidlertid kan forvente, er at elevene viser evne til å behandle, framstille, tolke, systematisere og vurdere data bedre enn det de gjør. Oppgavenemnda mener dette er en sentral kompetanse i fysikk på dette nivået.

Mange elever forventer tydeligvis at det alltid er en lineær sammenheng mellom fysiske størrelser, og ved god bruk av lommeregner kommer de fram til et uttrykk av formen T = aL + b. Få kommenterer at en pendel med lengde null etter dette skal ha en svingetid større enn null.

De som velger å tilpasse en andregradsfunksjon tenker heller ikke over at grafer av formen T = -aL2 + bL + c nødvendigvis må ha et maksimum og et nullpunkt forskjellig fra null.

Det er tydelig mangel på erfaringer i å gjøre en vurdering av de svarene som framkommer!