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

Abstract

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.