FİZİK ÖĞRETİMİNDE ELEKTRİKSEL İŞ VE ISI KONUSUNDA TAHMİN ET GÖZLE AÇIKLA YÖNTEMİNE DAYALI OLARAK GELİŞTİRİLEN ETKİNLİK UYGULAMASI

Transkript

1 FİZİK ÖĞRETİMİNDE ELEKTRİKSEL İŞ VE ISI KONUSUNDA TAHMİN ET GÖZLE AÇIKLA YÖNTEMİNE DAYALI OLARAK GELİŞTİRİLEN ETKİNLİK UYGULAMASI Nilgün MISIR 1 Ahmet Zeki SAKA Ağustos İÖO, Ambarcık Köyü, Akçaabat, Trabzon 2 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fatih Eğitim Fakültesi, OFMAE Bölümü Bu araştırmanın amacı, yapılandırmacı öğrenme yaklaşımına dayalı, Tahmin Et Gözle Açıkla(TGA) yöntemine dayalı lise 3.sınıf fizik dersi Elektrik Akımı ünitesindeki elektriksel iş ve ısı konusunda geliştirilen etkinliğin tasarlama ve yürütülmesiyle ilgili uygulamayı, TGA nın ilkelerine dayalı aşamaları dikkate alarak tanıtmak ve öğrenci başarısı üzerindeki etkililiğini incelemektir. Geliştirilen etkinlik, eğitim-öğretim bahar yarıyılında Trabzon il merkezindeki Fatih Lisesi nde 11. sınıfta öğrenim gören 30 öğrenci ile iki ders saatinde laboratuar ortamında yarı-deneysel yönteme dayalı olarak yürütülmüştür. Araştırma verileri, etkinlik öncesi-sonrasında öğrencilere uygulanan başarı testi, uygulama sonrası öğretmenlerle yürütülen yarı-yapılandırılmış mülakat ve öğrencilerle yapılan grup mülakatından, ayrıca uygulanan etkinlik ile ilgili dokümanların analizinden elde edilmiştir. Araştırma kapsamında; başarı testi bulguları SPSS18.00 programı kullanılarak, mülakat bulguları içerik analizi yapılarak, öğrencilerin etkinliğin uygulama formlarına kaydettikleri tahmin-gözlem-açıklamaların verilerinin dönüştürüldüğü grafik ve yüzde şeklindeki ifadeler ise doküman analiziyle değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular dikkate alınarak; öğrencilerin motivasyonlarının arttığı, kavram yanılgılarını belirleme ve giderme açısından yöntemin etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Fizik öğretimi, TGA, Elektriksel iş ve ısı. 1. GİRİŞ Öğrenciler sınıfa gelmeden önce çevrelerinde meydana gelen olayları kendi ön bilgilerine dayalı olarak yorumlamaktadırlar. Ayrıca, fen bilimleri çok sayıda soyut kavramları içerdiği için, öğrencilerin bazı alternatif görüşleri zihinlerinde oluşturdukları ifade edilmektedir. Çoğu zaman onların bu yorumları ve görüşleri bilimsel gerçekler ile çelişki göstermektedir (Köse, Coştu ve Keser, 2003). Fen öğretiminde amaç, sadece bilgilerin kazanılması değil, sahip olunan alternatif kavramlar ve alt kavramlar arasındaki ilişkilerin gelişimi süresince öğrencilere yardım edecek yöntemlerin geliştirilmesidir. Öğrencilerin, öğrenme seviyelerine ve bireysel farklılıklarına göre yöntemlerin geliştirilmesi için, örgencilerin kavramlar hakkındaki bilgi birikimlerinin ve bilgileri yapılandırma yollarının bilinmesi önemlidir. Son zamanlarda kavram öğretiminde yeni bir yöntem olan Tahmin Et- Gözle-Açıkla (TGA) uygulamaları öğretim sürecinde oluşturduğu olumlu etkiler açısından dikkat çekmektedir. Bu yöntemin uygulama sürecinde öğrencilerin, araştırmacı tarafından hazırlanan etkinlikte geçen olayın sonucunu nedenleriyle birlikte tahmin etmeleri, olayı gözlemlemeleri ve tahminleri ile gözlemleri arasındaki çelişkiyi gidermeye yönelik açıklama yapmaları gerekmektedir. Kısaca bu yöntem; tahmin etme, tahminlerini doğrulama, gözlemlerini tanımlama ve yapılan tahmin ve gözlemler arasında var olan çelişkileri giderme basamaklarını içermektedir (Bilen ve Aydoğdu, 2010). Bu yöntem 3 aşamalı olarak uygulanır: a) tahmin, b) gözlem, c) açıklama. Laboratuvar çalışmaları; öğrencileri, ilk elden deneyimlerle öğrenme ve keşfetme sürecine katılmalarını sağlayarak; sorular sormalarını, çözümler önermelerini, tahminlerde bulunmalarını, verileri organize etmelerini, örnekleri açıklamalarını vb. uygulamaları içeren bilimsel etkinliklerde yer almalarını sağlamaktadır. Bu etkinlikler öğrencilere bilim insanlarının kendi çalışmalarını nasıl yürüttükleri hakkında bir fikir vermektedir. Bu gerçeği temel alan laboratuvar çalışmaları genellikle fene karsı tutumları, bilimsel araştırma yöntemini, kavramsal anlamayı ve teknik becerileri geliştirmek için kullanılmaktadır (Chiappetta ve Koballa, 2002; Kanlı, 2007). Laboratuar uygulamaları genel olarak deneyin yapılması ve elde edilen verilerin kaydedilerek sonuçların rapor haline getirilmesi şeklinde yürütülmektedir. Bu süreç ispata dayalı laboratuar yaklaşımını yansıtmaktadır ve fen laboratuarlarında sıklıkla kullanılmaktadır (Bilen ve Aydoğdu, 2010). Fakat bu nitelikteki laboratuar çalışmaları çok etkili sonuçlar vermemektedir. Çünkü, Neden?, Niçin?, Bu olayı nasıl açıklarız? gibi sorular sınıfa yöneltildiğinde, bazı öğrenciler soruyla ilgilenmeyip cevap bulma sorumluluğunu üzerlerine almamaktadırlar. Bundan dolayı, laboratuar ortamında öğrenmenin etkililiğini arttırmak için, öğrencilerin aktif katılımının sağlanması gerekmektedir. Bundan dolayı, öğrencilerin gerçekleştirdikleri deneydeki işlemleri ve elde ettikleri sonuçları daha fazla düşünmelerini sağlayacak

2 yöntemlerin kullanılması gerekli hale gelmektedir. Bu durumda, TGA yöntemi bir alternatif olarak değerlendirilmektedir (Tekin, 2006). Günümüz eğitim sistemindeki fen öğretiminde yapılandırmacı öğrenme yaklaşımının olumlu etkileri bilinmesine rağmen, bazı ilkelerinin uygulanmasının zor olduğunun düşünülmesi derslerde geleneksel yöntemlerin tercih edilmesine neden olmaktadır. TGA yöntemi, fizik öğretiminde öğrencinin araştırmacı kimliğini ön plana çıkarıp başarısını arttırması ve uygulanabilirliliği yüksek ve kolay olması açısından tercih edilmektedir (Tekin, 2008). Bu yöntem, laboratuar ortamında öğrencileri etkin hale getirerek yaptıkları deneydeki işlemleri ve elde ettikleri sonuçları daha fazla düşünmelerini sağladığı için laboratuar çalışmalarının etkililiğini arttırmaktadır (Palmer, 1995). Bu bağlamda TGA, kavramların anlaşılma düzeyinin tespit edilmesinde ve kavram öğretiminde kullanılan bir öğretim yöntemi olarak bilinmektedir (Tekin, 2006). TGA yöntemini tahmin etme aşamasında; öğrencilere kavram hakkında bilgi verilerek deney sonucunu tahmin etmeleri ve tahminlerinin nedenlerini açıklamaları gerektiği ifade edilmektedir. Gözlem aşamasında, öğrencilere tahminde bulundukları gösteri deneyi yapılarak süreci dikkatli bir şekilde gözlemlemeleri ve gözlemlerini kaydetmeleri sağlanır. Gerekirse, deney tekrarlanır. Açıklama aşamasında, öğrencilerin tahminleri ve gözlemleri arasında çelişkiler varsa, bu çelişkileri gidermek için gözlemler sınıfta veya laboratuar ortamında tartışılır. Öğretmen öğrencilerin sahip olduğu çelişkiyi açıklamak yerine rehberlik eder. Ayrıca öğrencilerin, tüm olası düşüncelerini dikkate alarak alternatif yorumlar getirmelerini sağladığında TGA yönteminin amacına ulaştığı vurgulanmaktadır (Karaer, 2007). TGA nın en önemli yararlarından biri, öğrencilerin olayların sebeplerini açıklamak için olaya aktif katılımlarının sağlanmasıdır. Bu sayede öğrenciler, kitapta yer alan bilgileri düşünmeden tekrar etmek yerine, olaylara kendi kendilerine açıklama getirmektedirler. Öğrenciler ayrıca, kâğıt üzerindeki problem durumlarıyla gerçekten karşılaşarak olaylara teorik olarak getirilen yorum ve açıklamaları deneme fırsatı elde etmektedirler (Köse, Coştu ve Keser, 2003). TGA yöntemi, son zamanlarda kavram yanılgılarının belirlenmesinde ve öğretimi etkin olarak gerçekleştirmede yaygın olarak kullanılmaktadır. TGA yöntemi öğrencilerin, araştırmacı tarafından hazırlanan etkinlikte geçen olayın sonucunu nedenleriyle birlikte tahmin etmeleri, olayı gözlemlemeleri ve tahminleri ile gözlemleri arasındaki çelişkiyi gidermeye yönelik açıklama yapmalarını gerektirmektedir. Kısaca yöntem, tahmin etme, tahminlerini doğrulama, gözlemlerini tanımlama ve yapılan tahmin ve gözlemler arasında var olan çelişkileri giderme basamaklarını içermektedir. Bu basamaklardaki sorumlulukları yerine getiren öğrencilerin her bir basamakta verdikleri cevaplar ve açıklamalara dikkate alınarak anlamaları hakkında yorum yapılmaktadır. Bu yöntem bireysel olarak yapılabileceği gibi, iki veya daha fazla öğrenciden oluşan gruplar kullanılarak da yapılabilir. Her ne şekilde uygulanırsa uygulansın özellikle tahminlerin nedenlerle açıklandığı bir basamağın varlığından dolayı bu yöntemin oldukça etkili olduğu belirtilmektedir. TGA yönteminin en önemli özelliği, öğrenciye mevcut bilgisini ve deneyimlerini günlük hayatta karşılaştığı benzer olaylardan yararlanıp tahminlerini desteklemek için kullanmasını sağlamasıdır. Ayrıca, diğer genel yaklaşımlara göre olayın doğasını sorguladığı için daha güçlüdür (Köse, Coştu ve Keser, 2003). 2.AMAÇ Araştırmanın amacı; lise 3.sınıf fizik dersi Elektrik Akımı ünitesindeki Elektriksel İş ve Isı konusunda yapılandırmacı yaklaşıma dayalı TGA yöntemine yönelik geliştirilen etkinliğin tasarlama ve yürütülmesiyle ilgili uygulamayı, TGA nın ilkelerine dayalı aşamaları dikkate alarak tanıtmak ve öğrenci başarısı üzerindeki etkililiğini incelemektir. 3.YÖNTEM Araştırma, öğretim bahar yarıyılında, Trabzon İl Merkezi Fatih Lisesi nde 11.sınıfta öğrenim gören 30 öğrenci ve aynı okulda görev yapan 4 fizik öğretmeni ile yarı-deneysel araştırma yöntemiyle yürütülmüştür. Araştırma kapsamında; etkinliğin öncesi-sonrasında öğrencilere uygulanan başarı testi bulguları SPSS paket programı kullanılarak, öğrencilerin etkinliğin aşamalarıyla ilgili kaydettikleri verilerin doküman analizleri ve uygulama sonrası öğretmen ve öğrencilerle yapılan mülakat verilerinin içerik analizleri yapılarak incelenmiştir Evren ve Örneklem Araştırmanın evrenini, ortaöğretim kurumlarının lise üçüncü sınıflarının fen bölümlerinde

3 öğrenim gören ve elektrik akımı ünitesini işleyen tüm öğrenciler, örneklemini ise Trabzon İl Merkezi Fatih Lisesi nde 11. sınıfta öğrenim gören 30 öğrenci ve aynı okulda görev yapan 4 fizik öğretmeni oluşturmaktadır Pilot Uygulama Araştırmanın pilot uygulaması; eğitim-öğretim bahar yarıyılında, Trabzon merkezindeki üç farklı lisenin 11. sınıflarında öğrenim gören 75 öğrenci ve Trabzon ili Akçaabat ilçesindeki bir lisede 11. sınıfta öğrenim gören 25 öğrenci, ayrıca Trabzon il merkezi ve ilçelerinde görev yapan 10 fizik öğretmeni ile yürütülmüştür. Pilot çalışma kapsamında, 11. sınıfta öğrenim gören 100 öğrenciye ve 10 fizik öğretmenine uygulanan likert tipi anket ve fizik öğretmenleri ile yapılan mülakatlar sonucunda fizik dersinde öğrencilerin en çok kavram yanılgılarına düştükleri, anlamakta zorluk çektikleri ve soyut buldukları konulardan birinin Elektrik akımı ünitesindeki Elektriksel İş ve Isı olduğu belirlenmiştir. Bu konuda geliştirilen etkinlik, 11. sınıf düzeyinde 7 öğrenciye iki ders saati süresinde laboratuar ortamında uygulanarak, uygulama sürecinde araştırmacı tarafından yapılan gözlemler, geliştirilen materyalin son düzeltmelerini yapma sürecinde dikkate alınmıştır. Pilot uygulama sonucunda elde edilen bulgular değerlendirilip, geliştirilen materyale son şekli verilerek TGA yöntemine uygun Elektriksel İş ve Isı konulu etkinlik ve bu etkinliğe yönelik öğretmen rehber materyali geliştirilmiştir Veri toplama Araçları 1. Araştırma kapsamında Elektriksel İş ve Isı konusuyla ilgili öğrencilerin ön bilgilerini yoklama, var olan kavram yanılgılarını belirleme ve başarı düzeylerini ölçmek için başarı testi geliştirilerek bu testin madde analizi yapılmış, ayrıca testin güvenirliliği 0.71 olarak belirlenerek teste son şekli verilmiştir. 2. Araştırmada bir diğer veri toplama aracı olarak; öğrencilerin etkinliğin uygulama sürecine yönelik formların doküman analizi yapılmıştır. Öğrencilerin etkinliği uygulama sürecinde kaydettikleri tüm veriler, belirli kategorilerde frekanslandırılarak, ilgili tablo ve grafiklerle incelenmiştir. Elde edilen bu bulgular dikkate alınarak, öğrencilerin konuyu anlama seviyelerine ve TGA yönteminin derslerde uygulanma durumunun değerlendirilmesine yönelik yorumlar yapılmıştır. 3. Araştırmada son veri toplama aracı olarak; etkinliğin uygulanma sürecinde yer alan fizik öğretmenlerine ve etkinliği yürüten öğrencilere yönelik yarı yapılandırılmış mülakat tekniği kullanılmıştır. Mülakatlarda, TGA yöntemine uygun olarak geliştirilen etkinliklerin öğrenci başarı ve ders kazanımları üzerindeki etkileri irdelenmeye çalışılmıştır. Elde edilen bulgular başarı testi ve etkinliklerle ilgili dokümanların verileri de dikkate alınarak değerlendirilmiştir Elektriksel İş ve Isı Etkinliğinin Geliştirilme Aşamaları Elektriksel İş ve Isı etkinliğinin geliştirilme sürecinde aşağıda belirtilen aşamalar gerçekleştirilmiştir: Öncelikle öğrenme kuramları, yapılandırmacı öğrenme yaklaşımı, TGA yöntemi ve etkinlik geliştirme ile ilgili literatür incelenmesi yapılmıştır. Araştırma konusunun seçilmesi ile ilgili ön çalışmalar yapılarak, bu süreçte elde edilen bulgulara göre araştırma kapsamında incelenecek ünite ve konu belirlenmiştir. Araştırma kapsamında uygulanacak etkinliğin hazırlanmasında, fizik öğretim programından, fizik ve üniversite sınavına hazırlık kitaplarından, ulusal ve uluslar arası fen öğretimi ile ilgili literatürdeki araştırmalardan yararlanılmıştır. Geliştirilen etkinliklerin pilot uygulaması, örneklemde yer alan bir lisede ve iyi seviyedeki bir sınıftan araştırmaya katılmaya istekli 7 öğrenci ile laboratuar ortamında, bir gün süre ile iki saatte yürütülmüştür. Pilot uygulama sonucunda etkinliğe araştırmada kullanılan son şekli verilmiştir Elektriksel İş ve Isı Etkinliğinin Uygulanması Elektriksel İş ve Isı etkinliğinin uygulanma sürecinde aşağıda belirtilen aşamalar gerçekleştirilmiştir:

4 Araştırma kapsamında, TGA yöntemi ve uygulanma ilkeleri ile ilgili bilgi kâğıtları uygulamadan bir gün önce öğrencilere ve ders öğretmenine dağıtılmış ve uygulama günü içinde yöntem ile ilgili projeksiyon kullanılarak gerekli açıklamalarda bulunulmuştur. TGA yöntemine uygun olarak geliştirilen etkinliklerin uygulanması, örneklemdeki öğrenciler ile laboratuar ortamında toplam 4 ders saatlik sürede, etkinlik ve etkinliğe yönelik olarak hazırlanan öğretmen rehber materyali kullanılarak yürütülmüştür. Uygulama sürecinde öğrencilere, verileri doğru şekilde ve zamanında kayıt etmeleri, gözlem yapmaları, çalışmalarında samimi ve gerçekçi olmaları, gerekli görüldüğünde öğretmenden yardım almaları konusunda uyarılarda bulunulmuştur. 3.6.Verilerin Analizi Araştırma kapsamında; etkinliğin öncesi ve sonrasında öğrencilere uygulanan konuya yönelik başarı testi bulguları SPSS paket programı ile bağımlı t-testi kullanılarak, öğrencilerin etkinliğin aşamalarıyla ilgili kaydettikleri verilerin doküman analizleri ve uygulama sonrası öğretmen ve öğrencilerle yapılan mülakat verilerinin içerik analizleri yapılarak incelenmiştir. 4. BULGULAR Araştırma kapsamında, örneklemdeki öğrencilere uygulanan ön test ve son testten, etkinlikle ilgili dokümanların incelenmesinden, örneklemdeki öğrenci ve öğretmenlerle etkinliğin uygulanmasından sonra yürütülen mülakatlardan elde edilen bulgular aşağıdaki şekilde düzenlenmiştir Başarı Testinden Elde Edilen Bulgular Araştırma kapsamında yürütülen uygulamalar öncesinde ve sonrasında örneklemdeki öğrencilere uygulanan başarı testinden elde edilen bulguların t-testi analizi sonuçları Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Araştırma kapsamında uygulanan ön-test ve son testin t testi analizi değerleri Sınav Türü N X Standart Sapma sd t p Ön Test t= Son Test p<0.01 Tablo 4.1 de görüldüğü gibi, öğrencilerin ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık vardır (t=-8.96, p<0.01, X öt =48.83, X st =73.5) Elektriksel İş ve Isı Etkinliğinin Uygulanmasından Elde Edilen Bulgular Öğrencilerin Elektriksel İş ve Isı etkinliğinin tahmin aşamasında Günlük hayatta elektrik enerjisi kullanılarak ısınan aletlerdeki ısınmanın gerçekleşmesi hakkında; Elektrik akımıyla demir ısınıyor ve ısınmayı sağlıyor, Elektriğin alet içindeki bazı parçalar tarafından ısıtıldığını sanıyorum. Isıtıcıdan elektrik geçince ısıttığını düşünüyorum, Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile ilişkisi hakkında; Güç kaynağından gelen elektrik enerjisi kayba uğrayarak ısı enerjisi artar, Elektriksel iş ile ısı artışının doğru orantılı olduğunu tahmin ediyorum. Çünkü evde ısıtıcının devrini arttırdığımızda daha çok ısıtıyor, Enerjinin korunumu ile ilgili olarak; Enerjinin korunmayacağını tahmin ediyorum. Çünkü etkinlik sürecinde enerjinin bir kısmı kaybolacaktır, Etkinlikte enerji dönüşümü gerçekleşmiştir, buna rağmen enerji korunmuştur gibi tahminlerde bulundukları belirlenmiştir. Bu aşamadaki bulgulara göre öğrencilerin; %48 inin doğru, % 37 sinin kısmen doğru, % 10 unun yanlış tahmin yaptığı ve % 5 inin herhangi bir tahmin yapmadığı tespit edilmiştir. Etkinliğin gözlem aşamasında; öğrenciler, joule sabiti değerlerini; 1.grup: 4.88; 2.grup: 4.12 (beklenen Joule sabiti değeri); 3.grup: 4.88; 4. grup: 4.66; 5. grup: 3.91 şeklinde; doğru veya yaklaşık doğru olarak tespit etmişlerdir. Öğrencilerin etkinliğinin açıklama aşamasında; tahmin aşamasında sorulan sorularla ilgili olarak %96 sının gözlemlerine dayalı olarak doğru, %4 ünün kısmen doğru açıklama yaptıkları ve yanlış açıklama yapan veya herhangi bir açıklama yapmayan öğrenci olmadığı tespit edilmiştir.

5 4.3.Öğrenci Mülakatlarından Elde Edilen Bulgular Öğrenciler, fizik dersinde TGA ve benzeri yöntemleri genellikle kullanmadıklarını, öğretmenlerinin dersi etkinlik yapmadan sözel olarak anlattığını ve konuları tam olarak kavranmadan hızlı şekilde geçtiklerini belirtmişlerdir. TGA yöntemi ile işlenen dersin çok daha iyi kavrandığını ve yöntemin kavrama düzeyine önemli derecede etki ettiğini ifade etmişlerdir. Öğrenciler ayrıca, etkinliğin fizik dersini daha zevkli hale getirdiğini, olaylar hakkında önceden fikir yürütme ve olayları nedenleri ile inceleme fırsatı verdiğini düşünmektedirler. Bununla birlikte; TGA yöntemini sevdiklerini, yapılan etkinliklerin zihinlerine yerleştiğini, dersi yaşayarak ve gözlemleyerek gerçek ortamında öğrendiklerini düşüncelerine eklemiştir. Ayrıca, etkinliklerde hazır bilgi verilmeyişi nedeni ile kendi kendilerine bilgi üretme veya ön bilgilerini yapılandırma fırsatı bulduklarını, bu konuda yönergelerin yardımcı olduğunu da ifade etmişlerdir. 4.4.Öğretmen Mülakatlarından Elde Edilen Bulgular Öğretmenlerin, TGA yöntemi ile ilgili ön bilgilerinin olmadığını, ancak bazı bölümlerini zaman zaman kullandıklarını ifade etmişlerdir. Öğretmenler, TGA yönteminin eğitim-öğretim sürecine olumlu etkileri hakkında, öğrencilerin konuyu kavrama düzeyine olumlu şekilde etki ettiğini, merak içinde ve ilgi ile dersi takip etmelerine katkıda bulunduğunu, geliştirilen etkinliğin öğrencilerin ön bilgilerini irdeleyici olduğunu, dersin öğrenci merkezli olarak işlendiğini ve bu süreçte öğretmenin rehberlik görevi üstlendiğini belirtmişlerdir. Ayrıca, öğretmenler TGA yöntemine uygun şekilde geliştirilen etkinliklerin, öğretim programındaki kazanımlara ulaşmada olumlu etkisi bulunabileceğini, ancak fizik ders saatinin yetersiz olması ve öğrenci, veli ve okul idaresindeki üniversiteye hazırlık kaygısının uygulamaları engelleyebileceğini belirtilmişlerdir. Öğretmenler, etkinliğin uygulama sürecinde karşılaşılan problemlerle ilgili olarak; zamanın kısıtlı olması, araç gereç eksikliği ve çalışma gruplarının kalabalık oluşu nedeni ile sınıf yönetiminin zor olabileceğini ifade etmişlerdir. 5. TARTIŞMA ve SONUÇLAR Yapılandırmacı öğrenme yaklaşımının savunduğu en önemli nokta, öğrenmede öğrencilerin ön bilgilerinin dikkate alınmasıdır. Bu bağlamda, araştırmada öğrencilerin ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir (t=-8.96, p<0.01, X öt =48.83, X st =73.5). TGA yöntemine uygun geliştirilmiş materyallerin, fizik öğretiminde öğrenci başarısını arttırdığı belirtilebilir. Bu bağlamda, yapılandırmacı öğrenme yaklaşımı ve yöntemlerinin fizik öğretiminde öğrenci başarısını artırdığı ve öğrencilerin derse karşı olumlu tutum geliştirmelerini sağladığı belirtilmektedir (Köseoğlu, 2002; Cansız, 2002; Gürses, 2006). Araştırma kapsamında, geliştirilen etkinliğin uygulanması ile ilgili dokümanlardan elde edilen bulgular ve yapılan mülakatlar analiz edildiğinde; TGA yöntemine uygun etkinliklere dayalı olarak yürütülen fizik derslerinin öğrenci başarısını arttırmada olumlu etki sağladığı, öğrencilerin derse karşı ilgi ve tutumlarını arttırdığı, motivasyonlarını pozitif yönde etkilediği, derse aktif katılımlarını sağladığı ve sosyalleşmelerinde etkili olduğu, problem çözme, kavramsal anlama, uygulama becerilerini geliştirdiğini ön plana çıkarmaktadır. Elde edilen sonuçlar; Aydilek (2003), Kocakülah ve Kocakülah (2004) tarafından yapılan yapılandırmacı öğrenme yaklaşımına dayalı hazırlanan etkinliklerin başarıyı arttırıcı etkiye sahip olduğunu belirten sonuçları ile uyum göstermektedir. TGA formlarından elde edilen bulgular dikkate alınarak, laboratuardaki çalışma ortamının geliştirilmesine yönelik yapılan çalışmaların öğrencilerin deneyleri anlama düzeylerine olumlu katkı sağladığı ön plana çıkmaktadır. Wu ve Tsai (2005) tarafından yapılan çalışmada, TGA yönteminin öğrencilerin konuyu anlama düzeylerinde gelişme sağladığı vurgulanmaktadır (Kearney ve diğ., 2001). Tekin (2008) tarafından yapılan araştırmada da; TGA nın öğrencilerin bilgiyi işleme süreçlerini zenginleştirdiği ifade edilmektedir. Bu bağlamda, TGA yönteminin öğrencilerin deneyleri anlama düzeylerine de olumlu katkısı olduğu söylenebilir. Çalışmanın sonunda, laboratuarda öğrenci-öğrenci, öğrenci-öğretmen iletişiminin arttırılması ve böylece yapılan deneyin teorik temellerinin daha iyi anlaşılması için her grubun aynı deneyi yapmasının daha etkili olduğu belirlenmiştir. 6.ÖNERİLER Araştırma kapsamında ulaşılan sonuçlara dayalı olarak sunulabilecek öneriler aşağıda sıralanmaktadır:

6 TGA yöntemine uygun geliştirilen etkinliğin öğrencilerin başarı düzeylerini arttırdığı dikkate alınarak; araştırmacılar tarafından TGA yöntemine uygun benzer nitelikteki etkinlikler fizik dersinin diğer konularında da geliştirilmelidir. Laboratuarda TGA yöntemine göre deney yapılmasının, öğrencilerin derse ilgisini arttırdığı ve deneyin daha iyi anlaşılmasını sağladığı dikkate alınarak fizik öğretiminde TGA yöntemi uygulamalarına daha üst düzeyde yer verilmesi sağlanmalıdır. Öğretmenlere, öğrencilerin sahip olduğu kavram yanılgılarını nasıl tespit edebilecekleri ve bunları gidermek için yapılandırmacı öğrenme yöntemleri kapsamında özellikle TGA yöntemini nasıl uygulayabilecekleri hakkında hizmet içi eğitim kursları verilmelidir. TGA yönteminin kavram öğretimindeki etkisi diğer kavram öğretim yöntemleri ile karşılaştırma yapılarak incelenebilir. Türkiye deki eğitim sisteminin önemli sorunlarından biri, üniversitelerdeki araştırmalar ile asıl uygulayıcılar konumundaki öğretmenler arasındaki koordinasyonun sağlanamamasıdır. Bu durumun çözüm sürecinde; aksiyon araştırmaları arttırılarak öğretmenlerin TGA ve benzeri yöntemleri uygulama deneyimleri ile araştırma sürecine katılımları sağlanmalıdır. Böylece yapılan araştırmalar, eğitim fakülteleri ve MEB in koordinasyonunda düzenlenen web tabanlı uygulamalar ile yaygınlaştırılarak diğer öğretmenlere ulaştırılmalıdır.

7 7.KAYNAKLAR Aydilek, A. (2003). İlköğretim Altıncı Sınıf Öğrencileri Üzerinde Elektrik Ünitesinin Öğretilmesinde Yapılandırıcı Öğretim Yönteminin Etkisi. Yayımlanmış Yüksek Lisans Tezi. Ankara: Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Bilen, K. ve Aydoğdu, M. (2010). Bitkilerde Fotosentez ve Solunum Kavramlarının Öğretiminde TGA (Tahmin Et-Gözle-Açıkla) Yöntemsinin Kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi. 7(14), Cansız, M. (2002). Yapısalcı Öğrenme Yaklaşımıyla Model Kullanmanın Öğrencilerin Matematiğe Karşı Tutumlarına ve Genelleme Becerilerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Trabzon: KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. Chiappeta, E. L. ve Koballa T. R. (2002). Science Instruction in the Middle and Secondary Schools. Gürses, E., Akdeniz, A. R. ve Atasoy, Ş. (2006). Durgun Elektrik Konusunda 5E Modeline Göre Geliştirilen Materyallerin Öğrenci Başarısına Etkisi. VII. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi. Ankara. Kanlı, U. (2007). 7E Modeli Merkezli Laboratuvar ile Doğrulama Laboratuvar Yaklaşımlarının Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerinin Gelişimine ve Kavramsal Başarılarına Etkisinin Araştırılması. Yayımlanmamış Doktora Tezi. Ankara: G. Ü. Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Karaer, H. (2007). Yapılandırıcı Öğrenme Teorisine Dayalı Bir Laboratuvar Aktivitesi (Kromotografi Yöntemi İle Mürekkebin Bileşenlerine Ayrılması). Amasya Ü. Kastamonu Eğitim Dergisi. 15(2), Kearney M. ve Treagust, D.F. (2001). Constructivism as a Referent in the Design and Development of a Computer Program Using Interactive Digital Video to Enhance Learning in Physics. Australian Journal of Educational Technology. 17(1), Kearney, M., Treagust, D., Yeo, S., ve Zadnik, M. (2001). Student And Teacher Perceptions of The Use of Multimedia Supported Predict-Observe-Explain Tasks To Probe Understanding. Research in Science Education. 31(4), Kocakülah, M.S. ve Kocakülah, A. (2004). Yapılandırmacı Öğrenme Kuramına Dayalı Olarak Geliştirilen Öğretim Modelinin Lise I. Sınıf Öğrencilerinin Basit Elektrik Devrelerine İlişkin Kavramsal Anlamalarına Etkisi. Yayımlanmış Yüksek Lisans Tezi. Balıkesir: Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Köse, S., Coştu, B. ve Keser, Ö. F. (2003). Fen Konularındaki Kavram Yanılgılarının Belirlenmesi: TGA Yöntemi ve Örnek Etkinlikler. PAÜ Eğitim Fakültesi Dergisi.13(1): Köseoğlu, F., Tümay, H. ve Kavak, N. (2002). Yapılandırıcı Öğrenme Teorisine Dayanan Etkili bir Öğretim Yöntemi-Tahmin Et- Gözle-Açıkla - Buz ile Su Kaynatılabilir mi? V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildirileri. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Eylül. Ankara. Liew, C.W. ve Treagust, D.F. (1998). The Effectiveness of Predict-Observe-Explain Tasks in Diagnosing Students Understanding of Science and in Identifying Their Levels of Achievement. Paper Presented at the Annual Meeting of The American Educational Research Association. San Diego. Palmer, D. (1995).The POE in The Primary School: An Evaluation. Research in Science Education. 25(3), Tekin, S. (2006). Tahmin-Gözlem-Açıklama Yöntemine Dayalı Fen Bilgisi Laboratuar Deneyleri Tasarlanması ve Bunların Öğrenci Kazanımlarına Katkılarının İrdelenmesi. VII. Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildiriler Kitabı. Gazi Üniversitesi Eylül. Ankara. Tekin, S. (2008). Kimya Laboratuarının Etkililiğinin Aksiyon Araştırması Yaklaşımıyla Geliştirilmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi. 16(2), Wu, Y.T. ve Tsai, C. (2005). Effects of Constructivist-Oriented Instruction on Elementary School Students Cognitive Structures. Journal of Biological Education. 39 (3),

8 EKLER Ek1. Elektriksel İş ve Isı Konusu ile ilgili Öğrenci Materyali Deneyin Amacı: Enerjinin Korunumu Kanunu ndan yararlanarak Joule Sabitini elde etmek Araç ve Gereçler: Delikli alüminyum silindir, Elektrikli ısıtıcılar ( ohm), 12 V luk güç kaynağı, Termometre, Voltmetre (0-15 volt), Ampermetre (0-1 A), Bağlantı Kabloları, Plastisin Macunu, Buz Parçası Deney Bilgisi: Güç kaynağına direnç bağlandığında, devreden akım geçmeye başlar ve direnç ısınır. Uçları arasındaki potansiyel farkı V olan bir R direnci içerisindeki q kadar toplam yükün hareketi için güç kaynağının yaptığı iş: W= V.q şeklinde ifade edilir. Ayrıca, elektriksel işin ne kadar ısıya dönüştüğü de; Q=m.c. t formülü ile hesaplanmaktadır. Elektriksel iş W nun, eş değeri olan Q ya oranı W/Q=Sabit olarak ifade edilir. Bu oran, Joule sabiti olarak bilinen 4,18 J/cal değerine eşittir. Tahmin Aşaması 1- Günlük hayatta elektrik enerjisi kullanarak ısınan aletlere elektrik verildiği sürede ısınmanın nasıl gerçekleştiğini düşünüyorsunuz? 2-Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile nasıl bir ilişkisi vardır? 3-Bu etkinlikte enerjinin korunumu ile ilgili tahminlerinizi kaydedin? Gözlem Aşaması Deneyin Yapılışı: a) Deneyde kullanacağınız ısıtıcıyı alüminyum silindirin deliğine yerleştirerek silindiri stryo köpük yuvaya oturtunuz. Termometre ile silindirin ilk sıcaklığını tespit ediniz. c) Isıtıcıya voltmetre ve ampermetreyi bağlayarak güç kaynağı yardımı ile devreyi kurunuz ve zamanı kaydediniz. d) Her yarım dakikada bir potansiyel farkını ve akım şiddetini ölçerek kaydediniz. Ölçüm sonunda bu değerlerin ortalamalarını alınız. e) Sıcaklık, oda sıcaklığından büyük olduğunda devreyi açınız ve sıcaklık değerini termometreden okuyarak kaydediniz. f)elektriksel iş ve silindirdeki ısı artışını hesaplayınız. g) W/Q oranın hesaplayıp Joule sabitini belirleyiniz. 4-Devre kapalı iken termometredeki sıcaklık değişimini gözlemleyiniz ve gözlemlerinizi kaydedin? 5-Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile nasıl bir ilişkisi olduğunu gözlemlediğinizi belirtiniz? Açıklama Aşaması Elde ettiğiniz gözlem verileri dikkate alarak aşağıdaki tartışma sorularını cevaplayınız. Tartışma Soruları 1- Etkinlikle ilgili yaptığınız tahminleri değerlendiriniz. 2- Joule sabiti nasıl elde ettiğinizi açıklayınız?

9 Ek 2. Elektriksel İş ve Isı Konusu ile İlgili Öğretmen Rehber Materyali Etkinlik: Enerjinin Korunumu Kanunu ndan yararlanarak elektriksel iş ve ısı arasındaki Joule sabitini bulmak Hedef Kavramlar: Isı, Elektriksel iş, Direnç, Enerji korunumu, Joule sabiti Öğrencilerin Konu ile İlgili Ön Deneyimleri / Olası Alternatif Kavramalar Öğrenciler günlük yaşamda elektrikle ısınan birçok aleti ( saç kuruta makinesi, ütü, su ısıtıcı vb.) bilmektedir. Ancak bu tür aletlerdeki elektrik-ısı arasındaki değişimin nasıl gerçekleştiğini ve nedenlerini bilemeyebilirler. Ayrıca Joule sabitini, aynı zamanda değerini de bilebilir; ancak bu sabitin nasıl elde edildiğini fark etmemiş olabilirler. Kullanılan Yöntem: TGA Yöntemi Gerekli Araç Gereçler: Delikli alüminyum silindir, Elektrikli ısıtıcılar ( ohm), 12 V luk güç kaynağı, Termometre, Voltmetre (0-15 volt), Ampermetre (0-1 A), Bağlantı Kabloları, Plastisin Macunu, Buz Parçası Eğitimsel İçerik Yürütülen TGA etkinliği ile öğrenciler, devreden akım geçmeye başladığı andan itibaren serbest elektronların, iletken içindeki atom ve moleküllerle çarpışarak kinetik enerjilerini atoma aktardığını öğrenebilirler. Bu süreç sonunda öğrenciler, iletkenin ısındığını gözlemler. Ayrıca etkinlikten elde edilen verileri ilgili formüllerde yerine koyarak, W/Q oranının Joule sabitine eşit olduğunu belirleyebilirler. Tahmin Etme Aşaması Öğrencilere sorular sorularak; konu ile ilgili deney hakkındaki tahminlerin belirtilmesi istenir. Belirtilen tahminleri nedenleri ile birlikte deney raporu kağıtlarına yazmaları istenir. Öğrencinin ön bilgisi aktif hale geçirilir ve sahip olduğu alternatif kavramlar ortaya çıkarılır. Ayrıca bir sonraki gözlem aşaması için öğrencinin motivasyonu arttırılmış olur. Aşağıdaki sorular öğrencilere yöneltilir. 1- Günlük hayatta elektrik enerjisi kullanılarak ısınan aletlerde, ısınma olayının nasıl gerçekleştiğini düşünüyorsunuz, tahminlerinizi belirtiniz? 2- Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile nasıl bir ilişkisi olduğunu düşünüyorsunuz? 3- Bu etkinlikte enerjinin korunumu ile ilgili olarak ne gibi tahminlerde bulunabilirsiniz, tahminlerinizi kaydediniz? Etkinliğin Uygulanması Gözlem Aşaması Öğrencilerin deneyi, rapor kâğıtlarında belirtildiği şekilde gerçekleştirmeleri istenir. Gözlenmesi gereken olay süreci bittiği anda öğrencinin gözlemini kaydetmesi istenir. Böylece öğrencinin diğer öğrencilerin fikirlerinden etkilenmesi engellenmiş olur. 4- Rapor kağıtlarında belirtildiği gibi deneyi yapınız 5- Devre kapalı iken termometredeki sıcaklık değişimini gözlemleyiniz ve gözlemleriniz kaydediniz? 6- Elektrik akımı geçerken iletkendeki ısınmayı gözlemleyiniz, gözlemleriniz kaydediniz? 7- Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile nasıl bir ilişkisi olduğunu gözlemlediğinizi belirtiniz? III-Açıklama Aşaması Öğrencilerin tahminlerini gözden geçirmeleri istenir. Öğrencilerin gözlem sonuçları ile tahminleri arasında herhangi bir çelişki olduğunda çelişkiyi açıklamaları istenir. Öğrencilerin tahminlerini ve tahminlerinin nedenlerini tartışmaları sağlanır. Öğrenciler, açıklama yapmakta zorluk çektiklerinde onlara rehberlik edilir. Etkinlik hakkında tutarlı açıklamalar doğrudan belirtilmez. Öğrencilerin düşünceleri hakkında yargıda bulunulmaz. Laboratuardaki bütün öğrencilerin tahminlerini ve gözlem sonuçlarını dikkate alarak tartışmaları ve bir fikir birliğine varmaları sağlanır. Etkinliğin sonunda öğrencilere rehberlik etmek için tartışma soruları yöneltilir.

10 Aşağıdaki tartışma soruları öğrencilere yöneltilir. Tartışma Soruları 1- Günlük hayattan, yaptığınız etkinliğe benzer örnekler verebilir misiniz? 2- Bu tür aletlere elektrik verildiği sürede ısınmanın nasıl gerçekleştiğini açıklayınız? 3- İyi bir ısıtıcının direnci hangi özelliklerde olmalıdır, açıklayınız? 4- Deney süresince yapılan elektriksel işin, kullanılacak alüminyum silindirdeki ısı artışı ile ilişkisini açıklayınız? 5- Bu etkinlikte enerjinin korunumu hakkında neler söyleyebilirsiniz? 6- Joule sabiti nasıl elde edilmiştir, açıklayınız?