ELEKTRK KONUSUNUN MODELLEME YOLUYLA ÖRETMNN KAVRAMSAL ANLAMA, AKADEMK BAARI VE EPSTEMOLOJK NANÇLARA ETKS

Transkript

1 1 T.C. DOKUZ EYLÜL ÜNVERSTES ETM BLMLER ENSTTÜSÜ ORTAÖRETM FEN VE MATEMATK ALANLAR ETM ANABLM DALI FZK ÖRETMENL PROGRAMI DOKTORA TEZ ELEKTRK KONUSUNUN MODELLEME YOLUYLA ÖRETMNN KAVRAMSAL ANLAMA, AKADEMK BAARI VE EPSTEMOLOJK NANÇLARA ETKS Esra BLAL zmir 2010

2 2

3 3 T.C. DOKUZ EYLÜL ÜNVERSTES ETM BLMLER ENSTTÜSÜ ORTAÖRETM FEN VE MATEMATK ALANLAR ETM ANABLM DALI FZK ÖRETMENL PROGRAMI DOKTORA TEZ ELEKTRK KONUSUNUN MODELLEME YOLUYLA ÖRETMNN KAVRAMSAL ANLAMA, AKADEMK BAARI VE EPSTEMOLOJK NANÇLARA ETKS Esra BLAL Dan*+man Prof. Dr. Mustafa EROL zmir 2010

4 4

5 5

6 6 YÜKSEK ÖRETM KURULU DÖKÜMANTASYON MERKEZ TEZ VER FORMU Tez No : Konu Kodu : Üniv. Kodu : Tezin Yazar*n*n Soyad* : BLAL Ad* :Esra Tezin Türkçe Ad*: Elektrik Konusunun Modelleme Yoluyla Ö&retiminin Kavramsal Anlama, Akademik Ba(ar) ve Epistemolojik nançlara Etkisi Tezin Yabanc* Dildeki Ad*: Effects of Electricity Instruction By Modeling On Conceptual Understanding, Academic Achievement and Epistemological Beliefs Tezin Yap*ld*;* Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi Enstitü: E&itim Bilimleri Enstitüsü Y*l: 2010 Tezin türü: 1- Yüksek Lisans Dili: Türkçe 2- Doktora (X) Sayfa say*s*: Sanatta Yeterlilik Referans say*s*: 209 Tez Dan*+man*n*n Ünvan*: Prof. Dr. Ad*: Mustafa Soyad*: EROL Türkçe Anahtar Kelimeler: ngilizce Anahtar Kelimeler: 1- Fizik E&itimi 1- Physics Education 2- Elektrik 2- Electricity 3- Modellemeye Yoluyla Ö&retim 3- Modeling Based Instruction 4- Akademik Ba(ar) 4- Academic Achievement 5- Kavramsal Anlama 5- Conceptual Understanding 6- Epistemolojik nançlar 6- Epistemological Beliefs Tezimden dipnot gösterilmek (art)yla bir bölümünün fotokopisi al)nabilir.

7 i TEEKKÜR Uzun ve zorlu tez çal)(mam boyunca akademik bilgi birikimini ve deneyimlerini benimle payla(an ve tüm süreç boyunca beni cesaretlendirip, manevi deste&ini hiç esirgemeyen tez dan)(man)m Say)n Prof. Dr. Mustafa EROL a sonsuz te(ekkürlerimi sunar)m. Tez çal)(mam boyunca yapt)klar) ele(tirileriler ve yol gösterici tutumlar) ile bana yard)mc) olan tez izleme jürisi üyelerim Say)n Prof. Dr. Nevzat KAVCAR ve Say)n Prof. Dr. Ömer ERGN e çok te(ekkür ederim. Kat)l)mlar) ve çal)(maya kar() tak)nd)klar) olumlu tutum için tez uygulama çal)(mas)n) birlikte yapt)&)m lkö&retim Bölümü, lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i kinci Ö&retim 2B S)n)f) ö&rencilerinin tümüne tek tek te(ekkürler Tez sürecimi Yurt çi Doktora Burs Program) ile maddi olarak destekleyen TÜBTAK na te(ekkür ederim. Son olarak, tüm ömrüm ve tez çal)(mam süresince desteklerini hiç esirgemeyen ve bu güne gelene kadar her zaman yan)mda olan annem Münire BLAL ve babam Mehmet Ali BLAL ba(ta olmak üzere tüm aileme sonsuz te(ekkür ederim. Esra BLAL, 2010.

8 ii ÇNDEKLER Sayfa Numaras) TEFEKKÜR... i ÇNDEKLER... ii TABLO LSTES... vi FEKL LSTES ix ÖZET... x ABSTRACT... xi 1. GR Problem Durumu Mevcut Durum, Geleneksel Fizik Ö&retimi Yap)land)rmac) Ö&renme Kuram) ve Ö&retime Uygulanmas) Ö&renme çeri&i Olarak Elektrik Akademik Ba(ar) ve Kavramsal Anlama Epistemolojik nançlar Modelleme Yoluyla Ö&retim Amaç ve Önem Problem Cümlesi Alt Problemler Say)lt)lar S)n)rl)l)klar Tan)mlar K)saltmalar LGL YAYIN VE ARATIRMALAR Elektrik Konusunda Kavramsal Anlama/Ö&renme Üzerine Yap)lan Çal)(malar Kavram Yan)lg)lar) Kavramsal De&i(im Modelleme Yoluyla Ö&retim Üzerine Yap)lan Ara(t)rmalar. 48

9 iii 2.3. Epistemolojik nançlar Üzerine Yap)lan Ara(t)rmalar Epistemolojik nançlar)n Dayand)&) Temeller Epistemolojik nançlar)n Belirlenmesi Epistemolojik nançlar)n Di&er De&i(kenler le li(kisi Ö&retim Yöntemlerinin Epistemolojik nançlar Üzerine Etkisi YÖNTEM Ara(t)rma Modeli Denekler Veri Toplama Araçlar) Elektrik Ba(ar) Testi (EBT) Elektrik Kavram Testi (EKT) Elektrik Yaz)l) S)nav) (EYS) Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik (Epistemolojik) nançlar Ölçe&i (BBDYÖ) Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(me Sorular) (YYGS) Deney Deseni (lem Yolu Deney Grubundaki Deneysel Süreç Kontrol Grubundaki Deneysel Süreç Veri Çözümleme Teknikleri BULGULAR ve YORUMLAR Modelleme Yoluyla Ö&retimin Elektrik Konusunda Akademik Ba(ar)ya Etkisi Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama öncesi akademik ba(ar)lar)n)n kar()la(t)r)lmas) Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama öncesi ve sonras) akademik ba(ar)lar)ndaki de&i(im Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama sonras) akademik ba(ar)lar)n)n kar()la(t)r)lmas) Modelleme Yoluyla Ö&retimin Elektrik Konusunda Kavramsal Anlamaya

10 iv Etkisi Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin, uygulama öncesi kavramsal anlamalar)n)n kar()la(t)r)lmas) Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama öncesi ve sonras) kavramsal anlamalar)ndaki de&i(im Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin, uygulama sonras) kavramsal anlamalar)n)n kar()la(t)r)lmas) Elektrik Kavram Testinin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 1 ve Soru 2 nin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 3, Soru 4 ve Soru 5 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 6, Soru 7 ve Soru 8 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 9, Soru 10 ve Soru 11 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 12 nin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 13, Soru 14 ve Soru 15 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 16, Soru 17 ve Soru 18 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 19, Soru 20 ve Soru 21 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 22, Soru 23 ve Soru 24 ün Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(melerin Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Modelleme Yoluyla Ö&retimin Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlara Etkisi Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama öncesi bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n kar()la(t)r)lmas) Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama sonras) ve öncesi bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)ndaki de&i(im Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar) ö&rencilerinin uygulama sonras) bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n kar()la(t)r)lmas) Akademik Ba(ar), Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar Aras)ndaki li(ki 158

11 v Deney grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)ndaki ili(ki Kontrol grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)ndaki ili(ki SONUÇ TARTIMA VE ÖNERLER Sonuç ve Tart)(ma Öneriler KAYNAKÇA EKLER EK 1. UYGULAMA ZN BELGES EK 2. KATILIMCI ZN BELGES. 191 EK 3. VER TOPLAMA ARAÇLARININ GELFTRLMES ÇN ALINMIF ZN BELGES 192 EK 4.ÜNTELER BAZINDA ÖMRENC KAZANIMLARI EK 5. ELEKTRK BAFARI TEST. 203 EK 6. ELEKTRK KAVRAM TEST EK 7. ELEKTRK YAZILI SINAVI 217 EK 8. BLMSEL BLGNN DOMASINA YÖNELK NANÇLAR ÖLÇEM EK 9. YARI YAPILANDIRILMIF GÖRÜFME SORULARI. 220 EK10. MODELLEME DENEYLER EK 11. ELEKTRK ÜNTELER PROBLEMLER

12 vi TABLO LSTES Sayfa Tablo 1.1. Geleneksel ve Yap)land)rmac) S)n)flar)n Kar()la(t)r)lmas)... 6 Tablo 2.1. Bilme ve Ö&renme Teorilerine Ait Veri Toplama Araçlar) ve Özellikleri.. 55 Tablo 3.1. EBT Maddelerinin Do&ruluk Oranlar) ve Ay)rtedicilik ndisleri.. 72 Tablo 3.2. EBT Sorular)n)n Üniteler Baz)nda Da&)l)m). 73 Tablo 3.3. EKT Sorular)na Ait Do&ruluk Oranlar) ve Ay)rtedicilik ndisleri Tablo 3.4. EKT Sorular)n)n Üniteler Baz)nda Da&)l)m). 76 Tablo 3.5. EKT Yaz)l) Aç)klama Bölümüne Ait Kavramsal Anlama Kategorileri 77 Tablo 3.6. EYS Sorular)n)n Üniteler Baz)nda Da&)l)m). 78 Tablo 3.7. BBDYÖ Alt Boyutlar).. 81 Tablo 3.8. BBDYÖ Güvenirlik Çal)(mas) Sonuçlar). 82 Tablo 3.9. Deney Deseni.. 84 Tablo 4.1. EBT ve EYS Ön Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar) 93 Tablo 4.2. EBT Son-Ön Ölçüm Puanlar)n)n Wilcoxon (aretli S)ralar Testi Sonuçlar) Tablo 4.3. EYS Son-Ön Ölçüm Puanlar)n)n Wilcoxon (aretli S)ralar Testi Sonuçlar) Tablo 4.4. EBT Son Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar) Tablo 4.5 EKT Ön Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar) 98 Tablo 4.6. EKT Ön-Son Ölçüm Puanlar)n)n Wilcoxon (aretli S)ralar Testi Sonuçlar) 99 Tablo 4.7. EKT Son Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar) Tablo 4.8. Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 1 ve Soru 2 ye Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m). 102 Tablo 4.9. EKT Soru 1 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar)

13 vii Tablo EKT Soru 2 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 3 ve Soru 4 ye Soru 5 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m) Tablo EKT Soru 3 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo 4.13.EKT Soru 4 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo EKT Soru 5 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 6 ve Soru 7 ye Soru 8 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m) Tablo EKT Soru 6 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo EKT Soru 7 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo EKT Soru 8 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 9 ve Soru 10 ye Soru 11 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m). 121 Tablo EKT Soru 9 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) Tablo EKT Soru 10 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 123 Tablo EKT Soru 11 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 124 Tablo EKT Soru 12 çin Ö&renci Çizimlerinin Gruplar). 125 Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 13 ve Soru 14 ye Soru 15 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m) 128 Tablo EKT Soru 13 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 129 Tablo EKT Soru 14 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 131 Tablo EKT Soru 15 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 133 Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 16, Soru 17 ve Soru 18 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m). 135 Tablo EKT Soru 16 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 136 Tablo EKT Soru 17 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 138 Tablo EKT Soru 18 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 139 Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 19, Soru 20 ve Soru 21 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m). 142 Tablo EKT Soru 19 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 143 Tablo EKT Soru 20 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 144 Tablo EKT Soru 21 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 145

14 viii Tablo Deney ve Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Soru 22, Soru 23 ve Soru 24 e Verdikleri Yan)tlar)n Kategorilere Göre Da&)l)m). 147 Tablo EKT Soru 22 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 148 Tablo EKT Soru 23 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 149 Tablo EKT Soru 24 çin Ö&rencilerin Kavramsal Anlamalar) 150 Tablo Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(meler çin Ö&rencilerin EKT ve EBT Test Puanlar) Tablo Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(melerde Elde Edilen Anlama Zorluklar) ve Kavram Yan)lg)lar) Tablo BBDYÖ Ön Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar). 156 Tablo BBDYÖ Son-Ön Ölçüm Puanlar)n)n Wilcoxon (aretli S)ralar Testi Sonuçlar) 156 Tablo BBDYÖ Son Ölçüm Puanlar)n)n Gruba Göre U Testi Sonuçlar). 157 Tablo Deney Ö&rencilerinin Elektrik Konusundaki Akademik Ba(ar)lar), Kavramsal Anlamalar) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar) Aras)ndaki li(ki 159 Tablo Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Elektrik Konusundaki Akademik Ba(ar)lar), Kavramsal Anlamalar) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar) Aras)ndaki li(ki.. 162

15 ix EKL LSTES Sayfa Fekil 1.1. Halloun un (2004) Modelleme Yoluyla Ö&renme Döngüsü.. 24 Fekil 1.2. Hestenes in (2002) Modelleme Yoluyla Ö&retim Döngüsü Fekil 3.1. EKT Örnek Maddesi. 74 Fekil 3.2. BBDYÖ Özde&er-Faktör Say)s) De&i(imi Grafi&i.. 81 Fekil 3.3. Grup Çal)(mas)yla Modelleme Deneyi Yapan Ö&renciler 87 Fekil 4.1. Deney ve Kontrol Gruplar)n)n EBT ve EYS Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar) Grafi&i.. 92 Fekil 4.2. Deney ve Kontrol Gruplar)n)n EKT Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar) Grafi&i.. 97 Fekil 4.3. Deney ve Kontrol Gruplar)n)n BBDYÖ Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar) Grafi&i Fekil 4.4. Deney Grubu Ö&rencilerinin Akademik Ba(ar), Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar)n)n De&i(im Grafikleri. 158 Fekil 4.5. Kontrol Grubu Ö&rencilerinin Akademik Ba(ar), Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar)n)n De&i(im Grafikleri. 161

16 x ÖZET Bu çal)(mada lisans düzeyindeki elektrik konular)n)n modelleme yoluyla ö&retiminin, ö&rencilerin elektrik konusundaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) üzerindeki etkileri ve akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve epistemolojik inançlar) aras)ndaki ili(kinin ortaya ç)kar)lmas) amaçlanm)(t)r. Ara(t)rmada yar) deneme modellerinden biri olan e(itlenmemi( kontrol gruplu öntest-sontest ara(t)rma modeli kullan)lm)( ve ara(t)rma e&itim ö&retim y)l)nda Genel Fizik II dersi alan üniversite ikinci s)n)f ö&rencilerinin olu(turdu&u (n=41) iki grup üzerinde yürütülmü(tür. Deney grubunda modelleme yoluyla ö&retim yap)l)rken, kontrol grubunda geleneksel ö&retim yap)lm)(t)r. Ara(t)rma verileri Elektrik Ba(ar) Testi, Elektrik Yaz)l) S)nav), Elektrik Kavram Testi, Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(me Sorular) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar Ölçe&i ile toplanm)(t)r. Ara(t)rma verilerinin analizinde parametrik olmayan test teknikleri kullan)lm)(t)r. Ara(t)rma bulgular)na göre, modelleme yoluyla fizik ö&retiminin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar) ve kavramsal anlama üzerinde olumlu etkilerinin oldu&u görülmü(tür. Ayr)ca, deney grubu ö&rencilerinin akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve epistemolojik inançlar) aras)nda anlaml) ili(kiler oldu&u belirlenmi(tir. Ara(t)rma sonuçlar) )()&)nda geli(tirilen öneriler sunularak çal)(ma tamamlanm)(t)r. Esra BLAL, 2010.

17 xi ABSTRACT In this research, it was aimed to determine effects of modeling based electricity instruction on the students academic achievement, conceptual understanding and beliefs about the nature of scientific knowledge and also the correlation among the students achievement, conceptual understanding on electricity subjects and beliefs about the nature of scientific knowledge. In the research, pre-test and post-test research model with unbalanced control group, which is one of the semi-experimental models, was used and the research was carried out on two groups consisting of second grade students (n=41) at graduate level who took General Physics II course at academic year. Modeling based electricity instruction was carried out in the experimental group and traditional physics instruction was carried out in the control group. The research data was collected by means of Electricity Success Test, Electricity Essay, Electricity Concept Test, Semi-Structured Interview Questions and Beliefs on the Nature of Scientific Knowledge Scale. Non-parametric test techniques were used in order to analyze the research data. According to the findings of the research, it was seen that modeling based instruction had positive effects on students academic achievement and conceptual understanding of electricity subjects. Moreover, it was determined meaningful correlations between the experimental group students academic achievement, conceptual understanding and beliefs on the nature of scientific knowledge. Some suggestions were forwarded under the light of results. Esra BLAL, 2010.

18 1 BÖLÜM I GR Tezin bu bölümünde, ara(t)rmay) ortaya ç)karan problem durumu, ara(t)rman)n amac) ve önemi, problem cümlesi ve alt problemleri, say)lt)lar) ve s)n)rl)l)klar), ara(t)rmada kullan)lm)( baz) terimler ve durumlara ait tan)mlar ve k)saltmalar bulunmaktad)r Problem Durumu Ara(t)rman)n problem durumunda öncelikle üniversite seviyesinde kullan)lan mevcut ö&retim (ekli, geleneksel fizik ö&retimi, art)lar) ve eksileriyle irdelendikten sonra, yap)land)rmac) ö&renme kuram) ve tezde neden modelleme yoluyla ö&retim kullan)ld)&) aç)klanmaktad)r. Ayr)ca ö&renme içeri&i olarak seçilen elektrik konular)n)n neleri kapsad)&) belirlendikten sonra bu konulardaki kavramsal anlama ve akademik ba(ar)ya ait durum ele al)nmakta ve son olarak epistemolojik inançlar ile ara(t)rma problemi aras)ndaki ba& kurulmaktad)r Mevcut Durum, Geleneksel Fizik Ö;retimi Okullar)m)zda süregelen ö&retmen merkezli geleneksel ö&retim uygulamalar), büyük ölçüde davran)(ç) ö&renme kuram)na dayal)d)r ve bu anlay)(ta, bilgi nesnel gerçekli&e dayal) ve mutlak bir bütün olarak görülür (Deryakulu, 2001). Davran)(ç) ö&renme kuramlar) ö&renme-ö&retme sürecini uzun y)llard)r etkilemi(tir ve bu kurama dayal) ö&retimde nesnel, objektif ve kesin olan bilginin ö&rencilere bir

19 2 otorite taraf)ndan aktar)labilece&i dü(ünülmektedir (Erdamar ve Demirel, 2008). Davran)(ç) ö&retim uygulamalar)nda, ö&rencilerin ö&renirken hangi etkinliklerde bulunacaklar) da önceden onlar ad)na ö&retmen ya da uzmanlar taraf)ndan kararla(t)r)l)r ve uygulan)r (Fim(ek ve Deryakulu. 1994). Ö&retmen ö&rencilere sormadan her (eyi planlad)&) için ö&rencinin sorumlulu&u çok azd)r. Ö&retmen ö&rencilerin ö&renmesini sa&lamakla yükümlüdür. Bu nedenle ö&renmedeki ba(ar)s)zl)k ya ö&retmenin suçu ya da ö&rencinin ö&renme yetene&inin olmay)() (eklinde yorumlan)r (Atasoy, 2004:123). Davran)(ç) kurama dayal) ö&retimde izlenen yol genellikle ö&rencilerin özelliklerinin belirlenmesi gereksinimlerin saptanmas) davran)(ç) amaçlar)n yaz)lmas) ö&renme içeri&inin sunulmas) de&erlendirmenin yap)lmas) ve peki(tireç verilmesi (eklindedir (Cooper, 1993). Ö&renme sürecinde ö&rencinin zihinsel etkinliklerini d)(layan bu yöntem, temel ilgisini istenilen davran)(lar)n ö&rencide olu(mas)n) sa&layacak d)( çevrenin (ö&retim ortamlar), materyalleri ve stratejileri) düzenlenmesi üzerinde yo&unla(t)rm)(t)r (Deryakulu, 2001; Fahinel, 2002). Geleneksel ö&retim ortamlar)nda yürütülen etkinliklerde, didaktik anlat)mla, kitapla, tebe(irle ve çal)(ma yapraklar)yla mutlak bilginin ve ö&renmenin delilleri do&rulanmakta, gerçekler ö&retilmekte ve ö&renilmektedir (Keser ve Akdeniz, 2002). Mevcut ö&retim kullan)lan ders kitaplar)nda konu bilginin yap)land)r)lmas) (eklinde de&il bilginin aktar)lmas) anlay)()na ba&l) olarak düzenlenmi(tir ve ö&retmen kitaplarda olan bu tarz bilgileri tekrar ederek aktarmaktad)r (Atasoy, 2004:123) ve ö&rencilerden bu bilgiyi sorgulamaks)z)n kabullenmeleri beklemektedir. Geleneksel s)n)flardaki ö&renciler kendi ö&renmelerinin sorumlulu&unu ta()yamayacak kadar edilgen tutulmaktad)rlar ve bu tutumun ö&rencinin özgüvenini, güdüsünü ve yarat)c)l)&)n) yok etti&i dü(ünülmektedir (Aç)kgöz, 2003:33). Geleneksel ö&retimin ö&rencilere uzman problem çözme yollar)n) ö&retmekte yetersiz oldu&u da aç)kt)r. Geleneksel fizik ö&retiminde s)kl)kla izlenen ö&retim yolu, ö&rencilere denklemler (eklinde olan fizik yasalar)n) vermek ve bu denklemler yard)m)yla nas)l problem çözece&ini ö&retmektir; ö&renciden beklenen ise problemde verilenleri uygun denklemlerle e(le(tirip gerekli cebirsel i(lemler

20 3 sonucunda bilinmeyeni bulmakt)r (White, 1993). Geleneksel ö&retim yoluyla edinilen bilgi, ö&rencilerin varolan bilgileri ile genellikle tam olarak birle(tirilemez ve bu nedenle yeni bilgi ö&renciler taraf)ndan yaln)zca s)kl)kla s)navlar gibi okul etkinliklerinde kullan)lmak üzere üretilir ve di&er zamanlarda kullan)lmaz ya da kullan)labilece&i fark edilmez. Bu nedenle ö&renciler bilgiyi pasif (ekilde toplay)c) rolündedirler. Oysa fizik dersine yeni ba(layan bir ö&renci, derse fiziksel olgular hakk)nda ki(isel deneyimlerinden derledi&i bir inanç ve sezgi sistemine sahip olarak gelir (Halloun ve Hestenes, 1985). Ö&rencinin fizik dersinde ö&rendi&i bilgilerini önceden edinmi( oldu&u deneyimlerini yorumlamakta kullan)r ve geleneksel ö&retimin önemsemedi&i bu ön deneyimler ö&rencilerin derslerde ne ö&rendi&ini belirlemede önemli birer faktördür (Halloun ve Hestenes, 1985). Ö&renme üzerine yap)lan çal)(malar ço&u fizik ö&reticisinin geleneksel yolla ula(may) dü(ündü&ü hedefler ile ö&rencilerin kavramsal anlamalar) aras)nda fark oldu&unu ortaya ç)karm)(t)r (Duit ve Treagust, 1998:46-69; Heron ve Meltzer, 2005; Thorton, 1999). Geleneksel ö&retim yöntemleri ö&rencilerin fizi&i anlamas) konusunda yard)mc) olamamaktad)rlar (Hestenes, 2006; Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Van Heuvelen, 2001; Redish ve Steinberg, 1999; Wells, Hestenes ve Swackhamer, 1995) ve fizik e&itiminde o kadar etkisizdirler ki ö&renme sürecinin sonundaki kazanç hemen hemen ihmal edilebilirdir (Özel, 2004). Özetle; geleneksel anlay)(ta e&itim, ö&retmen merkezlidir ve ö&retmen ö&renci-bilgi üçgeninde, ö&retmen bilgiyi aktaran, ö&renci ise bilgiyi alan durumundad)r bu nedenle ö&renci bilginin olu(mas)nda aktif de&il pasif bir rol üstlenir. Bu yolla ö&renilen bilgiler kal)c) de&ildir, s)navlar için ezberlenip daha sonra h)zla unutulur, bilgilerin ço&u ö&rencilerce eksik ya da yanl)( anla()l)r ve ö&renciler ö&rendikleri bilgi ve becerileri gelecek ya(amlar)nda etkin biçimde kullanamazlar. Bilgi ça&)n)n ya(and)&) günümüzde fen bilimleri, büyük bilgi birikimi ve

21 4 teknolojideki h)zl) de&i(melerle karakterize edilmekte ve e&itim sistemimizdeki temel amac)n, ö&rencilere mevcut bilgileri aktarmaktan çok, bilgiyi elde etme becerilerinin kazand)r)lmas) olmas) gerekti&i vurgulanmaktad)r (Gömleksiz ve Bulut, 2006). Davran)(ç) ö&renme kuram) ve geleneksel ö&retim ile ilgili olarak ortaya koyulan tüm bu sorunlar e&itim bilimcileri daha verimli, etkili bir ö&retim uygulamas) geli(tirmeye yöneltmektedir. Bu nedenle ö&renmenin nas)l gerçekle(ti&ine odaklanan farkl) kuramlar geli(tirilmi(tir. Ö&rencilere yukar)da bahsedilen nitelikleri kazand)rabilece&ine inan)lan yap)land)rmac) ö&renme kuram) ve bu kuramdan ö&retimde nas)l faydalan)labilece&ine dair bilgi a(a&)da verilmektedir Yap*land*rmac* Ö;renme Kuram* ve Ö;retime Uygulanmas* Ö&renenlerin bilgiyi nas)l ö&rendiklerine ili(kin bir kuram olarak geli(meye ba(layan yap)land)rmac)l)k zamanla ö&renenlerin bilgiyi nas)l yap)land)rd)klar)na ili(kin bir yakla()m halini alm)(t)r (Demirel 2004:233; Fa(an, 2002). Demirel e (2004:233) göre yap)land)rmac)l)k, ö&retimle ilgili bir kuram de&il, bilgi ve ö&renme ile ilgili bir kuramd)r ve bu kuram bilgiyi temelden kurmaya dayan)r. Yap)land)rmac)l)&)n temelinde, ö&rencilerin önceden edinmi( olduklar) bilgiler ve geçmi( deneyimlerinin ö&renmeyi kolayla(t)ran ve güçlendiren zengin bir kaynak oldu&u inanc) vard)r. Çünkü geleneksel ö&retimde görüldüklerinin aksine yap)land)rmac) ö&renme kuram)nda bireyler doldurulmay) bekleyen bo( variller de&ildir, tersine anlamlar) ara(t)ran etkin organizmalard)r (Jonassen, 1991). Bireylerin geçmi( ya(ant)lar) ayn) olmad)&) için bir kavramla ilgili (emalar) ve yeni bilgiyi yorumlamalar) da di&er bir birey ile ayn) olamaz. Bu dü(ünceye göre ö&renci yeni kazand)&) bilgileri daha önceden sahip oldu&u bilgilerle kar()la(t)rarak yorumlar ve anlaml) hale getirerek zihnine yerle(tirir bu nedenle ö&renci kendine sunulan bilgiyi aynen kabullenmek yerine, kendi zihin yap)s)na uygun olarak anlamland)r)r (Karamustafao&lu ve Yaman, 2006:66) Yap)land)rmac)l)kta geçmi( deneyim ve bilgiler yeni bilgiye veya

22 5 uyar)mlara anlam vermede önemli bir faktör olarak görülmektedir. Yap)land)rmac)l)&a göre bilgiyi yap)land)rma gereksinimi, bireyin çevresiyle etkile(imi s)ras)nda geçirdi&i ya(ant)lar)n getirdi&i s)k)nt)larla ba( edebilmek için bilgiyi yap)land)rmaya ve ya(ant)lar)ndan anlam ç)karmaya çal)()rken ortaya ç)kar ve bu süreç ya(am boyu sürer (Aç)kgöz, 2003:61). Her kazan)lan bilgi bir sonraki bilgiyi yap)land)rmaya zemin haz)rlarlar böylece yap)land)rmac) ö&renme var olanlarla yeni olan ö&renmeler aras)nda ba& kurma ve her yeni bilgiyi var olanlarla bütünle(tirme sürecidir (Fa(an, 2002) Ayr)ca bu yakla()mda bilgi ya da anlam)n d)( dünyada bireyden ba&)ms)z olarak var olmayaca&) ve edilgen olarak d)(ar)dan bireyin zihnine aktar)lamayaca&), tersine etkin biçimde birey taraf)ndan zihinde yap)land)r)ld)&) görü(ü benimsenmi(tir (Duffy ve Jonassen, 1991; Erdamar ve Demirel, 2008; Hand ve Treagust, 1991; Olssen, 1996). Ö&renciler yeni kazand)&) bilgileri eski bilgileri ile kar()la(t)rarak zihninde yeniden yap)land)r)r ve böylece etraflar)ndaki dünyay) anlamland)r)rlar (Özmen, 2004). Bu nedenle, ö&rencilerin ön bilgileri ve varsa kavram yan)lg)lar) ortaya ç)kar)lmal) ve ö&retim bunlar)n dikkate al)nmas)yla planlanmal)d)r, çünkü ö&renci yeni bilgilerini bu eksik ya da hatal) bilgileri üzerine kuracakt)r. Farkl) ya(ant)lara sahip bireyler farkl) yap)lar üretirler. Görüldü&ü gibi, ö&renme sürecinde ö&rencilerin daha fazla sorumluluk almalar) ve aktif olmalar) gerekir. Baz) e&itimciler yap)land)rmac) ö&renmeye Piaget'nin bili(sel geli(me a(amalar) yoluyla yakla()rken baz)lar) Dewey'in deneyselcili&i arac)l)&)yla yakla(maktad)r; di&erleriyse objektivizmin yani gelenekselcili&in kar()t) olarak kabul etmektedir. Bu kuramc)lar ö&renciyi do&as)nda etkinlik olan bir ki(i olarak görmü(lerdir. Ba(ka türlü ifade etmek gerekirse, ö&renci pasif olarak çevresinde olup bitene tepki veren biri de&il, dünyada etkin bir rol oynayan kendi kendini düzenleyen biri olarak kabul edilir. Detaylar tart)(maya aç)kt)r fakat ço&u otorite yap)land)rmac)l)&a göre ö&rencilerin bilgilerini olu(tururken deneyimlerine dayanan aktif kat)l)m)na ihtiyaç duyuldu&u konusunda hemfikirdir (Özerba(, 2007).

23 6 Bir ö&renme yakla()m) olarak yap)land)rmac)l)k; radikal yap)land)rmac)l)k ve sosyal yap)land)rmac)l)k olmak üzere iki alanda incelenmektedir (Aç)kgöz, 2003:63). Radikal yap)land)rmac)l)kta bilgiyi yap)land)rma bireysel bir etkinlik olarak görülürken sosyal yap)land)rmac)l)kta zihinsel süreçlerin özünde toplumsal süreçler oldu&una inan)l)r. Yap)land)rmac) ö&renme kuram)n)n benimsendi&i s)n)flar ile geleneksel s)n)flar aras)ndaki farkl)l)klar Tablo 1.1 de verilmi(tir. Tablo 1.1. Geleneksel ve Yap*land*rmac* S*n*flar*n Kar+*la+t*r*lmas** Geleneksel S*n*f Yap*land*rmac* S*n*f Önceden haz)rlanm)( programlara Ö&rencilerin ihtiyaçlar)na göre s)k) s)k)ya ba&l)l)k söz konusudur. program yönlendirilebilir. Örenciler bilgi ile doldurulabilecek Ö&renciler kendi ö&renmelerinden levhalar olarak ve bilginin pasif sorumlu olan, edindikleri bilgilere al)c)s) olarak görülürler anlam veren bireylerdir. Ö&retmenler bilgiyi aktaran kaynak Ö&retmenler ö&renciyle etkile(ime olarak alg)lan)r. giren ö&renme çevresini düzenleyen Ö&renciler ö&retim sürecinde yol göstericilerdir. genellikle bireysel olarak çal)()rlar. Ö&renciler grup içerisinde Ö&renciler ö&retim sonunda ve di&erleriyle etkile(im halindedirler. genellikle testler arac)l)&)yla Ö&renciler ö&retim süresince de&erlendirilirler. de&erlendirilirler. *Saban (2002) Örenme-Öretme Süreci ve Demirel (2004) Eitimde Program Geli#tirme adl$ kitaplardan uyarlanm$#t$r. Yap)land)rmac)l)kta ö&renme sürecinin temel ilkeleri (öyle s)ralanabilir (Saban, 2002:171). Ö&renme edilgen bir süreç de&il, etkin bir ö&renme ortam) olu(turma

24 7 sürecidir. Ö&renme özneldir. Ö&renme durumsal olup çevresel olanaklara göre biçimlenir. Ö&renme sosyaldir. Ö&renme duygusald)r. Ö&renenin nas)l ö&rendi&i dikkate al)n)r. Ö&renme geli(imseldir. Ö&renme ö&renci merkezlidir. Ö&renme süreklidir. Yap)land)rmac) ö&renme kuram)n)n okul ortam)nda uygulamalar) farkl) (ekillerde yap)lmaktad)r. Bulunla birlikte bu kuram)n ö&retime uyarland)&) dört a(amal) en temel model (4E modeli) (u (ekildedir (Ayas, 1995): Birinci Aama: Bu a(amada ö&rencilerin dikkatleri ö&renilecek kavram üzerine çekilir ve onlar)n kavrama yönelik ya(ant)lar), e&er varsa yanl)( ö&renmeleri belirlenmeye çal)()l)r ve bu yolla ö&rencilerin kavramla ilgili ön ö&renmeleri yani haz)r bulunu(luk düzeyleri belirlenir. Bunun için genelde s)n)f içi tart)(malardan ve uygulanacak yaz)l) test sonuçlar)ndan yararlan)l)r. Ö&retim etkinlikleri elde edilen verilere göre düzenlenir. kinci Aama: Bu a(amada ö&rencilerin, ö&renilecek kavramla ilgili zengin ö&renme ya(ant)lar) geçirmeleri için çaba gösterilir. Bu nedenle bu a(amaya odaklama aamas da denilir. Bu amaçla ö&retmen, ö&rencilere ilginç gelebilecek araç-gereçleri kullanman)n yan) s)ra, onlar) ö&renme sürecinde aktif k)lacak ö&retim yöntemlerinden (grup çal)(mas), beyin f)rt)nas), s)n)f tart)(mas), yeni araç-gereçlerle deneyim kazanma vb.) yararlanmaya çal)()r ve ö&rencileri kavramlarla ilgili dü(ünmeye ve yorum yapmaya yöneltir. Üçüncü Aama: Bu a(ama, ö&rencinin kavramla ilgili yeni ö&rendiklerini ön ö&renmeleriyle kar()la(t)rd)&) ve sorgulad)&) a(amad)r, mücadele aamas olarak da adland)r)l)r. E&er ö&rencinin kavramla ilgili yeni ö&rendi&i bilgiler, önceki

25 8 ö&rendikleriyle çeli(miyor ve zihninde belli bir s)n)fa yerle(iyorsa bu bilgiler belle&e kaydedilir. Yeni ö&renilenlerin önceki ö&renilenlerle çat)(mas) durumunda ise ö&renci zihninde kavramla ilgili birtak)m yeni düzenlemeler yapar. Bunun için ö&renciye ö&renilecek kavramla ilgili de&i(ik birçok örnek sunulur. Yap)lacak aç)klamalar)n ö&rencilerin anlayabilece&i düzeyde olmas)na özen gösterilir. Dördüncü Aama: Bu a(ama, ö&rencilerin kavramla ilgili yeni ö&rendiklerini ba(ka durumlara uygulad)klar) a(amad)r bu yüzden uygulama aamas da denilir. Bunun için ö&renme-ö&retme sürecinde ö&rencilerin ö&renilen kavramla ilgili de&i(ik uygulamalar yapmalar)na olanak sa&layacak problem çözme, kompozisyon yazma gibi etkinliklere yer verilir. Bu dört a(amal) modelin d)()nda en bilinen uygulamalardan biri girme (enter), ke(fetme (explore), aç)klama (explain), derinle(me (eleborate), de&erlendirme (evaluate) a(amalar)n) içeren 5E modeli ve te(vik etme (excite), ke(fetme (explore), aç)klama (explain), geni(letme (expand), kapsam)na alma (extend), de&i(tirme (exchange), inceleme/s)nama examine) a(amalar)n) içeren 7E modelidir (Çepni, Fan, Gökdere ve Küçük, 2001). Yap)land)rmac) ö&renme kuram) ve kuram)n ö&retime uygulanmas) hakk)nda verilen bilgiler göz önüne al)nd)&)nda geleneksel ö&retimin yukar)da aç)klanan yetersizliklerini gidermede etkili olaca&) dü(ünülmektedir. Ayr)ca ara(t)rmada kullan)lan modelleme yoluyla ö&retim ö&rencilerin ö&renme sürecinde aktif rol oynad)klar), mevcut bilgilerinden yola ç)karak kendi bilgilerini yap)land)rd)klar) bir süreci içermektedir ve bu aç)dan yap)land)rmac) ö&renme kuram)n)n temelleri ile s)k) ba&lara sahiptir Ö;renme çeri;i Olarak Elektrik Mevcut ö&retim sistemimizde elektrik konular)n)n ö&retimi ilkö&retim seviyesinde ba(lamakta ve Ya(am)m)zdaki Elektrik Ünitesi içeri&i olarak i(lenmektedir. lkö&retim düzeyinde ö&retilen elektrik konular)nda ö&rencinin genel

26 9 olarak: Çevresindeki elektrikli araçlar) tan)mas), Araçlar) kullan)rken nelere dikkat etmesi gerekti&ini bilmesi, Basit elektrik devrelerini kurabilmesi, Devre elemanlar)n)n i(levlerini aç)klayabilmesi, Elektrik enerjisi iletiminin hangi maddelerle sa&lanaca&)n) bilmesi, Elektriklenme türlerini bilmesi, Elektrik ak)m) ve gerilim kavramlar)n) anlamas) ve ak)m ve gerilimi ölçebilmesi, Direnç-ak)m-gerilim aras)ndaki ili(kiyi kurabilmesi, Ampulleri ve pilleri seri ve paralel ba&layabilmesi ve günlük hayatta bu bilgilerini kullanabilmesi amaçlanmaktad)r (Ba& ve U(ak, 2005) Ortaö&retim seviyesine gelindi&inde elektrik konular)n)n ö&retimi Fen Bilimleri 2 Dersinde Madde ve Elektrik Ünitesinde i(lenmektedir. Bu ünite kapsam)ndaki konular oldukça kapsaml)d)r ve ünitenin amaçlar) MEB Talim ve Terbiye Kurulu Ba(kanl)&) taraf)ndan (URL1) a(a&)daki gibi belirlenmi(tir: Elektriklenmeyi ve elektrik yükünü kavrayabilme Yüklü iki cisim aras)ndaki etkile(meyi kavrayabilme Elektrik yükünü ve ak)m) ölçebilme Maddelerin elektrik iletmelerinin atomik yap)lar)ndan kaynakland)&)n) kavrayabilme Elektrik ak)m) kaynaklar) görme ve bunlar)n nas)l çal)(t)&)n) kavrayabilme Alternatif ak)m kaynaklar)n) görme ve bunlar)n nas)l çal)(t)&)n) kavrayabilme Basit elektrik devrelerini görme, devre elemanlar)n) tan)ma, seri ve paralel ba&lant)lar) inceleme ve devrelerin emniyetinin nas)l sa&land)&)n) anlama 12. s)n)fa gelindi&inde Elektrik ve Elektronik Ünitesinde elektrik konular)n)n tekrar ele al)nd)&) görülmektedir. Bu ünitenin amaçlar) MEB Talim ve

27 10 Terbiye Kurulu Ba(kanl)&) taraf)ndan (URL1) a(a&)daki gibi belirlenmi(tir: De&i(ken ak)m ve do&ru ak)m aras)ndaki farklar) ay)rt edebilme De&i(ken ak)m)n frekans etkin de&er ve maksimum gerilim de&erlerini ifade edebilme Elektrik enerjisinin s)&açlarda nas)l depoland)&)n) aç)klama Yüklenmi( bir s)&açta yük gerilim aras)ndaki ili(kiyi ke(fetme Bir s)&ac)n s)&as)n)n geometrik özelliklerine ba&l) oldu&unu aç)klayabilme De&i(ken ve do&ru ak)m devrelerinde s)&ac)n davran)()n) aç)klayabilme E(de&er s)&ay) hesaplayabilme De&i(ken ve do&ru ak)m devrelerinde bobinin davran)()n) aç)klayabilme Elektrik enerjisinin santrallerden evlere iletimini aç)klayabilme Bir transformatörün ç)k)( gerilimi ile ak)m de&eri aras)ndaki ili(kiyi deneyerek bulabilme Elektronik devrelerinde kullan)lan diyot, transistor, LED, fotodiyot, fotodirenç gibi devre elemanlar)n)n rolünü kavrayabilme Basit elektronik devrelerini kurabilme Görüldü&ü gibi elektrik konular)n)n ö&retimi küçük ya(larda ba(lamakta ve lisans seviyesine gelene kadar konu içeri&i artarak ve yo&unla(arak devam etmektedir. Ayr)ca elektrik konular)n)n uygulamalar) günlük ya(ant)m)zda s)kl)kla kar()m)za ç)kmaktad)r. Buna ra&men üniversiteye gelen pek çok ö&rencinin elektrik konular)nda anlama zorluklar)na ve kavram yan)lg)lar)na sahip oldu&u hatta üniversite ö&retimi sonunda bile bu s)k)nt)lar)n sürebildi&ini gösteren pek çok ara(t)rma vard)r (Çepni ve Kele(, 2006; Dupin ve Johsua, 1987; Engelhart ve Beichner, 2004; Fruio ve Guisasola 1998; Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001; Sencar ve Ery)lmaz, 2002; Thacker, Ganiel ve Boys, 1999; Y)ld)r)m, Yalç)n, Fensoy ve Akçay, 2008). Bu ara(t)rmalar)n sonuçlar) Bölüm II de ayr)nt)l) olarak ele al)nm)(t)r. Tezin uygulama k)sm)nda ö&renme içeri&i olarak elektrik konular)

28 11 seçilmi(tir. Elektrik konular) günlük ya(amla, teknolojik geli(melerle ve üniversite Temel Fizik Dersi içeri&indeki di&er pek çok konu ile ili(kilidir. Bu nedenle bu konular)n ö&rencilerce ö&renilmesi önemlidir. Ayr)ca elektrik konular)ndan seçilmesinin bir di&er nedeni bu konular)n modelleme yoluyla ö&retim uygulamalar) için uygunlu&u ve daha önce modelleme yoluyla ö&retim konusunda yap)lm)( çal)(malar)n genellikle kuvvet ve hareket konular) üzerine odaklanmas)na bir alternatif olmas) iste&idir. Uygulaman)n yap)ld)&) elektrik konular) ve k)saca içerikleri a(a&)daki gibidir: 1. Elektrik Alan: Elektrik yüklerinin özellikleri, yal)tkanlar ve iletkenler, Coulomb Yasas), elektrik alan, sürekli yük da&)l)m)n)n elektrik alan), elektrik alan çizgileri ve düzgün elektrik alanda hareket. 2. Gauss Yasas*: Elektrik ak)s), Gauss yasas) ve yüklü yal)tkan ve iletkenler için yasan)n uygulamalar). 3. Elektriksel Potansiyel: Potansiyel fark) ve elektrik potansiyeli, düzgün elektrik alanda potansiyel fark), noktasal bir yükün ve sürekli yük da&)l)m)n)n olu(turdu&u elektrik potansiyeli ve enerjisi, elektrik potansiyeli elektrik alan ili(kisi. 4. S*;a ve Dielektrik: S)&an)n tan)mlanmas) ve hesaplanmas), kondansatörlerin ba&lanmas), kondansatörlerde depolanan enerji, dielektrikli kondansatörler. 5. Ak*m ve Direnç: Piller, elektrik ak)m), direnç, özdirenç, Ohm Yasas), elektriksel enerji ve güç. 6. Do;ru Ak*m Devreleri: Elektromotor kuvvet, dirençlerin ba&lanmas), Kirchoff Kurallar), RC devreleri Elektrik konular)n)n lisans seviyesinde ö&retimi ile ula()lmas) istenen ö&renci kazan)mlar) ara(t)rmac) taraf)ndan belirlenmi( ve Ekler bölümünde verilmi(tir Akademik Ba+ar* ve Kavramsal Anlama

29 12 Bu tezde ö&retim sürecinin ö&rencilerin akademik ba(ar)lar) ve kavramsal anlamalar)na etkilerinin incelenmesi planlanm)(t)r. Akademik ba(ar)dan kas)t ö&rencilerin bili(sel ba(ar)lar)d)r. Ö&rencilerin bu bak)mdan ö&retim sonundaki eri(ileri genellikle mevcut sistemde çoktan seçmeli testler ve yaz)l) s)navlar gibi yollar kullan)larak belirlenmektedir. Bu çal)(mada akademik ba(ar)n)n yan) s)ra ölçülen bir di&er de&i(ken ise ö&rencilerin kavramsal anlamalar)d)r. Kavramlar, e(yalar), olaylar), insanlar) ve dü(ünceleri benzerliklerine göre grupland)rd)&)m)zda gruplara verilen adlard)r (Çepni, Ayas, Johnson ve Turgut, 1997:4.1). Fizik bilimi soyut kavramlar) da içerdi&inden, fizik ö&reniminde kavramsal boyutta anlaml) ö&renmenin gerçekle(mesi çok önemlidir. Bu nedenle ö&rencilere kendi kavramlar)n) olu(turmalar)na f)rsat verecek ö&renme ortamlar)n)n sa&lanmas) gerekmektedir. Fizik e&itimi alan)ndaki ara(t)rmalar)n vard)&) önemli sonuçlardan birisi, ö&rencilerin fizik ile ilgili bilimsel kavramlarda birçok yan)lg)ya sahip olarak e&itimlerine ba(lad)klar), di&eriyse fizik konular)ndaki anlamalar)n)n ö&retim süreci sonunda bile oldukça yetersiz oldu&udur (Engelhardt ve Beichner, 2004; Halloun ve Hestenes, 1985; Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001). Bilim adamlar)n)n görü(leri ile uyu(mayan ö&renci görü(leri fizik e&itimi alan yaz)n)nda ara(t)rmac)lar)n bu durumu aç)klamak için seçtikleri yollara ba&l) olarak çe(itli isimler ile kar()m)za ç)kar. Örne&in, ön kavramlar (preconceptions) (Clement, 1982), alternatif kavramlar (alternative conceptions) (Petersson, 2002; Van den Berg ve Grosheide, 1993), alternatif çerçeve (alternative frameworks) (Muthukrishna, Camine, Grossen ve MilIer, 1993; Pardhan ve Bano, 2001) veya kavram yan)lg)s) (misconceptions) (Andre ve Ding, 1991; Caillot ve Xuan, 1993) gibi. Bu ara(t)rmada ö&rencinin kavram) anlad)&) (eklin, ortakla(a kabul edilen bilimsel anlam)ndan farkl)l)k göstermesi durumu için kavram yan)lg)s) terimi kullan)lacakt)r. Fizik e&itimi alan)nda yap)lan ara(t)rmalar, ö&rencilerin mekanik (Clement,

30 ; Ery)lmaz ve Tatl), 2000; Gunstone, 1987; Trowbridge ve McDermott, 1981), yeryüzünde hareket (sen ve Kavcar, 2006), elektrik ve manyetizma (Demirci ve Çirkino&lu, 2004; Maloney ve arkada(lar), 2001), )s) ve s)cakl)k (Aydo&an, Güne( ve Gülçiçek, 2003), )()k (Kara, Avc) ve Çekba(, 2008) gibi fizi&in her dal)nda kavram yan)lg)s)na sahip oldu&unu göstermektedir. Ö&rencilerin kavram yan)lg)lar) üzerine yap)lan ara(t)rmalarda ula()lan ortak bir sonuç bu yan)lg)lar) de&i(tirmenin oldukça güç oldu&udur (Duit and Treagust, 1998:5; Hameed, Haekling ve Garnet, 1993; Osbome ve Freyberg, 1985; Redish ve Steinberg, 1999). Üniversitede temel fizik e&itimini tamamlayan pek çok ö&renci de bile bu yan)lg)lar)n devam etti&i görülmektedir (Periago ve Bohigas, 2005). Baz) çal)(malarda ise fen ö&retmenlerinde bile benzer yan)lg)lar)n oldu&u ortaya koyulmu(tur (Pardhan ve Bano, 2001). Ö&rencilerin s)n)fa bu kavram yan)lg)lar) ile birlikte gelmeleri bilimsel kavramlar) ö&renmeleri üzerinde olumsuz bir etkendir. Bir ba(ka deyi(le, ö&rencilerin yeni kavramlar) ö&renmelerinde, konu ile ilgili daha önceden edindikleri bilgiler son derece önemlidir. Bu nedenle ö&renme yap)land)rmac)l)k esaslar)na dayanmal)d)r. Elektrik konular) günlük hayat)m)zda s)kl)kla kullan)lan konulard)r. Bununla birlikte yap)lm)( olan çal)(malar ö&rencilerin elektrik yüklerinin özellikleri (Ba(er ve Geban, 2007; Park, Kim, Kim ve Lee, 2001), elektrik alan ve elektrisel kuvvet (Engelhardt ve Beichner, 2004; Furio ve Guisasola, 1998; Pocovi, 2007; Saarelainen, Laaksonen ve Hirvonen, 2007; Törnkovist, Petterrson ve Tranströmer, 1993; Viennot ve Rainson, 1992) ile elektrik devreleri (Brna, 1988; Pardhan ve Bano, 2001; Thacker, Ganiel ve Boys, 1999; Planinic, Krsnik, Pecina, ve Susac, 2005) konular)n) hakk)ndaki anlamalar) üzerine yo&unla(m)(t)r. Üniversite düzeyinde genel içeri&i yukar)daki gibi olan elektrik konular)nda ö&rencilerin zorland)klar)n) ve kavramsal anlamalar)n)n yetersiz ya da kavram yan)lg)lar)na sahip oldu&u hem yurtiçi hem de yurt d)()ndaki pek çok ara(t)rmada (Çepni ve Kele(, 2006; Engelhaardt ve Beichner, 2004; Furio ve Guisasola, 1998; Lee ve Law, 2001; Pardhan ve Bano, 2001; Park, Kim, Kim ve Lee, 2001, URL 2, URL 3, URL 4) ortaya koyulmu(tur.

31 14 Alanyaz)n incelendi&inde ö&rencilerde elektrik konular)nda s)kl)kla kar()la()lan kavram yan)lg)lar) ve anlama zorluklar) temel konular baz)nda a(a&)daki gibi özetlenebilir (Bak)n)z Bölüm 2): Elektriksel Alan ve Elektriksel Kuvvet: Elektrik alanda hareket eden bir yük her zaman alan çizgilerini takip eder/alan çizgileri hareketli yüklerin yoludur. Elektrik alan çizgileri üzerinde olmad)&) zaman bir yüke kuvvet etkimez. Alan çizgileri gerçektir. Alan çizgileri sadece iki boyutludur. Bir yerde yük yoksa orada elektrik alan çizgileri de yoktur. Yüklü cisimler her zaman elektrik alanla ayn) yönde hareket ederler. Düzgün elektrik alandaki yüklü cisimler sabit h)zla hareket ederler. Elektrik alanla z)t yönde hareket eden parçac)klar her zaman yava(larlar. Yük miktarlar) farkl) iki cisimden yükü büyük olan cisim küçük olan cisme daha fazla kuvvet uygular. Yüklü bir cisim sadece pozitif ya da negatif tip yüke sahiptir. E(potansiyel, Potansiyel Fark) ve S)&a: E( potansiyel çizgileri üzerinde bir yükü hareket ettirmek için i( yap)l)r. S)&a ve pil ayn) prensiple çal)()r. Potansiyel fark) sadece s)&an)n iki levhas) üzerinde vard)r, levhalar aras)nda bir yerde potansiyel fark yoktur. Yükler dielektrik maddelerden akabilir -mesela cam-. Yükler kondansatör boyunca hareket eder. Do&ru Ak)m Devreleri: Dirençler ak)m harcarlar (tükenen ak)m modeli) Ak)m devre boyunca akt)kça kullan)l)p biter. Bir pilin negatif ve pozitif kutuplar)ndan ç)kan ve devre içerisinde çarp)(an iki ayr) ak)m vard)r (çarp)(an ak)mlar modeli)

32 15 Bir lamban)n pilin bir kutbuna ba&lanmas) yanmas) için yeterlidir (tek uçlu ak)m modeli) Elektronlar devrede oldukça h)zl) ()()k h)z)na yak)n h)zlarda) hareket eder. Yükler direnç üzerinden geçerken yava(larlar. Cisimlerin büyüklü&ü ile direnci daima do&ru orant)l)d)r. Daha büyük pil daha büyük gerilim demektir. Bir devredeki lambalar)n parlakl)&) devredeki (ba&lan)(lar) dikkate al)nmaks)z)n) pil say)s) ile do&ru orant)l)d)r. Görüldü&ü gibi elektrik konular)n)n kavranmas)nda ö&rencilerin sorun ya(ad)&) pek çok nokta vard)r. Kavram yan)lg)lar)n)n giderilmesi ve anlaml) ö&renmenin gerçekle(tirilebilmesi için, mevcut bilgilerin gözden geçirilmesi ve yeni bilgilerle uyum sa&lamak amac)yla bu yanl)( bilgilerin de&i(tirilmesi gerekir. Bu süreç, kavramsal de;i+im süreci olarak adland)r)lmaktad)r (Smith, Blakeslee ve Anderson, 1993). Kavramsal de&i(im süreci, Redish ve Steinberg (1999) taraf)ndan ö&rencilerin var olan kavramalar)n)n yeniden yap)land)r)lmas) olarak tan)mlanm)(t)r. Kavramsal de&i(im yakla()m), ö&rencilerin kavram yan)lg)lar)ndan, yani bilimsel olmayan bilgilerinden, bilimsel olarak do&ru kabul edilen bilgilere geçi( yapabilmeleri konusunda ö&rencileri cesaretlendiren, alternatif bir yakla()m) temsil etmektedir ve Piaget in özümleme, düzenleme ve dengeleme ilkeleri üzerine kurulmu(tur (Wang ve Andre, 1991; aktaran Canpolat, P)narba(), Bayrakçeken ve Geban, 2004). Posner, Strike, Hewson ve Gertzog a (1982) göre ö&renciler kar()la(t)klar) yeni bir olguyla ba( etmek için bazen var olan kavramlar)n) kullan)rlar. Özümleme olarak adland)r)lan bu durum kavramsal de&i(imin ilk a(amas)d)r. Ancak s)kl)kla ö&rencilerin mevcut kavramlar) yeni bir olguyu ba(ar)yla kavramalar)nda yetersiz kal)r ve bili(sel bir çat)(ma ya(an)r. Bu nedenle, ö&renci mevcut kavramlar)n) de&i(tirmek ya da yeniden düzenlemek zorunda kal)r. Uyumsama denilen bu durum ilkine göre kavramsal de&i(imin daha radikal bir halidir. Bununla birlikte Posner ve di&erleri (1982) her durumda kavramsal de&i(im olamayaca&)n), kavramsal

33 16 de&i(imin ya(anmas) için (u dört (art)n sa&lanmas) gerekir: Ho+nutsuzluk: Ö&renci var olan kavram)ndan ho(nutsuz olmal)d)r, yeni kavram) aç)klamada mevcut kavram yetersiz kalmal)d)r. Anla+*l*rl*k: Yeni kavram ö&renci için anla()l)r olmal)d)r. Makullük: Yeni kavram ö&rencinin akl)na uygun olmal)d)r. Verimlilik: Yeni kavram verimli olmal) yani gelecekte benzer sorunlar) çözebilmelidir. Ayr)ca kavramsal de&i(imi etkileyen bir di&er önemli hususta bireyin kavramsal ekolojisidir. Kavramsal ekoloji çe(itli bili(sel yap)lar) ayk)r)l)klar), analojileri, metaforlar), epistemolojik inançlar), metafiziksel inançlar), di&er ara(t)rma alanlar)ndan gelen bilgileri- içerir ve ö&retmenlerce kavramsal de&i(imi kolayla(t)rmak amac)yla dikkate al)nmal)d)r. Carey (1991) e göre kavramlar aras)ndaki de&i(im üç süreçle ba(ar)labilir: De;i+tirme: Bu süreçte bir kavram di&erinin yerini al)r. Farkl*la+ma: Bu süreçte ba(lang)çta var olan kavram iki veya daha fazla kavrama ayr)l)r. Birle+me: farkl)la(man)n tam tersi bir süreçtir ve bu süreçte iki ya da daha fazla kavram tek bir kavram alt)nda toplan)r (aktaran: Özdemir ve Clark, 2007). Kavramsal de&i(im yakla()m) ile yap)land)rmac) ö&renme kuram) aras)nda s)k) ba&lar vard)r. Yap)land)rmac)l)kta bireyin ön bilgileri ve deneyimlerinin yeni bilgiyi anlamland)rmada temel olu(turdu&una inan)l)r. Kavramsal de&i(im yakla()m)nda da ö&rencilerin ö&retim öncesinde sahip oldu&u kavram yan)lg)lar)n)n di&er bilgileri ö&renmesini etkileyebilece&i dü(ünülür ve bu nedenle bu yan)lg)lar)n bilimsel olarak kabul gören bilgilerle de&i(tirilmesi gerekmektedir. Bu aç)dan bak)ld)&)nda yap)land)rmac) ö&renme yakla()m) temel al)narak düzenlenmi( ö&renme ortamlar)n)n kavramsal de&i(im için daha etkili olabilece&i görülmektedir. Özetle, ö&renciler üniversiteye elektrik konular)ndaki ö&renme güçlükleri, eksiklikleri ya da kavram yan)lg)lar) ile gelmektedirler. Bütün bunlar)n yap)land)rmac) ö&renme kuram) dikkate al)nd)&)nda ö&rencilerin Temel Fizik II dersindeki performanslar)n) ciddi (ekilde etkileyece&i aç)kt)r. Yine az önce bahsedilen ara(t)rmalar)nda gösterdi&i üzere geleneksel fizik ö&retimi bu yan)lg)lar)n üstesinden gelmede çok az etkili olabilmekte ya da etkisiz kalmaktad)r ve bu sonuç,

34 17 ço&unlukla ö&reticinin bilgi birikimi, deneyimi ya da ö&retme yetene&inden ba&)ms)zd)r. Bu nedenle ö&rencilerin kavramsal anlamalar)n) geli(tirmek için yeni yakla()mlara ihtiyaç vard)r Epistemolojik nançlar Felsefenin bir alan) olan epistemoloji farkl) yazarlar taraf)ndan birçok yönüyle benzer olmas)na kar()n (u (ekilde tan)mlanmaktad)r. Epistemoloji terimi yunanca epistémé (bilgi) ve logia (bilim/kuram/aç)klama) sözcüklerinin birle(iminden olu(maktad)r (Deryakulu, 2004; Buehl ve Alexander, 2001) ve felsefenin bilgi sorununu ele alan; bilgi nedir, bilginin kaynaklar) nelerdir, insanlar nas)l bilir gibi çe(itli sorular) yan)tlayan çal)(ma alan)n) nitelemektedir (Deryakulu, 2004). Sönmez (2005:11) epistemolojide Bilgi nedir? Kaynaklar) var m)d)r? Varsa nelerdir? Gerçek bilinebilir mi? Bilginin neli&i nedir? Do&ru, yanl)(, olas), belirsiz bilgi nedir? Bilgi apriori mi, aposteriori m)d)r? Do&ruluk de&eri nedir? Mutlak (kesin, yüzde yüz do&ru) bilgi var m)d)r? vb. gibi sorular)n)n incelendi&ini ve ayr)ca bu sorulara verilen yan)tlar)n da epistemolojinin kapsam) içinde oldu&unu söylemektedir. Demir ve Acar a (1992:120) göre epistemoloji, bilginin do&as), kayna&), s)n)rlar), do&rulu&u, güvenilirli&i, geçerlili&i ile elde edilme ve aktar)lma biçimlerini inceleme, ara(t)rma ve sorgulamay) konu edinen disiplin olarak tan)mlanmaktad)r. Buehl ve Alexander a (2001) göre epistemolojik çal)(man)n esaslar) aras)nda insan bilgisinin do&as) ve yap)s) ile bu bilginin do&rulanmas) (verify), savunmas) (justify) ya da tart)()lmas)na (argue) yönelik sorular vard)r. Epistemoloji, bilginin do&as), kapsam) ve kayna&) ile ilgilenen felsefe dal)d)r (URL 5). Epistemoloji temelde üç ana konu ile ilgilenmektedir: 1. Bilginin kayna&), 2. Bilginin do&rulu&u ve 3. Bilginin s)n)rlar). Özlem e (2008: 42) göre epistemoloji bu ana konular çerçevesinde (u türden sorulara yan)t vermeye çal)(maktad)r: Neyi bilebiliriz? Bildi&imiz sadece nesnenin bilgisi ile mi s)n)rl)d)r? Nesne denince ne anl)yoruz? Nesneleri olduklar) gibi mi yoksa bize göründükleri gibi mi biliyoruz? Bilgimizin kayna&) duyumlar)m)z m)d)r deney midir? Yoksa bizde deneyden önce

35 18 sahip oldu&umuz baz) bilgiler de var m)d)r? Do&ruluk nedir? Varl)k; çok boyutlu, çok yönlüdür. Bilgi de varl)&a ili(kindir. Bu nedenle bilgi, ait oldu&u alan, elde edili(i, özne nesne ili(kisi ve bilgi akt) aç)s)ndan a(a&)daki biçimde çe(itli türlere ayr)labilir (URL 6): Gündelik bilgi: Duyu organlar) arac)l)&)yla d)( dünyan)n aç)klanma biçimidir. Bu bilginin olu(umunda denemelerin, tecrübelerin ve gözlemlerin etkisi büyüktür. Belirli bir yönteme dayan)larak kazan)lm)( bir bilgi de&ildir, genel geçerlili&i de yoktur Teknik bilgi: nsan)n temel ihtiyaçlar)n) kar()lamak ve günlük ya(am)n) kolayla(t)rmak amac)yla araç gereç yap)m) ile ilgili bilgidir. Teknik bilginin bilgi akt) yarard)r. Dinî bilgi: Tanr)'n)n insanlara peygamberler arac)l)&)yla, vahiy yoluyla do&ru olan ya(am tarz)n) bildirmesi (eklindeki bilgidir. Kutsal olanla bunun kar()s)ndaki insan)n konumunu ifade eder. Dinsel bilgiye kesin iman ile inan)l)r, ele(tirisi yap)lamaz. Co;rafi bilgi: Bir co&rafi varl)k hakk)ndaki bilgidir. Mekansal Bilgi türüdür. Bu ba&lamda Yermekansal Bilgi olarak da adland)r)l)r. Felsefî bilgi: Füphe edilerek ba(layan dü(ünme yolculu&undaki (üphe edilemeyen en son dü(üncedir. Bilimsel bilgi: Bilimsel yöntem ve ak)l yürütme yoluyla varl)klar hakk)nda elde edilen bilgidir. Bilimsel bilgi nedensellik ilkesini kullanarak olgular üzerinde hipotezler üretir ve bunlar) deneyle s)nar. Deneysel testleri geçen hipotezler bilimsel bilgi da&arc)&)na kat)l)r. Çepni (2010:18) taraf)ndan bilimsel bilgi bilim insanlar)n)n nitel veya nicel gözlemler veya ak)l yürütme yolu ile merak ettikleri varl)klar ve olaylar hakk)nda elde ettikleri bilgiler olarak tan)mlanmaktad)r. Bilimsel bilgi aç)klan)rken temel al)nan yakla()ma göre farkl) bak)( aç)lar) olu(maktad)r. Pozitivist aç)dan bak)ld)&)nda gerçeklik heterojen de&il homojendir; akla uygundur; gözlem ve deney yoluyla anla()labilir ve do&ada her (ey bir makine

36 19 düzeninde i(ler, do&aya hâkim olan yasalar)n her zaman geçerli olaca&)na inan)l)r, gerçekli&in ke(fedilmesinin zamandan ve mekândan ba&)ms)z oldu&u dü(ünülür (Terzi, 2005) Bu yakla()mda, deney yapan nesnel gerçekli&i do&ru olarak yans)t)r, gerçekli&in mekanik düzeni mant)k ve matemati&in diliyle ifade edilebilir ve bilimin sonuçlar) evrenseldir, zorunludur çünkü tam bir nesnellikle deneysel ve matematiksel yoldan elde edilmi(tir (Terzi, 2005). Yap)land)rmac) bilim anlay)()nda ise bilimsel bilgi, pozitivizmin aksine kendisini olu(turan bilim adamlar)n)n yanl)l)klar)n) bar)nd)r)r ve de&i(ebilir do&rular olarak kabul edilmek zorundad)r. (Terzi, 2005). Çepni (2010:17) taraf)ndan bilimin do&as) aç)s)ndan bilimsel bilgiye yönelik farkl) bak)( aç)lar) sunulmu(tur. Buna göre: Bilimsel bilgi kesin de&ildir: Bilimdeki bütün bilgiler (uan da kabul edilse de gelecekte yeni delil ve teorilerin geli(tirilmesiyle kabul edilmebilirler. Bilimsel bilgi ç)kar)mlara dayal)d)r: buradaki ç)kar)mlar bilim insanlar) gözlem veya daha önceki bilgilerini kullanarak bir sonuca varabilir. Bilimsel bilgi deneyseldir: Bilimde bilgi üretmek için deneylere ihtiyaç duyulur. Bilimsel bilgi k)smen insan hayalcili&ine ve yarat)c)l)&)na ba&l)d)r. Bilimsel bilgi özneldir: Gözlemciden kaynaklanan ön yarg)lar olmaks)z)n objektif gözlem ve yorumlar yap)lamaz çünkü bireyin önceki bilgileri, deneyimleri ve önyarg)lar) yapt)klar) gözlemi ve yorumlar)n) etkiler. Epistemoloji oldukça köklü bir alan olmas)na ra&men, ki(ilerin bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n ara(t)r)lmas) görece daha yeni bir aland)r. Epistemolojik inançlar ise, en genel biçimde, bireylerin bilginin ne oldu&u bilmeleri ve ö&renmenin nas)l gerçekle(ti&i ile ilgili öznel inançlar) olarak tan)mlanmaktad)r (Deryakulu, 2004). Baz) ara(t)rmac)lara (Schommer, 1990) göre epistemolojik inançlar bilgi, bilginin edinilmesi ve kullan)lmas) sürecine ili(kin ö&renme ve zekâ ile ilgili inançlar) kapsayacak (ekilde kapsaml) olarak ele al)n)rken, baz)lar) (Brownlee, Boulton-Lewis ve Purdie, 2002; Hofer ve Pintrich, 1997)

37 20 ö&renme ve zeka ile ilgili inançlar)n epistemolojik inançlar içinde dü(ünülmemesi gerekti&ini vurgulamaktad)r. Bireylerin inançlar)n)n rolünün ve etkisinin incelenmesi e&itim alan yaz)n)nda büyük yer tutar. Örne&in, kavramsal de&i(im alan yaz)n), ö&rencilerin geli(memi( ve sezgisel kavramalar)n)n sadece mant)kla yap)lan kavramadan (cold cognition) daha fazlas)n) gerektirdi&ini ileri sürmektedir ve inançlar)n, kavram yan)lg)lar)n)n olu(umu ve yeni bilgiye kar() direnme de belirleyici olabilece&ini söylemektedir (Alexander, 1992; Gardner, 1991: aktaran Buehl ve Alexander, 2001). Epistemolojik inançlar)n kavramsal de&i(im sürecini kolayla(t)rabilece&i ya da zorla(t)rabilece&i öne sürülmektedir (Vosniadou ve Brewer 1994). Epistemolojik inançlar insan do&umuyla birlikte gelen bir ki(ilik özelli&inden çok zamanla de&i(ebilen bir yap) olarak görülmektedir (Deryakulu, 2004:268). Bu nedenle ö&rencilerin bilgi hakk)ndaki inançlar) ara(t)r)lmaya de&er önemli bir konu haline gelmektedir. Ülkemizde yap)lan çal)(malar)n ço&u epistemolojik inançlar)n baz) de&i(kenler aç)s)ndan incelenmesi esas)na dayal) olarak yap)lmaktad)r (Deryakulu, 2002; Deryakulu ve Büyüköztürk, 2002; Deryakulu ve B)kmaz, 2003; Ero&lu ve Güven, 2006; Fahin, 2009). Yurtd)()nda yap)lm)( olan baz) çal)(malarda ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n kavramsal anlamalar) ya da ö&renmeleri ile ili(kisi incelenmi(tir (Cano, 2005; Hammer, 1994; Schommer-Aikins ve Easter, 2006; Songer ve Linn, 1991; Stathopoulou ve Vosniadou, 2007; Windschitl ve Andre, 1998). Bilimsel epistemolojik inançlar)n incelenmesi üzerine yap)lan çal)(malar görece daha azd)r (Buehl ve Alexander, 2001; Terzi, 2004; Pomeroy, 1993; Tsai, 1998). Bu çal)(mada bilimsel bilginin do&as)na yönelik ö&renci inançlar)n)n modelleme yoluyla ö&retim sürecindeki de&i(iminin ve kavramsal anlama ve akademik ba(ar)yla ili(kisinin incelenmesinin gerekti&i dü(ünülmü(tür Modelleme Yoluyla Ö;retim Görüldü&ü gibi geleneksel ö&retim anlay)()n)n yukar)da aç)klad)&)m)z

38 21 birçok aç)&)n) gidermede yap)land)rmac) ö&renme kuram)ndan yola ç)k)larak haz)rlanm)( ö&retim yollar)ndan yararlanmak mant)kl) ve gereklidir. Bu ara(t)rmada modelleme yoluyla fizik ö&retiminden yararlan)lacakt)r. Bu nedenle ara(t)rman)n problem durumunun ortaya koyulmas) s)ras)nda modeller, modelleme yoluyla ö&retim ve neden modelleme yoluyla ö&retim konusu aç)klanacakt)r. Modeller fiziksel olgular) gözlenebilen örneklerle temsil etmek için kullan)lan yap)land)r)lm)( bilgi birimleridir. Fizik, teorik ilkeler sistemiyle ili(kili karma()k bir model a&) olarak karakterize edilebilir ve bundan dolay), fiziksel anlama bir dizi karma()k modelleme becerisi (eklinde tan)mlan)r (Hestenes, 1996). Bilimsel modeller, bilim adamlar)n)n ara(t)rma yaparken ve problem çözerken gerçe&i basitle(tirebilmek için kulland)klar) ürünler (Richards, Barowy ve Levin, 1992) ya da bilim adamlar)n)n çal)()rken izledi&i do&al süreçlerin sonucu olarak ortaya konan bilimsel ürünler (Cartier, Rudolph ve Stewart, 2001) olarak tan)mlanmaktad)r. Çe(itli ara(t)rmac)lar taraf)ndan modeller farkl) (ekillerde s)n)fland)r)lm)(t)r a(a&)da Harrison ve Treagust a (2000) göre modellerin s)n)fland)r)lmas) sunulmaktad)r: Ölçek Modelleri: Bitkilerin, hayvanlar)n, arabalar)n, teknelerin ve binalar)n ölçek modelleri renklerini, d)( (ekillerini ve yap)lar)n) tarif etmek için kullan)l)rlar. Ölçek modelleri nesnelerin d)( özellilerini oldukça iyi bir (ekilde yans)tmas)na kar()n nadiren nesnelerin içyap)lar)n), i(levlerini ve kullan)mlar)n) gösterirler. Ölçek modellerine oyuncaklar ve oyuncak benzeri modeller örnek olarak gösterilebilir. Bu modellerde model ve hedef aras)nda payla()lmayan ba&lar sakl) kalabilir. Pedagojik Analojik Modeller: Bu modeller ö&retim ve ö&renmede kullan)lan tüm analojik modelleri ve ölçek modellerini kapsamaktad)r. Bu modellere analojik denmesinin nedeni modelin bilgiyi hedef ile payla()yor olu(udur, olarak adland)r)l)rlar çünkü model bilgiyi hedef ile payla()r. Bu modeller atomlar, moleküller gibi gözlenemeyen varl)klar) aç)klamak amac)yla biliminsanlar) ya da

39 22 ö&retmenler taraf)ndan üretilirler bu nedenle pedagojik olarak adland)r)l)rlar. Analojik modeller, model ile hedef aras)nda belirli özellikler için birebir uyu(an ba&lar kurarlar. Simgesel ya da Sembolik Modeller: Kimyasal denklemler ve e(itlikler bu tür modellerin iyi örneklerindendir. Bu modeller aç)klay)c) ileti(im modellerindendir. Bu modeller kullan)l)rken formüller ve e(itliklerin yorumlanmas) gereklidir. Matematiksel Modeller: Fiziksel özellikler ve süreçler kavramsal ili(kileri ortaya koyan matematiksel denklemler ve grafiklerle gösterilebilir (F=ma veya k=pv gibi). Matematiksel modeller di&er modeller aras)nda en do&ru, en soyut ve öngörücü gücü en yüksek modellerdir. Yaln)z bu modellerin ço&unlukla ideal durumlar) yans)tt)&) ö&rencilerle payla()lmal)d)r. Ayr)ca ö&rencilerin kendi kendilerine matematiksel modellerin sözlü ya da yaz)l) olarak nitel aç)klamalar)n) olu(turmalar) önemlidir. Teorik Modeller: Manyetik alan çizgilerinin ya da fotonlar)n analojik gösterimleri teorik modellerdir. Çünkü bu modeller teorik varl)klar) aç)klamak için insanlar taraf)ndan olu(turulmu( yap)lard)r. Haritalar, Diyagramlar ve Tablolar: Bu modeller ö&renciler taraf)ndan kolayca görselle(tirilen ili(kileri, yollar) ve örnekleri temsil ederler. Örne&in periyodik tablo, hava haritalar), devre (emalar), kan dola()m), soy a&ac), besin zincirleri gibi. Kavram-Süreç Modelleri: Ço&u fen kavram) nesnelerden çok süreçlerden olu(maktad)r. Örne&in )()&)n k)r)lmas)n) en iyi yapan aç)klamalardan biri toplar)n, tekerleklerin ya da askerlerin zordan kolaya hareket etti&i (eklindeki kavram-süreç modeliyle aç)klanmaktad)r. Simülasyonlar: Simülasyonlar çoklu dinamik modellerin özel bir türüdür. Simülasyonlar nükleer reaksiyonlar, küresel )s)nma gibi karma()k olaylar)

40 23 modellerler. Simülasyonlar acemi ö&rencilerin ve ya ara(t)rmac)lar)n can ve mal riski ta()madan becerilerini geli(tirirler ve sanal deneyimler içerirler. Zihinsel Modeller: Zihinsel modeller bireylerin bili(sel i(lemler s)ras)nda ürettikleri bir çe(it özel zihinsel, analojik gösterimdir. Bu modeller ö&rencilerin kendi kendilerine ürettikleri modellerdir. Bu nedenle ö&rencilerin olu(turduklar) zihinsel modeller tamamlanmam)( ve de&i(ken olabilece&i gibi bilimsel olmayabilirler ve s)n)rlar) kesinle(tirilmemi( modeller de olabilirler. Sentetik Modeller: Bu modeller ö&rencilerin kendi içsel modelleriyle ö&retmenlerinin bilimsel modellerini sentezleyerek olu(tuklar) alternatif kavramalar)n)n geli(imini sergileyen modellerdir. Bir sistemi anlamak o sisteme ait do&ru zihinsel modele sahip olmay) gerektirir. Ö&rencilerin soyut bir kavram) ya da fiziksel bir sistemi göstermek için kulland)klar) zihinsel modeller (mental models), ö&retim öncesinde ve hatta ö&retim sonras)nda bile ö&retmenlerin ya da bilim adamlar)n)n kulland)klar) bilimsel modellerden farkl) oldu&unu ortaya koyan çal)(malar vard)r (Coll ve Treagust, 2003; Hubber, 2006; Norman, 1983; Samarapungavan, Vosniadou ve Brewer, 1998; Vosniadou, 2002). Dolay)s)yla ö&retim sürecinde ö&rencilerin sahip olduklar) modelleri bilmek ve do&ru modeller olu(turmalar)na yard)mc) olmak önemlidir. Fen bilimlerinde modelleme; mevcut kavramlardan hareketle bilinmeyen bir hedefi anla()l)r hale getirmek için yap)lan i(lemler bütünü olarak tan)mlan)rken, modelleme sonucu ortaya ç)kan ürün ise model olarak nitelendirilmektedir (Treagust, 2002). Woolridge e (2000) göre, fen ö&retiminde modellemenin gere&i iki dü(ünce etraf)nda toplanabilir. Birincisi, fen, fen biliminin yap)ld)&) gibi ö&retilmelidir dü(üncesidir. Bilim insanlar) modellemeyi ve model tabanl) dü(ünmeyi soyut dü(ünceyi somut yapmak, karma()k olgular) basitle(tirmek, i(leyi( ve süreci öngörmek ve aç)klamak için kullan)rlar (Raghavan ve Glasser, 1995). Modelleme

41 24 bilim insanlar)n)n teorilerini yaratma çabalar)nda önemli bir tekniktir. Modelleme bilgiyi olu(turmam)za ve bilginin do&as)n) ö&retmemize olanak sa&lar. kincisi, modelleme kavramsal de&i(imde önemli bir etkendir. Modelleme yaparken ö&renciler kendi ö&renmelerini yönetirler, onlara bilgiyi yaratma ve ö&renme (ans) verilmi( olur. Niedderer, Schecker ve Bethge ye (1991) göre model yap)m) ve kavramsal anlama el ele gitmektedir. Modelleme yöntemi geleneksel ö&retim yönteminin; bilginin parçalanmas), ö&renci pasifli&i ve fiziksel dünya ile ilgili kavram yan)lg)lar) gibi zay)f yönlerini düzeltmeyi amaçlamaktad)r (Hestenes, 1996). Halloun (2004) taraf)ndan Fekil 1.1 de gösterilen modelleme yoluyla ö&renme süreci be( a(amal) bir döngüde tan)mlanmaktad)r: Ke(if, model olu(turma, model formulasyonu, modeli kullan)m) ve pragmatik sentez. ekil 1.1 Halloun un (2004) Modelleme Yoluyla Ö;renme Döngüsü Ke(if a(amas) ö&rencilerin yeni bir model olu(turmaya motive edildikleri bir a(amad)r. ki bölümden olu(maktad)r: kan)t ve sözde model. Ö&renciler kan)t a(amas)nda bili(sel bir dengesizlik ya(ayacaklar) bir durumla kar()la()rlar ve ön

42 25 bilgilerinin ya da varsa daha önceden yap)land)rd)klar) modellerinin bu durumu aç)klamada yetersiz kald)&)n) fark ederler bu nedenle durumu aç)klayacak bir model yap)land)rma ihtiyac) hissederler. Yard)mc) modeller arac)c)&)yla yeni modelin olu(umu sözde model a(amas)nda ba(lar. Bu a(amada ö&retmen yönetiminde ö&renciler kendi sözde modellerini tart)()rlar ve modellerini iyili(tirmeye çal)()rlar. Ö&retmen bu a(amada ö&rencilerini durumu aç)klamakta kullanacaklar) sözde modellerini sergilemeleri için cesaretlendirir ve beyin f)rt)nas) yoluyla ö&rencilerin kavram yan)lg)lar)n), alternatif kavramalar)n) ortaya ç)kartmaya çal)()r. A(ama bitiminde ö&renciler olu(turulan sözde modeller aras)ndan eleme yaparak durumu aç)klayan aday model say)s) üç ve daha az olacak (ekilde sözde modellerini belirlerler (Halloun, 2004). Ke(if a(amas)n) ö&rencinin dikkatinin durumu aç)klamada kullan)lacak akla uygun bir modele odakland)r)ld)&) model olu(turma a(amas) izler. Halloun a (2004) göre modelleme yoluyla ö&renme halkas)n)n etkinli&i ve verimlili&i büyük ölçüde ke(if a(amas) ve özellikle model olu(turma a(amas)na ba&l)d)r. Ö&retmen bu a(amada düzenleyici rolündedir. Ö&renciler ilk olarak bir önceki a(amada olu(turduklar) sözde modellerini kar()la(t)rarak akla uygun tek bir model üzerinde uzla()rlar. Uzla(t)klar) bu model bir çe(it hipotez modeli olur. Daha sonra bu durumu inceleyebilecekleri bir ara(t)rma süreci tasarlan)r. Bu tasar) eldeki olanaklara göre s)n)fta yap)lacak bir deney, gözlem ya da ö&retmen taraf)ndan yap)lm)( bir deneyin verilerinin verilmesi (eklindeki farkl) yollar olabilir. Formülasyon a(amas)nda ö&renciler i(birlikli gruplarda çal)()rlar ve tasarlad)klar) deneyi ya da gözlemi gerçekle(tirirler ve bu yolla bir önceki a(amada olu(turduklar) aday modellerini deney sonuçlar)n) kullanarak iyile(tirirler. Elde ettikleri verilerini kullanarak modellerini matematiksel olarak gösterirler. Henüz model kullan)lmad)&) için bu gösterim çok ayr)nt)l) de&ildir. Ö&renciler matematiksel olarak olu(turduklar) modellerini kapsaml) hale getirmek için rasyonel olarak incelerler ve aç)k kalan noktalar) ak)l yoluyla tamamlamaya çal)()rlar ve raporlar)n) haz)rlarlar. Olu(turulan zihinsel ve matematiksel model döngünün dördüncü a(amas)nda kar()la()lan fiziksel olaylar) aç)klamada, kestirmede ve kontrol etmede

43 26 kullan)larak gerçek hayata uyarlan)r. Halloun (2004) taraf)ndan bu a(ama modelin gerçek öneminin anla()ld)&) a(ama olarak tan)mlanmaktad)r. Bu a(amada ö&renciler modelin kullan)m) ile ilgili olarak haz)rlanan etkinliklerde yine grup çal)(mas) yaparlar. Bu yolla model ile ilgili yeni anlay)(lar kazan)rlar. Modelin son a(amas)nda ö&rencilerin daha önceki a(amalarda ba(ard)klar) pragmatik de&erlendirmenin bir özetidir. Bu a(amada kar()la()lan herhangi bir de&erlendirme probleminde ö&renciler Fekil 1.1 de e&risel ince çizgilerle gösterilen yolu takip ederek geri dönerler ve problemin kayna&)n) bulmaya çal)()rlar. Bu a(amada yine grup çal)(malar)ndan, s)n)f tart)(malar)ndan veya ö&rencilerin haz)rlad)klar) raporlardan yararlan)labilir. Halloun (2003) taraf)ndan modelleme yoluyla ö&retim program) uyguland)ktan sonra de&erlendirilmi( ve a(a&)daki sonuçlara ula()lm)(t)r: Modelleme yoluyla ö&retim yap)lan gruplardaki ö&rencilerin bilimsel kavramlar) geleneksel gruptaki ö&rencilere göre daha iyi kavram)(t)r. Fizik kitaplar)n bölüm sonlar)ndaki problemlerin benzerlerini içeren s)navlar yap)ld)&)nda modelleme yoluyla ö&retim yap)lan ö&rencilerinin ba(ar)s)n)n geleneksel ö&retim yap)lan ö&rencilere göre ortalama üç kat daha fazla oldu&u görülmü(tür. Bu durum ara(t)rmac) taraf)ndan ö&rencilerin sistematik problem çözme ilkelerini daha iyi kullanabildikleri (eklinde yorumlanm)(t)r. Modelleme yoluyla ö&retim grubu ö&rencilerinin bilimsel ara(t)rma hakk)ndaki fikirlerinin di&er ö&retim gruplar)ndaki ö&rencilere göre daha iyi oldu&u görülmü(tür. Ö&retim bitene kadar modelleme yoluyla ö&retim yap)lan grupta dersten ayr)lan ö&renci say)s)n)n di&er gruplara göre daha az oranda oldu&u görülmü(tür. Modelleme yoluyla ö&retimin en önemli sonuçlar)ndan birisi de geleneksel ö&retimin dü(ük ba(ar)l) ve yüksek ba(ar)l) olarak ay)rd)&) ö&renciler aras)ndaki bo(lu&u kapatarak daha adil bir ö&retim sunmas)d)r. Geleneksel ö&retimde ba(ar)s)z olarak nitelendirilen ö&rencilerin

44 27 modelleme yoluyla ö&retim yap)ld)&)nda ortalaman)n üzerinde ba(ar)ya sahip olduklar) görülmü(tür. Ö&rencilerin modelleme yoluyla ö&retim sonucu kazand)klar) ara(t)rma becerileri ve ö&renme stilleri kal)c)d)r bu nedenle modelleme yoluyla ö&retim yap)ls)n ya da yap)lmas)n di&er fen derslerinde de kullan)labilir. Hestenes (1996) taraf)ndan düzenlenen ve Modeling Workshop 2002 de (URL 7) tan)t)lan modelleme yoluyla ö&retim süreci model olu(turma ve model kullan)m) (eklinde iki temel a(amadan olu(maktad)r. Hestenes taraf)ndan düzenlenen modelleme yoluyla ö&retim süreci Fekil 1.2 de gösterilmi(tir. ekil 1.2. Hestenes in (2002) Modelleme Yoluyla Ö;retim Döngüsü Hestenes (2002) taraf)ndan düzenlenen bu döngü Karplus un ö&renme halkas) göz önünde tutularak haz)rlanm)(t)r. Modelleme yoluyla ö&retimde her ünite bir deney ile ba(lar. Sürecin ilk a(amas) model olu(turma a(amas)d)r ve bu a(ama yedi ö&retimsel i(in yap)m)n) kapsar: nitel tan)mlama, de&i(kenlerin belirlenmesi, deneyin planlanmas), laboratuvar deneyi, deneyin analizi, deney sonuçlar)n)n

45 28 sunumu ve genelleme. Nitel tan)mlama a(amas)nda ö&renciler modellenecek olay) görürler ve olay) aç)klamada kullan)lacak kavramlar için uygun önerilerde bulunurlar. Ö&retmen bu a(amada ö&rencilerin önerilerinin tümünü kaydeder. Örne&in Atwood aleti kullan)larak sabit kuvvet etkisi alt)ndaki cismin hareketinin modellenece&i ve Newton un ikinci yasas)na ula()lacak bir süreçte ö&retmen ö&rencilere bu a(amada Atwood aletini tan)t)r. Olayla ilgili ö&rencilerin önerilerini al)r ve kaydeder. Konu ile ilgili tek boyutta hareket, referans noktas), sistem gibi teknik tan)mlamalar) durumu netle(tirmek için ö&rencilerine söyler. De&i(kenlerin belirlenmesi a(amas)nda ö&renciler grup çal)(mas) yaparak bu olayda neden-sonuç ili(kisi olan ve deneyle ölçülebilecek de&i(kenleri yani modelin bile(enlerini belirlerler. Bu a(ama modelleme için oldukça önemli bir a(ama olarak tan)mlanmaktad)r (URL7). Bu a(amada uygun olmayan öneriler elenir. Ö&retmen ö&rencilerinden grup halinde çal)(arak bu de&i(kenleri kullanarak matematiksel bir gösterim yapmalar)n) ister. Daha sonra gruplar halinde çal)(arak deney planlan)r. Bu a(amada ö&retmen ö&rencilerine deneyle ilgili güvenlik önlemlerini hat)rlat)r. Gruplar halinde çal)(an ö&renciler deneyi gerçekle(tirirler ve verilerini toplarlar. Deney verilerini tablo, grafik, (ekil denklem (eklinde kendilerine verilen yaz) tahtalar)na özetleyerek olayla ilgili model önerilerini ortaya koyarlar. Model önerileri olu(tuktan sonra model sunumu a(amas) ba(lar. Bu a(amada ö&retmen gruplardan birkaç)n) seçerek olu(turduklar) modeli s)n)fa sunmalar)n) ister. Gruplar sunulan modeller hakk)nda tart)()rlar. Model olu(turma a(amas)n)n son bölümü genelleme yapmad)r. Bu a(amada ö&retmenin önderli&inde veriler formüle edilerek fiziksel ilkelerin ya da yasalar)n matematiksel sunumuna ula()lmaya çal)()l)r.

46 29 Modelleme yoluyla ö&retim sürecinin ikinci temel a(amas) model kullan)m) a(amas)d)r. Model kullan)m)n)n ilk a(amas) olan d)( de&er biçim ve güçlendirme a(amas)nda ö&renciler kendilerine verilen problemler ve etkinlikler üzerinde çal)(arak modellerini kullanmay) ö&renirler. Problemlerin çözümü i(birlikli gruplarda gerçekle(tirilir. Çözümler tamamland)ktan sonra gruplardan seçilen bir sözcü taraf)ndan problem çözümü s)n)fa sunulur. Çözüm ile ilgili olarak ö&retmen önderli&inde yap)lan s)n)f tart)(malar)nda rastlanan kavram yan)lg)lar) model kullan)larak giderilir. Ö&retmenin görevi tart)(malar)n konuya uygunlu&unu sa&lamak ve soraca&) sorularla olay)n de&i(ik bölümlerinin görülmesini ve aç)kl)&a kavu(mas)n) sa&lamakt)r. Model kullan)m)n)n ikinci a(amas) ar)tma ve bütünle(tirmedir. Bu a(amada gösteri deneyleri, s)n)f tart)(malar), film, video klipler, okuma metinleri kullan)larak modelin s)n)rlar) netle(tirilir, ilgili oldu&u ya da olmad)&) durumlara örnekler gösterilebilir. Bu yolla ö&rencinin döngünün di&er a(amalar)nda geli(tirdi&i kavramsal ve deneysel ç)kar)mlar peki(tirilir. Hestenes (2006) taraf)ndan yap)lan çal)(malarda modelleme yoluyla ö&retimin Newton mekani&inde kavramsal anlamay) art)rd)&)n) ortaya koyulmu(tur. Modelleme yoluyla ö&retim ö&renci merkezlidir ve ö&rencilerin kendi modellerini yap)land)rmalar)n) ve de&erlendirmelerini ö&rendikleri durumlar yaratmaya odaklan)r (Brewe, 2008; Hestenes, 1992; Halloun, 2004). Modelleri yap)land)rman)n ve de&erlendirmenin anahtar unsuru mevcut fiziksel duruma modelin uygunlu&udur (Brewe, Sawtelle ve Pamela, 2007). Bu nedenle ö&rencilerin deneyler, gözlemler vb. yollarla gerçek hayattan toplad)klar) verilerini kullanarak olu(turduklar) modellerini analiz etmeleri ve yorumlamalar) modelleme yoluyla ö&retimde oldukça önemlidir. Ara(t)rmada kullan)lacak modelleme yolu da bu modelleme döngüsüne benzer (ekilde düzenlenmi(tir. lk a(amada ö&rencilere ilgili konuda bir problem durumu verilmektedir. Bu durum genellikle bir sonraki a(amada deneyi yap)lacak

47 30 konu ile ilgilidir. Yap)lacak deney ilgili konudaki yasa ya da ilkeleri ortaya koyacak ve ö&rencilere onlar)n matematiksel modellerini, konu ile ilgili fiziksel ilkeleri, yasalar) yap)land)rmalar)na f)rsat verecek ve uygun zihinsel modeller üretmelerinde yard)mc) olacak (ekilde düzenlenmi(tir. Daha sonras)nda üretilen modeller konular ile ilgili problemlerde kullan)larak yeni durumlara adapte edilmeleri sa&lanm)(t)r Amaç ve Önem Bu çal)(mada, lisans düzeyindeki elektrik konular)n)n ö&retiminde, geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retimin, ö&rencilerin akademik ba(ar)lar), elektrik konusundaki kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanm)(t)r. Ayr)ca ö&rencilerin elektrik konular)na yönelik bili(sel ba(ar)lar), kavramsal anlama düzeyleri ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)ndaki ili(ki incelenmi(tir. Elektrik konular)na ait bilgiler gerek günlük ya(amda, gerekse di&er fen bilimleri alan)nda oldukça yayg)n ve önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle elektrik konular)na yönelik temel bilgi ve kavramlar)n ö&renilmesi önemlidir. Bununla birlikte yurtiçinde ve yurt d)()ndaki ara(t)rmalar incelendi&inde, elektrik konular)n)n ö&renilmesinin ö&rencilere göre oldukça s)k)nt)l) bir durum oldu&u, ilkö&retimden yüksekö&retime kadar pek çok e&itim seviyesindeki ö&rencilerin bu konularda benzer ve yayg)n kavram yan)lg)lar)na sahip olduklar) görülmü(tür (Andre ve Ding, 1991; Çepni ve Kele(, 2006; Engelhardt ve Beichner, 2004; Furio ve Guisasola, 1998; Lee ve Law, 2001; Maloney, O Kuma ve Hieggelke, 2001; Pardhan ve Bano, 2001; Park, Kim, Kim & Lee, 2001; Periago ve Bohigas, 2005; Sencar ve Ery)lmaz, 2002). Ara(t)rmalarda, özetle bu durumun temel nedeni olarak, geleneksel ö&retimin yetersizli&i, laboratuvar çal)(malar)n)n olmay)() ya da eksikli&i ve ö&rencinin aktif olmad)&) ö&retim süreçleri gösterilmektedir. Bu nedenle, ö&renciye ö&renme sürecinde aktif bir rol veren, onlar)n bilimsel bilgiye ula(malar)na, kavramlar ve kavramlar aras) ili(kileri olu(turmalar)na olanak sa&layan ve bilimsel

48 31 bir yasan)n ya da ilkenin matematiksel modeline ula()rken uygun zihinsel modelleri geli(tirmelerine yard)mc) olan modelleme yoluyla ö&retimin uygulanmas) ve sonuçlar)n)n payla()lmas) önemlidir. Alanyaz)n incelendi&inde ülkemizde yap)lan çal)(malar)n ço&unun elektrik konular)ndaki kavram yan)lg)lar)n) ve ö&renme zorluklar)n) belirlemekle yetindikleri ve sorunu çözmek amac)yla bir uygulamaya gidilmedi&i göz önüne al)n)rsa; bu çal)(man)n, alanyaz)nda bu aç)dan önemli bir yerinin olaca&) dü(ünülmektedir. Ayr)ca çal)(mada kullan)lan veri toplama araçlar) ve ö&retim materyalleri, bu alanda çal)(mak isteyen di&er ara(t)rmac)lara kolayl)k sa&layacakt)r. Bu çal)(mada, ö&rencilerin bilimsel yasa ya da ilkelere modelleme yoluyla ula(malar) hedeflenmektedir. Bu nedenle, ö&rencilerin bilimsel bilginin do&as) hakk)ndaki inançlar)n)n, onlar)n fizik bilgisini kavramalar) ya da akademik ba(ar)lar) üzerindeki etkilerinin incelenmesi bu ara(t)rman)n bir di&er amac)d)r. Yurt içindeki ve yurt d)()ndaki ara(t)rmalar)n pek ço&unun ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n çe(itli de&i(keler aç)s)ndan incelenmi(tir (Buehl ve Alexander, 2001; Cartier, Rudolph ve Stewart, 2001; Deryakulu, 2002; Deryakulu ve B)kmaz, 2003; Ero&lu ve Güven, 2006; Smith, Maclin, Houghton ve Hennessey, 2000). Uygulanan bir ö&retim yönteminin bu inançlar üzerindeki etkisinin incelendi&i ara(t)rma say)s) di&erlerine göre oldukça azd)r (Cano, 2005; Hammer, 1994; Songer ve Linn, 1991; Stathopoulou ve Vosniadou, 2007). Dolay)s)yla, çal)(ma alandaki bu bo(lu&u doldurmak aç)s)ndan önemlidir Problem Cümlesi Lisans düzeyindeki elektrik konular)n)n ö&retiminde, geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retimin, ö&rencilerin elektrik konusundaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) üzerindeki etkileri nelerdir? 1.4. Alt Problemler

49 32 1. Geleneksel ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar)nda ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 2. Modelleme yoluyla ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar)nda ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 3. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin, elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) aras)nda ara(t)rma sonunda anlaml) bir fark var m)d)r? 4. Geleneksel ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar)nda ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 5. Modelleme yoluyla ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar)nda ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 6. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin, elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar) aras)nda ara(t)rma sonunda anlaml) bir fark var m)d)r? 7. Geleneksel ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 8. Modelleme yoluyla ö&retim grubu ö&rencilerinin, ara(t)rma sonunda bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ara(t)rma öncesine göre anlaml) bir de&i(im var m)d)r? 9. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin, bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)nda ara(t)rma sonunda anlaml) bir fark var m)d)r? 10. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki bili(sel ba(ar)lar) ile kavramsal anlamalar) aras)nda anlaml) bir ili(ki var m)d)r? 11. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki bili(sel

50 33 ba(ar)lar) aras)nda anlaml) bir ili(ki var m)d)r? 12. Geleneksel ö&retim ve modelleme yoluyla ö&retim gruplar) ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar) aras)nda anlaml) bir ili(ki var m)d)r? 1.5. Say*lt*lar Ara(t)rma, a(a&)da belirtilen varsay)mlar do&rultusunda geçerlidir: 1. Ara(t)rma s)ras)nda, kat)l)mc)lar veri toplama araçlar)na verdikleri yan)tlarda içten davranm)(lard)r. 2. Deney ve kontrol grubu ö&rencileri aras)nda etkile(im olmad)&) varsay)lmaktad)r. 3. Deneysel süreç boyunca ara(t)rmay) etkileyebilecek kontrol edilemeyen de&i(kenlerin etkisi her iki grupta da ayn)d)r S*n*rl*l*klar A(a&)da belirtilen durumlar ara(t)rmay) s)n)rlamaktad)r: 1. Bu çal)(ma Dokuz Eylül Üniversitesi Buca E&itim Fakültesi lkö&retim Bölümü, lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i Anabilim Dal), II ö&retim 2B (ubesi ö&rencileri ile s)n)rl)d)r. 2. Ara(t)rma için seçilen konular Elektrik Alanlar, Gauss Yasas), Elektriksel Potansiyel, S)&a ve Dielektrikler, Ak)m ve Direnç ile Do&ru Ak)m Devreleri Ünitelerinin içeri&i ile s)n)rl)d)r. 3. Ara(t)rmada deneysel süreç, lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i Anabilim Dal) MTÖ 206 Fizik II ne uygun olarak haftada dört saat ve 6 haftal)k süre ile s)n)rl)d)r Tan*mlar Model: Modelleme sonucu ortaya ç)kan üründür ve fiziksel olgular) gözlenebilen örneklerle temsil etmek için kullan)lan yap)land)r)lm)( bilgi birimleridir.

51 34 Modelleme: Mevcut kavramlardan hareketle bilinmeyen bir hedefi anla()l)r hale getirmek için yap)lan i(lemler bütünü olarak tan)mlanmaktad)r. Modelleme Yoluyla Ö;retim: Ö&rencilere kendi modellerini yap)land)rma, onu onaylama, yorumlama ve kullanma olana&) veren bir ö&retim yoludur. Kavram: E(yalar), olaylar), insanlar) ve dü(ünceleri benzerliklerine göre grupland)rd)&)m)zda gruplara verilen adlard)r. Kavram Yan*lg*s*: Bireyler taraf)ndan yap)land)r)lm)( fakat bilimsel gerçeklerle uyu(mayan inan)(lard)r. Kavramsal De;i+im Yakla+*m*: Ö&rencilerin kavram yan)lg)lar)ndan, yani bilimsel olmayan bilgilerinden, bilimsel olarak do&ru kabul edilen bilgilere geçi( yapabilmeleri konusunda ö&rencileri cesaretlendiren, alternatif bir yakla()md)r. Epistemolojik nanç: En genel biçimde, bireylerin bilginin ne oldu&unu bilme ve ö&renmenin nas)l gerçekle(ti&i ile ilgili öznel inançlar)d)r K*saltmalar BBDYÖ: Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar Ölçe&i CLASS: Colorado Learning Attitudes about Science Survey-Colorado Fen Hakk)nda Ö&renme Tutumlar) Ölçe&i CSEM: The Conceptual Survey of Electricity and Magnetism- Elektrik Manyetizma Kavram Testi EBT: Elektrik Ba(ar) Testi EKT: Elektrik Kavram Testi EYS: Elektrik Yaz)l) S)nav) DK: Deney Grubu (Modelleme Yoluyla Ö&retim Grubu)

52 35 FCI: Force Concept Inventory-Kuvvet Kavram Testi MPEX: Maryland Physics Expectation-Maryland Fizik Beklentisi KG: Kontrol Grubu (Geleneksel Ö&retim Grubu) YYGS: Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(me Sorular)

53 36 BÖLÜM II LGL YAYIN VE ARATIRMALAR Tezin bu bölümünde ara(t)rma konusuna )()k tutan alanyaz)n özetle sunulmaktad)r. Alanyaz)n incelemesi yap)l)rken konu ile ilgili yay)n ve ara(t)rmalar üç ana ba(l)k alt)nda derlenmi( ve ak)() bozmamak ad)na tarih s)ras)yla verilmi(tir. 1. Elektrik Konusunda Kavramsal Anlama/Ö&renme Üzerine Yap)lan Çal)(malar Bu ana ba(l)k alt)nda çal)(malar kavram yan)lg)lar) ve kavramsal de&i(im ba(l)klar) alt)nda derlenmi(tir. 2. Modelleme Yoluyla Ö&retim Üzerine Yap)lan Çal)(malar 3. Epistemolojik nançlar Üzerine Yap)lan Çal)(malar Bu ba(l)k alt)nda bulunan çal)(malar epistemolojik inançlar)n dayand)&) temeller, epistemolojik inançlar)n ölçülmesi, epistemolojik inançlar)n di&er de&i(kenlerle ili(kisi ve ö&retim yönteminin epistemolojik inançlara etkisi ba(l)klar) alt)nda derlenmi(tir Elektrik Konusunda Kavramsal Anlama/Ö;renme Üzerine Yap*lan Çal*+malar Ö&renmenin ö&rencinin kendisine ö&retilenlerle var olan fikirleri ya da kavramlar) aras)nda etkile(im kurmas)n)n bir sonucu oldu&u inanc), ö&rencilerin var olan anlamalar)n)n ve kavram yan)lg)lar)n incelenmesini gerektirir (Posner, Strike, Hewson ve Gertzog, 1982, Lee, 2007). Ö&rencilerin elektrik konusundaki kavramsal

54 37 anlamalar)/ö&renmeleri üzerine daha önceden yap)lm)( çal)(malarda bulunan sonuçlar ara(t)rma verilerinin yorumlanmas) aç)s)ndan önem ta()maktad)r. Bu nedenle bu ba(l)k alt)nda ö&rencilerin elektrik konular)nda ya(ad)klar) güçlüklerin ve sahip olduklar) kavram yan)lg)lar)n)n tespitine ait al)(malar kavram yan)lg)lar) ve bu yan)lg)lar) gidermek amac)yla yap)lan çal)(malar da kavramsal de&i(im alt ba(l)klar) alt)nda derlenerek sunulmu(tur Kavram Yan*lg*lar* Ö&rencilerin elektrik konular)nda sahip olduklar) kavram yan)lg)lar) çe(itli ara(t)rmac)lar taraf)ndan incelenmi(tir. Elektrostatik konular)nda kavram yan)lg)lar) üzerine yap)lan çal)(malar temel olarak elektrik alan kavram) üzerine yo&unla(maktad)r (Bilal ve Erol, 2009; Furio ve Guisasola, 1998; Pocovi, 2007; Pocovi ve Finley, 2002; Planicic, 2006; Törnkovist, Petterson ve Tranströmer, 1993; Saarelainen, Laaksonen ve Hirvoven, 2007; Viennot ve Rainson, 1992). Bununla birlikte statik elektrik kavramlar) (Ba(er ve Geban, 2007), elektrik kuvveti, elektriksel potansiyel, i( (Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001; Bilal ve Erol, 2009) gibi kavramlar üzerine de yap)lm)( çal)(malar vard)r. Çal)(malar)n yo&unla(t)&) bir di&er alan ise do&ru ak)m devrelerine ait kavramlar ak)m (iddeti, direnç, kapasitör, potansiyel fark), piller- üzerinedir (Bilal ve Erol, 2008; Bilal ve Erol, 2009; Brna, 1988; Çepni ve Kele(, 2006; Kibble, 1999; Küçüközer ve Kocakülah, 2007; Lee, 2007; Lee ve Law, 2001; Thacker, Ganiel ve Boys, 1999). A&)da bu çal)(malara örnekler verilmi(tir. Dupin ve Johsua (1987) yapt)klar) bir çal)(mada ortaokuldan üniversite son s)n)fa kadar her düzeyde ö&renim gören 920 ö&rencinin elektrik devreleri hakk)ndaki fikirlerini ve bu fikirlerin geli(imini ara(t)rm)(lard)r. Ara(t)rman)n sonucunda; basit kavram yan)lg)lar) (ampulün yanabilmesi için ampul ile pil aras)nda yaln)zca bir ba&lant) olmas)n)n yeterli oldu&u) ö&retimle giderilmi(, ancak daha güçlü olan kavram yan)lg)lar)n)n (elektrik ak)m)n)n tükenmesi, pilin sabit ak)m kayna&) olmas)) birçok y)l süren e&itim sonras)nda bile giderilemedi&i ve varl)&)n) korudu&u görülmü(tür.

55 38 Fruió ve Guisasola (1998) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada elektrik alan) kavram)n)n ö&renilmesindeki zorluklar incelenmi(tir. Ara(t)rmac)lar taraf)ndan elektrik etkile(imlerinin yorumland)&) kavramsal yollar (Coulombian ve Maxwellian) özetlendikten sonra lise ve üniversite ö&rencilerin bunlar) ne ölçüde kulland)&) incelenmi(tir. Ara(t)rma verileri aç)k uçlu bir anket ve görü(me yoluyla toplanm)( ve üniversite ö&rencilerinin bile pek çok kavram yan)lg)s)na sahip oldu&u görülmü(tür. Sonuçlar ö&rencilerin elektrik alan (iddeti ve elektriksel kuvvet kavramlar)n) aras)nda aç)k bir fark olu(turamad)klar), kendilerine verilen elektrik alanda yüklü parçac)&)n hareketi problemlerinde kar()la(t)klar) karma()k durumlar) aç)klamakta elektrik alan kavram)n) kullanmad)klar) bu nedenle s)k)nt) ya(ad)klar) görülmü(tür. Thacker, Ganiel ve Boys (1999) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada DC devredeki kondansatörler hakk)ndaki ö&renci anlamalar) incelenmi(tir. Çal)(mada bir grup ö&renciye geleneksel yolla ö&retim yap)l)rken bir grup ö&renciye kondansatörlerin dolma ve bo(alma süreçlerini mikroskobik olarak anlatan bir metinle ö&retim yap)lm)(t)r. Ö&retim sonucunda ö&rencilere iki aç)k uçlu soru sorulmu( ve veriler analiz edilmi(tir. Geleneksel yolla ö&renim gören ö&rencilerin ö&retim sonunda di&er gruptaki ö&rencilere göre daha fazla kavram yan)lg)s)na sap oldu&u görülmü(tür. Ara(t)rma sonunda ö&rencilerin devrede ak)m)n kondansatöre gelece&i kondansatör tamamen dolduktan sonra devreyi tamamlayaca&), kondansatörün yüklenmesi nedeniyle di&er tarafa ak)m geçemeyece&i ya da daha az ak)m geçece&i (eklinde yan)lg)lara sahip olduklar) ortaya ç)km)(t)r. Ara(t)rmada mikroskobik süreç modelinin ö&rencilerin kondansatörlerin dolma ve bo(alma süreçlerini ö&renmede etkili bir araç oldu&u vurgulanmaktad)r. Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen (2001) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin elektrik ve manyetizma konular)ndaki bilgilerini ölçmek için 32 sorudan olu(an bir kavram testi geli(tirilmi(tir: Elektrik ve Manyetizma Kavram Testi (The Conceptual Survey of Electricity and Magnetism). Test 5000 den fazla genel fizik dersi ö&rencine ön test-son test (eklinde uygulanm)(t)r. Hem ön testte hem de son testte ö&rencilerin sorular)n ortalama olarak yar)s)ndan daha az)n) do&ru yan)tlayabildikleri görülmü(tür. Ö&rencilerin elektrik

56 39 manyetizma konular)nda ya(ad)klar) zorluklar ders bitiminde bile devam etmektedir. Ara(t)rma verileri detayl) incelendi&inde ö&rencilerin Coulomb Yasas)n) ö&retim sonunda bile kullanamad)klar) bu nedenle, yüklü iki cisimden yükü büyük olan cisimlerin küçük olan cisimlere daha fazla kuvvet uygulad)&)na inand)klar), elektrik alan (iddeti kavram)n) kar)(t)rd)klar), e(-potansiyel e&rileri aras)ndaki potansiyel fark)na bakmaks)z)n çizgiler aras)ndaki uzakl)&a ba&l) olarak daha fazla ya da daha az i( yap)ld)&)na inand)klar), manyetik alana koyulan durgun yüklü cisme kuvvet uygulanaca&)na inand)klar) (eklinde yan)lg)lara sahip olduklar) görülmü(tür. Ayn) elektrik ve manyetizma kavram testi Planicic (2006) taraf)ndan Zagrepte ö&renim gören 84 ö&renciye, Saarelainen, Laaksonen ve Hirvonen (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ise 144 elektromanyetizma dersi ö&rencisine uygulanm)( ve Maloney ve di&erlerinin (2001) çal)(mas)nda bulduklar)na benzer sonuçlar ve yan)lg)lar bu çal)(malarda da bulunmu(tur. Pardhan ve Bano (2001) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada lise fizik ö&retmenlerinin elektrik devreleri konusundaki kavram yan)lg)lar) incelenmi(tir. Dört tanesi yüksek lisans bitirmi( 6 ortaokul ö&retmenine bir tek uçlu model, çarp)(an ak)mlar modeli, tükenen ak)m modeli ve bilimsel modeli içeren bir test uygulanm)( ve ö&retmenlerle görü(meler yap)lm)(t)r. Ara(t)rma verilerinin incelenmesi sonucu ö&rencilerde s)kl)kla rastlanan kavram yan)lg)lar)na ö&retmenlerinde sahip oldu&u görülmü(tür. Ö&retmenler basit her DC devreden ak)m geçebilmesi için kapal) bir devre olmas) gerekti&ini ifade etmektedirler. Baz) ö&retmenler iletken kablolar) elektronlar)n içlerinden akt)&) bo( borulara benzetmi(lerdir. Elektrik ak)m)n)n yönünün kuru pilin pozitif kutbundan negatif kutbuna do&ru oldu&unu do&ru bir (ekilde ifade ederken baz) ö&retmenlerin ise çarp)(an ak)mlar modeline uygun aç)klamalar yapt)&) görülmü(tür. Yine baz) ö&retmenlerin tükenen ak)mlar modeline uygun olarak devredeki lamban)n rolünü aç)klad)&) görülmü(tür. Dirençleri elektrik ak)m)n) durduran ya da yava(latan devre elemanlar) olarak tan)mlayan ö&retmenler bulunmaktad)r. Seri devrelere lamba eklenmesi durumunda devreden daha fazla ak)m geçece&ini çünkü fazla direncin fazla ak)m gerektirdi&ini savunan ö&retmenlere rastlanm)(t)r. Sonuçlar)nda aç)kça gösterdi&i gibi elektrik konusundaki benzer kavram yan)lg)lar)na farkl) düzeylerdeki

57 40 ö&rencilerde hatta ö&retmenlerde bile rastlanmaktad)r. Pocovi ve Finley (2002) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin elektrik ve manyetik alan çizgilerini konular)ndaki anlamalar) ara(t)r)lm)(t)r. Ara(t)rma verileri 39 üniversite ö&rencisinden toplanm)(t)r. Ara(t)rmada kuvvet çizgileri üzerine ve aras)na koyulan yüklü cisimlere kuvvet etkiyip etkimeyece&i ve etkimesi durumunda yüklü parçac)&)n hareketinin aç)klanmas) istenmi(tir. Verilerin analizi sonucunda ö&rencilerin kuvvet çizgileri üzerindeki yüke kuvvet çizgileri yönünde kuvvet etki edece&i bu nedenle hareket edecekleri, çizgiler aras)ndaki yüke ise kuvvet etki etmeyece&i ve bu nedenle bunlar)n hareket edemeyeceklerini savunduklar) görülmü(tür. Bir ba(ka grup ö&renci ise çizgiler aras)ndaki yüke kuvvet etki edece&ini çünkü oraya da bir çizgi çizilebilece&ini bu nedenle onunda hareket edece&ini savunmu(tur. Ö&rencilerde kuvvet çizgisi üzerinde olmayan yüke kuvvet etki etmez (eklinde bir yan)lg) vard)r. Baz) ö&renciler ise kuvvet çizgilerinin yükü ta()yaca&)na, hareket ettirece&ine inanmaktad)rlar. Bu tip yan)lg)ya ba(ka ara(t)rmalarda da rastlanm)(t)r (Bilal ve Erol, 2009; Pocoví, 2007). Sencar ve Ery)lmaz (2002) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada dokuzuncu s)n)f lise ö&rencilerinin elektrik devreleri konusunda sahip olduklar) kavram yan)lg)lar) belirlenmi( ve cinsiyetin sahip olunan kavram yan)lg)s) say)s) üzerindeki etkileri incelenmi(tir. ki-a(amal) ve çoktan seçmeli 10 sorudan olu(an elektrik devreleri kavram testi toplam 1678 dokuzuncu s)n)f ö&rencisine uygulanm)(t)r. K)z ve erkek ö&rencilerin sahip oldu&u toplam yan)lg) say)lar) kar()la(t)r)ld)&)nda k)z ö&renciler aleyhine anlaml) bir fark bulunmu(tur. Fakat alt kategorilere göre bak)ld)&)nda hem k)z ö&renciler hem de erkek ö&renciler lehine fark bulunan durumlara rastlanm)(t)r. Cinsiyet fark)n)n sebebi ara(t)rmac)lar taraf)ndan teoriye dayal) rahatl)kla denenemeyen durumlarda k)z ö&rencilerin ba(ar)l) olabildi&i, tersi durumlarda erkek ö&rencilerin üstünlük sa&lad)&) (eklinde yorumlanm)(t)r. Toplam skorlar bak)m)ndan k)z ve erkek ö&rencilerin elektrik devreleri konusunda sahip olduklar) kavram yan)lg)lar)n)n kar()la(t)r)ld)&) Chambers ve Andre (1997) ile Shipstone, Jung ve Dupin in (1988) çal)(malar)nda bu çal)(man)n aksine elektrik konusunda k)z

58 41 ö&rencilerin erkek ö&rencilere göre daha az say)da kavram yan)lg)s)na sahip olduklar) bulunmu(tur. Engelhart ve Beichner (2004) taraf)ndan yap)lan çal)(mada lise ve üniversite ö&rencilerin DC devrelerine ait anlamalar)n) ölçmek için bir kavram testi geli(tirilmi(tir (The Determining and Interpreting Resistive Electric Circuit Concepts Test). Test geli(tirildikten sonra ilgili kavramlar hakk)nda 17 üniversite ve 11 lise ö&rencisi ile görü(me yap)lm)(t)r. Ö&renci görü(melerinden ç)kan kavram yan)lg)lar) ara(t)rmac)lar taraf)ndan belirlenmi( ve ö&retim seviyesi, cinsiyet ve ö&retim yöntemine ba&l) olarak incelenmi(tir. Ö&renciler devredeki pillerin ba&lan)()na bak)lmaks)z)n pil say)s) artt)kça lamba parlakl)&)n)n artt)&)n) dü(ünmektedirler. Pillerin devredeki elemanlar)n ba&lan)()na bak)lmaks)z)n her elemana ayn) ak)m) sa&layaca&) dü(üncesi yine ö&renciler aras)nda görülen bir ba(ka yan)lg)d)r. Elektrik ak)m)n)n devre boyunca azald)&) ve bitti&i (eklindeki yayg)n inanç bu çal)(mada da bulunmu(tur. Ak)m voltaja sebep olur ve ak)m ve voltaj her zaman birlikte olu(ur inanc) ara(t)rmada bulunmu( bir ba(ka yanl)( anlamad)r. Üniversite ö&rencilerinin ve lise ö&rencilerinin sahip olduklar) kavram yan)lg)lar) say)lar) aras)nda anlaml) bir fark bulunamam)(t)r. Görü(meler sonunda genel olarak k)z ö&rencilerin sahip oldu&u kavram yan)lg)s) erkek ö&rencilerden anlaml) seviyede fazla bulunmu(tur. Ayn) durum üniversitedeki k)z ve erkek ö&renciler aras)nda da görülürken lisede ö&renim gören k)z ve erkek ö&rencilerin sahip olduklar) kavram yan)lg) say)s) aras)nda anlaml) bir fark bulunamam)(t)r. Çepni ve Kele( (2006) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&rencilerin iki lamba ve bir pilden olu(an elektrik devreleri hakk)ndaki anlama seviyeleri ara(t)r)lm)(t)r. lkö&retim, ortaö&retim ve üniversitede ö&renim gören ve ya(lar) 11 ile 22 aras)nda de&i(en 250 ö&renciye konu ile ilgili aç)k uçlu sorular sorulmu(tur. Ö&renci aç)klamalar) alanyaz)nda geçen tek uçlu model, çarp)(an ak)mlar modeli, tükenen ak)m modeli ve bilimadam) modeli ba(l)klar) alt)nda gruplanm)(t)r. Tek uçlu modele inanan ö&renciler lambalar)n yanabilmesi için kapal) bir devre olmas)na gerek duymamakta lambalar)n pilin bir kutbuna dokundurularak yanabilece&ini dü(ünmektedirler. Ara(t)rmada ilkö&retim ö&rencileri aras)nda tek uçlu modelin

59 42 oldukça yayg)n oldu&u görülmü(tür. Çarp)(an ak)mlar modeline inanan ö&renciler pilin her iki kutbundan da ayr) ak)mlar ç)kt)&)n) bunlar)n lamba vb. devre elemanlar)nda çarp)(t)klar)n) ve lamban)n bu (ekilde yand)&)n) aç)klamaktad)rlar. Tükenen ak)m modelinde ise ö&renciler pilin bir kutbundan ç)kan ak)m)n devre elemanlar) boyunca harcand)&)n) ve azalarak devreyi tamamlayaca&)n) ya da devre boyunca tamamen bitebilece&ini dü(ünmektedirler. Ara(t)rmada dokuzuncu s)n)f ö&rencilerinin yar)s)nda tükenen ak)m modelinin oldu&u bulunmu(tur. Bilimadam) modeli ise durumun bilimsel aç)klamas)n) içermektedir. Y)ld)r)m, Yalç)n, Fensoy ve Akçay (2008) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ilkö&retim 6., 7. ve 8. s)n)f ö&rencilerinin elektrik ak)m) konusunda sahip olduklar) kavram yan)lg)lar)n) belirlemek amaçlanm)(t)r. Veriler 28 adet çoktan seçmeli sorudan olu(an bir kavram testi kullan)larak toplam 1162 ö&renciden toplanm)(t)r. Verilerin analizi sonucunda, ö&rencilerin elektrik ak)m) hakk)nda çok say)da kavram yan)lg)lar)na sahip olduklar) belirlenmi(tir. Ayr)ca direnç eklenerek devrede de&i(iklik yap)ld)&)nda, ö&rencilerin devredeki ak)m)n de&i(imini anlamakta güçlük çektikleri görülmü(tür ve bu durumla ilgili kavram yan)lg)lar)na sahiplerdir. Ara(t)rman)n önemli bir sonucu ise 6., 7. ve 8. s)n)f ö&rencilerinin elektrik konusunda benzer kavram yan)lg)lar)na sahip olduklar)n)n görülmesidir. Ara(t)rmac)lar ö&rencilerin de&i(ime direnç gösterdiklerini bu nedenle fen e&itiminde geleneksel ö&retim yöntemleri yerine, kavram yan)lg)lar)n) giderebilecek ve olu(umunu engelleyebilecek ö&retim yöntemleri kullan)lmas) gerekti&ini vurgulamaktad)rlar. Bilal ve Erol (2008) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada bir DC devrede kondansatörlerin dolma ve bo(alma süreçleri hakk)ndaki kavram yan)lg)lar) incelenmi(tir. Bu süreçler hakk)ndaki iki a(amal) be( soru konuyu ö&renmi( 170 ö&retmen aday)na uygulanm)(t)r. Ara(t)rma verilerinin analizi sonucu ö&rencilerin kondansatörlerin dolma ve bo(alma süreci s)ras)nda plakalar)n yüklenmesini aç)klama konusunda s)k)nt) ya(ad)klar) görülmü(tür. Paralel plakal) bir kondansatörün levhalar) aras)ndaki yal)tkan maddenin kondansatörün dolmas)n) engelleyece&i levhalar)n yüklenmeyece&i ya da gelen ak)m)n yönüne ba&l) olarak

60 43 levhalardan yaln)zca birinin yüklenece&i inanc) ö&renciler aras)nda yayg)n olarak görülmektedir. Baz) ö&renciler ise levhalardan önce birinin yüklenece&ini daha sonra levhalar aras)ndan ak)m geçerek di&erinin yüklenece&ini dü(ündükleri görülmü(tür. Görüldü&ü üzere bu çal)(ma sonunda ula()lan baz) kavram yan)lg)lar) Thacker, Ganiel ve Boys un (1999) çal)(malar)nda ortaya koyduklar) yan)lg)lar) desteklemektedir. Bilal ve Erol (2009) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&retmen adaylar)n)n baz) elektrik kavramlar) hakk)ndaki anlamalar) incelenmi(tir. Ara(t)rmaya 177 ö&retmen aday) kat)lm)(t)r. Ara(t)rma verileri ara(t)rmac)lar taraf)ndan geli(tirilen Elektrik Kavram Testi ile toplanm)(t)r. Verilerin analizi sonucu ö&retmen adaylar)n)n elektrik konular)nda kavram yan)lg)lar)na sahip oldu&u görülmü(tür bu yan)lg)lar içinde di&er çal)(malarda s)kl)kla rastlanmayan kavram yan)lg)lar) a(a&)daki gibi özetlenebilir: 1) Yüklü iki cisimden yükü fazla olan az olana daha fazla elektriksel kuvvet uygular. 2) Üzerlerine e(it elektriksel kuvvet etki eden cisimler di&er kütle vb. özelliklerinin e(itli&ine bak)lmaks)z)n e(it h)zlarla hareket ederler. 3) Yüklü cisimler elektrik alanla ayn) yönde hareket ederler. 4) Düzgün elektrik alandaki yüklü cisimler sabit h)zla hareket ederler. 5) Elektrik alanla z)t yönde hareket eden parçac)klar her zaman yava(larlar. 6) Kesit alan) büyük olan metallerin direnci büyük olur. 7) Seri ba&l) iki dirençten, direnci büyük olandan daha az ak)m geçer. Karal, Alev ve Yi&it (2009) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada alan e&itimini tamamlam)( ö&retmen adaylar)n)n ak)m, direnç, potansiyel kavramlar) ile ilgili bilgi düzeylerini belirlemek ve kavram yan)lg)lar)n) tespit etmek amaçlanm)(t)r. Fizik ö&retmenli&i be(inci s)n)fta okuyan 26 ö&retmen aday) ile sürdürülen çal)(mada aç)k uçlu 5 soruluk bir test ve görü(me yoluyla veriler toplanm)(t)r. Ara(t)rma ö&retmen adaylar)n)n ak)m, direnç ve potansiyel fark kavramlar)yla ilgili kavram yan)lg)lar)na ve bilgi eksikli&ine sahip olduklar)n) ortaya koymu(tur. Kar()la()lan yan)lg)lar)n temelinde bilgi eksikli&i, i(lemsel ö&renme ve üst düzey bili(sel yetersizliklerin

61 44 oldu&u bulunmu(tur. Ö&retmen adaylar)n)n devrede bulunan direnç say)s), büyüklü&ü ve ba&lan)( (ekilleri ne olursa olsun üreteçlerin devreye ayn) ak)m) sa&lad)&)na inand)klar), bölgesel ve ard)()k dü(ünme yolu ile seri ba&l) devre elemanlar)n)n s)ras) de&i(ti&inde üzerlerinden geçen ak)m)n de&i(ece&ini dü(ündükleri, ampul parlakl)&)n) yaln)zca ak)ma ba&l) olarak de&erlendirdikleri, Ohm kanununa uymayan iletkenler hakk)nda bilgi eksikliklerinin oldu&u bulunmu(tur Kavramsal De;i+im Kavram yan)lg)lar) üzerine yap)lan ara(t)rmalar, bu yan)lg)lar) de&i(tirmenin oldukça güç oldu&unu ve bazen ö&rencilerin ö&retim süreci sonunda bile bu yan)lg)lar)n) sürdürdü&ünü göstermi(tir. (Bilal ve Erol, 2009; Clement, 1982; Hammer, 1996; Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001; Pocoví, 2007; Thacker, Ganiel ve Boys, 1999). Ö&renme, ö&rencilerin yeni fikirler kazanmalar)yla birlikte, sahip olduklar) kavramlar) geli(tirme, yani eskileri ile yenilerini yer de&i(tirme süreci olarak tan)mlanmakta ve kavramsal de&i(im ö&rencilerde farkl) oranlarda meydana gelen özgün bir süreç olarak görülmektedir (Ya&basan ve Gülçiçek, 2003). Kavramsal de&i(im yakla()m), ö&rencilerin kavram yan)lg)lar)ndan, yani bilimsel olmayan bilgilerinden, bilimsel olarak do&ru kabul edilen bilgilere geçi( yapabilmeleri konusunda ö&rencileri cesaretlendiren, alternatif bir yakla()m) temsil etmektedir ve Piaget in özümleme, düzenleme ve dengeleme ilkeleri üzerine kurulmu(tur (Wang ve Andre, 1991; aktaran Canpolat, P)narba(), Bayrakçeken ve Geban, 2004). Wang ve Andre (1991) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada bilimsel olarak do&ru olan bir kavram)n ö&rencilerine sunumundan önce kavramsal de&i(im metinleri kullan)m)n)n ortaokul ö&rencilerinin elektrik devreleri konusundaki kavramsal anlamalar)na etkisi incelenmi(tir. Bu metinlerde verilen elektrik

62 45 devrelerinin çal)()p çal)(mayaca&) sorgulanm)(t)r. Ö&renciler yan)tlar)n) aç)klayarak yazm)(lard)r. Wang ve Andre (1991) taraf)ndan kavramsal de&i(im metinlerinin ö&rencilerin kavramsal anlamalar)n) kolayla(t)rd)&) bulunmu(tur. Ayr)ca ara(t)rmac)lar taraf)ndan ula()lan bir di&er sonuçta bu metinlerin hem erkeklerin hem de k)zlar)n kavramsal anlamalar)n) kolayla(t)rd)&)d)r. Bununla birlikte, daha fazla çaba deneyim gerektiren ö&retim metinleri erkek ö&renciler için daha kolayla(t)r)c) etkiye sahipken, daha az deneyim gerektirenler k)z ö&rencilerin anlamas)n) kolayla(t)rmada daha etkilidir. Chambers ve Andre (1997) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ise kavramsal de&i(im metinleri ve geleneksel metinler kullanan k)z ve erkek ö&rencilerin konuya ait ilgi düzeyleri, deneyimleri ve ön bilgileri analize kat)lmad)&)nda her iki durumda da kavramsal anlamalar)nda önemli bir art)( oldu&u görülmü(tür. Fakat bahsedilen de&i(kenler analize dâhil edildi&inde kavramsal de&i(im metinlerinin ö&rencilerin elektrik kavramlar)n) ö&renmelerinde geleneksel metinlere göre daha etkili oldu&u bulunmu(tur. Ate( ve Polat (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada Fen Bilgisi Ö&retmenli&i birinci s)n)fta okuyan ö&rencilerin elektrik devreleri konusunda hangi kavram yan)lg)lar)na sahip olduklar) ve kavramlar) anlama sürecinde kar()la(t)klar) güçlükler incelenmi( ve kavram yan)lg)lar)n)n ve kavramsal anlama düzeyindeki güçlüklerin giderilmesinde ö&renme evreleri yakla()m)n)n etkileri ara(t)r)lm)(t)r. Ö&renme evreleri yöntemi, ke(fetme (exploration), kavram tan)tma (concept introduction) ve kavram uygulama (concept application) evrelerinden olu(ur. Ara(t)rmada deney grubunda (n=38) ö&renme evreleri yöntemi kullan)l)rken kontrol grubunda (n=38) geleneksel ö&retim yap)lm)(t)r. Ara(t)rma verileri Elektrik Devreleri Kavram Testinin ön test-son test olarak kullan)lmas) ile toplanm)(t)r. Ön test verilerinin incelenmesi sonucu ö&rencilerin elektrik devreleri konusunda üç tip kavram yan)lg)s)na -sabit ak)m kayna&) modeli, bölgesel dü(ünme, payla()lan ak)m modeli- ve devrelerinin fiziksel yönlerini anlama düzeyinde de üç tip probleme - devre elemanlar)n)n iki uçlulu&u, k)sa devre, bir elektrik devre (emas)n)n gerçek (eklini belirleme- sahip olduklar) bulunmu(tur. Ara(t)rma sonunda ö&renme evreleri

63 46 metodunun güç kayna&)n) sabit ak)m kayna&) olarak alg)lama yan)lg)s)n) gidermede geleneksel ö&retim modeline göre daha etkili oldu&u fakat bölgesel dü(ünme ve payla()lan ak)m yan)lg)lar)n) gidermede etkisiz kald)&) görülmü(tür. Ayr)ca ö&renme evreleri modelinin elektrik devrelerinin fiziksel yönlerini anlama düzeyinde ö&rencilerin kar()la(t)klar) güçlüklerin tamam)n) gidermede geleneksel ö&retim modeline göre daha etkili oldu&u bulunmu(tur. Chiu ve Lin (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada dördüncü s)n)f ö&rencilerinin elektrik devresi kavram)n) ö&renmelerinde analoji kullan)m)n)n etkileri incelenmi(tir. Ara(t)rmaya kat)lan 32 dördüncü s)n)f ö&rencisi analoji kullan)mlar)na göre dört gruba ayr)lm)(t)r: analojisiz grup, tek analoji grubu, benzer analojiler grubu, tamamlay)c) analojiler grubu. Ara(t)rmada seri ve paralel elektrik devreleri konusunda haz)rlanm)( analojiler kullan)lm)(t)r. Ara(t)rma sonunda analoji kullan)m)n)n yaln)zca karma()k bir fen kavram)n)n derinlemesine anla()lmas)n) sa&lamakla kalmad)&) ayn) zamanda bu konudaki kavram yan)lg)lar)n) yenmelerinde ö&rencilere yard)mc) oldu&u görülmü(tür. Ayr)ca ö&rencilerin elektrik kavram)n) anlamada ya(ad)klar) s)k)nt)n)n sebebi olarak kavram)n ontolojik ön varsay)mlar) gösterilmi(tir. Planinic, Krsnik, Pecina ve Susac (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada bili(sel çat)(ma (cognitive conflict), kavram yerde&i(tirme (concept substitution), köprü analojileri (bridging analogies) ve Sokratik Diyalog (Socratic dialogue) isimli dört temel ö&retim tekni&inin kavramsal de&i(ime etkileri incelenmi(tir. Tekniklere ait bilgiler ve örnekler veren ara(t)rmac)lar her tekni&in kavram de&i(imde avantajlar) ve dezavantajlar) oldu&unu vurgulamaktad)rlar. Bili(sel çat)(man)n ö&rencilere önemli bir zihinsel mücadele ortam) sunmaktad)r bu ö&renciler için motive edici olabilece&i gibi baz) durumlarda can s)k)c) da olabilir. Kavram yer de&i(tirmeler ve analojiler ö&renciler için kabul edilmesi daha kolayken bunlar)n her kavram yan)lg)s)na uygun uygulamalar) olmayabilir. Sokratik diyalog ise ö&rencilerin sorgulamalar)n) geli(tirebilir ama zaman al)c) bir tekniktir. Bu nedenle ara(t)rmac)lar taraf)ndan seçilen konuya uygun olan tekniklerin bir birle(iminin kullan)lmas) gerekti&i vurgulanm)(t)r.

64 47 Ba(er (2006) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&retmen adaylar)n)n do&ru ak)m devreleri konusundaki ö&renmelerine kavramsal de&i(im temelli simulasyonlar)n ve geleneksel do&rulay)c) simulasyonlar)n etkisi incelenmi(tir. Ara(t)rma 3 hafta sürmü(, deney grubundan kavramsal de&i(im simulasyonlar) kullan)larak kontrol grubunda ise do&rulay)c) simulasyonlar kullan)larak konu i(lenmi(tir. Ara(t)rma verileri Elektrik Devreleri Kavram Testi, Bilimsel Süreç Becerileri Testi, Fizik Tutum Ölçe&i ve Bilgisayar Tutum Ölçe&i ile toplanm)(t)r. Ara(t)rma sonunda kavramsal de&i(im temelli simulasyonlar)n DC elektrik kavramlar)n)n de&i(iminin sa&lanmas)nda önemli derecede daha fazla etki sa&lad)&) görülmü(tür. 11 hafta sonunda uygulanan kavram testi sonucunda da ayn) etki görülmü(tür. Küçüközer ve Kocakülah (2008) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&rencilerin basit elektrik devreleri konusundaki kavram yan)lg)lar)n) göz önünde bulundurarak düzenlenmi( bir ö&retimin kavramsal de&i(ime etkisi incelenmi(tir. Ara(t)rma verileri sekiz aç)k uçlu sorudan olu(an bir kavram testi ve görü(me yoluyla toplan)rken, ara(t)rma dokuzuncu s)n)f ö&rencileri ile sürdürülmü(tür. Ö&retim s)ras)nda voltaj kavram) ana kavram olarak seçilmi(tir. Yap)lan etkinliklerde bili(sel çat)(ma, tahmin-gözlem-aç)klama ve simulasyon stratejilerinden yararlan)lm)(t)r. Ara(t)rmada uygulanan ö&retimin ö&rencilerin mevcut yan)lg)lar)n) hem son testte al)nan veriler hem de geciktirilmi( testte al)nan veriler uyar)nca azaltt)&) bulunmu(tur. Yaln)zca pillerin sabit ak)m kayna&) oldu&una dair yan)lg)n)n ö&retim sonunda art)&) görülmü(tür. Elektrik konular)nda ö&rencilerin kavramsal anlamalar)n) belirlemek üzere yap)lan çal)(malara genel olarak bak)ld)&)nda ö&rencilerin bu konular) ö&renmede çe(itli s)k)nt)lara sahip olduklar) görülür. Ö&retim sonunda bile ö&renciler elektrik konular)nda kavram yan)lg)lar)na sahiptir ve benzer yan)lg)lara ilkö&retimden yüksekö&retime kadar her seviyedeki ö&rencide görülmektedir. Bu durum mevcut ö&retim yönteminin bu sorunlar) ortadan kald)rmada ve kavramsal de&i(imi sa&lamada yetersiz oldu&unu ortaya ç)kartmaktad)r. Bu nedenle bu ara(t)rmada

65 48 yap)land)rmac) ö&renme teorisine dayan)larak modelleme yoluyla ö&retim uygulanm)( ve bu konudaki alanyaz)n a(a&)da verilmi(tir Modelleme Yoluyla Ö;retim Üzerine Yap*lan Ara+t*rmalar White (1993) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada 6 ya( grubu okul öncesi çocuklar)n nedensel modelleri yapmay) ve kullanmay) ö&renebilece&i ileri sürülmü(tür. Ö&rencilerin bir oyun olarak yap)land)r)lan ThinkerTools program)n) kullanarak kuvvet ve hareket için alternatif sunumlar yapabilecekleri dü(ünülmü(tür. White e göre modelleme müfredat) üç (ey içermelidir: ö&renciler ilk olarak genel olarak kabul edilebilir (soyut) modeller geli(tirmelidir, ikincisi bunu yaparken model olu(turmak için gerekli becerileri ö&renmelidir ve son olarak soyut modellerini gerçek dünya ile ili(kilendirmelidirler. White göre bu (ekilde yap)lacak bir ö&retim dört a(amal) olmal)d)r: isteklendirme evresi, model de&erlendirme evresi, resmile(tirme evresi ve transfer evresi. Motivasyon evresinde ö&renci problem durumunu analiz eder gelece&e yönelik hipotezler kurar. kinci a(amada ö&renciler durumu aç)klayacak modeller olu(tururlar ve onlar) denerler. Üçüncü a(amada ö&renciler durumu aç)klayacak formal kurallar türetirler ve son olarak olu(turduklar) bu yeni kurallar)n) gerçek hayat problemlerine uygularlar. Sauer (2000) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada lise ö&rencilerin Fizi&e Giri( Dersinde teorik matematiksel model olu(turmay) kullanmas)n)n ivme konusunu ö&renmelerine etkisi ara(t)r)lm)(t)r. Bu çal)(man)n ö&renciler aç)s)ndan amac) matematiksel modelleme stratejilerini kullanabilmelerinin problem çözme becerilerini ayn) zamanda bilimsel ve kavramsal anlamalar)n) geli(tirilmesidir. Çal)(mada deney grubu ö&rencilerinin (n=24) matematiksel modellemeyi problem çözme durumlar)nda kullan)lmas) sa&lanm)(t)r. Deney grubu ö&rencileri problem çözümünde kullanacaklar) tüm formülleri deneylerde toplad)klar) verileri kullanarak olu(turmu( kontrol grubu ö&rencileri ise (n=24) kendilerine do&rudan verilen formüllerle problemleri çözmü(lerdir. Ara(t)rma sonunda matematiksel modelleme grubu ö&rencilerinin fazla tan)d)k olmad)klar) ve daha karma()k problemleri kontrol grubu ö&rencilerine göre daha kendilerine güvenerek çözdükleri görülmü(tür. Ayr)ca

66 49 yap)lan görü(meler sonucu matematiksel modelleme grubunda kontrol grubuna göre daha az kavram yan)lg)s) kald)&) görülmü(tür. Woolridge (2000) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada Hestenes ve Wells taraf)ndan önerilen modelleme yönteminin mekanik dersinde üniversite düzeyinde uygulamas) yap)lm)(t)r. Ara(t)rma 1997 ve 1998 y)llar)nda mekanik derslerinde denenmi( ve modelleme yönteminin uyguland)&) bu iki s)n)f)n kuvvet kavram testi (FCI) puanlar) geleneksel yöntemin uyguland)&) kontrol grubu ö&rencilerinin puanlar) ile kar()la(t)r)lm)(t)r. Ara(t)rma sonunda geleneksel yolla ö&retim yap)lan grubun kuvvet kavram testi puanlar) ara(t)rma sonras)nda %13 lük bir art)( göstermi( ve ancak %39'lara ula()labilmi(tir ve yeterli bulunmam)(t)r. Deney gruplar)nda ise ortalama %27'lik bir art)( görülmü( ve son puanlar ortalama %49 olmu(tur. Ayr)ca ara(t)rma sonunda deney gruplar)n)n ba(ar)lar) kontrol grubu ba(ar)s)ndan anlaml) derecede yüksek bulunmu(tur. Vosniadou (2002) taraf)ndan çocuklar)n dünyan)n (ekline ait zihinsel modelleri ve gece gündüz döngüsünü nas)l aç)klad)klar) incelenmi(tir. Ara(t)rmac) taraf)ndan çocuklar)n ve yeti(kinlerin olu(turduklar) zihinsel modellerin öngörücü ve aç)klay)c) güçleri oldu&u ve var olan teorilerinin gözden geçirilip düzeltilmesi ve yenilerinin olu(turulmas)nda arabuluculuk yapabilece&i vurgulanmaktad)r. Hallolun (2003) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada lise ve kolej ö&rencilerine (ematik modelleme yakla()m) ile ö&retim yap)lm)( ve modelleme ö&retiminin etkili&ine bak)lm)(t)r. Modelleme yoluyla ö&retim alan ö&rencilerin di&er ö&retim türlerindeki ö&rencilere göre bilimsel teori hakk)nda daha iyi kavramsal anlamaya sahip olduklar) görülmü(tür. Ayr)ca modelleme grubu ö&rencilerinin verilen dersteki kavram ve yasalar üzerindeki kavramalar)n)n geleneksel ö&retim alan ö&rencilerden daha yüksek oldu&u görülmü(tür. Ramsdell (2004) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&retimi için geleneksel fizik laboratuvar)na alternatif olarak model merkezli projeler sunulmu(tur. Ö&rencilerin kavramsal ö&renmeleri Kuvvet Kavram Testi (FCI) ve Elektrik

67 50 Manyetizma Kavram Testi (CSEM) ile ölçülürken, tutumlar) Maryland Fizik Beklentileri Ölçe&i (MPEX) ile ölçülmü(tür. Ara(t)rma sonunda model merkezli proje grubundaki ö&rencilerin FCI ye göre belirlenen geli(meleri geleneksel laboratuvar grubundaki ö&rencilere göre daha fazla oldu&u bulunmu(tur. Bununla birlikte tutumlarda olumlu bir geli(me izlenmemi(tir. Sins, Savelsbergh ve van Joolingen (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada bilgisayar modellemesinin karma()k bir olguyu derinlemesine anlamada iyi bir yol oldu&u savunulsa da modelleme sürecinin kendisinin oldukça karma()k oldu&u ve ö&rencinin bu süreçte deste&e ihtiyaç oldu&u vurgulanmaktad)r. Ö&rencilerin bir modelleme çal)(mas) yaparken kar()la(acaklar) zorluklar)n ve uygulad)klar) dü(ünme sürecinin bilinmesi gerekti&i dü(ünülmektedir. Bu nedenle bu ara(t)rmada fizik alan)nda modelleme çal)(mas) yapan ve iki(erli gruplarda çal)(an 26 ö&renci gözlenmi(tir. Ara(t)rma sonuçlar) ö&rencilerin ço&unun geçmi( bilgileri ile çok az ili(kilendirerek model parametrelerini deneysel verilerle uydurmaya odaklanmaktad)r. Ba(ar)l) ö&renciler geçmi( bilgilerini kullanma ve daha tümevar)msal dü(ünme konusunda az ba(ar)l) ö&rencilerden ayr)lmaktad)r. Modelleme sürecinin karma()kl)&)ndan dolay) ö&renme kazanc) için deneyimin önemli oldu&u ve uygun araçlarla desteklenmesinin iyi olaca&) önerilmi(tir. Etkina, Warren ve Gentile (2006) insanlar)n kendi dünyalar)n) aç)klamak için bireysel içsel teorilerini yapan do&al model yap)c)lar) oldu&una inanmaktad)r. Ara(t)rmac)lar taraf)ndan anlaml) ö&renmeyi desteklemek için neden model olu(turulmas) gerekti&i (u (ekilde özetlenmi(tir: 1) Model yap)m) do&al bili(sel bir olgudur. Bilinmeyen bir olgu ile kar()la()ld)&)nda bu olgu hakk)nda teoriler üretmeye ba(larlar ki bu anlama sürecinin önemli bir bölümüdür. 2) Modelleme hipotez test etmeyi, tahmin yapmay), anlam ç)karmay) destekler ve di&er önemli bili(sel becerileri bar)nd)r)r. 3) Modelleme birçok modelde kavramsal de&i(imin temeli olan nedensel ak)l yürütmenin yap)lmas)n) gerektirir. 4) Modelleme kavramsal de&i(imin önemli bir öngörücüsü olan yüksek

68 51 derecede kavram kullan)m)n) sa&lar. 5) Modelleme bili(sel eserlerin (zihinsel modeller) yap)m)yla sonuçlan)r. 6) Ö&renciler model olu(turduklar)nda bilginin sahibi olurlar. 7) Modelleme epistemolojik inançlar)n geli(imini destekler. Hestenes (2006) taraf)ndan lise ö&rencilerinin fizik dersi öncesi Newton mekani&ine uygun olarak dü(ünmekten çok uzak olduklar) ve geleneksel olarak i(lenen fizik dersi sonunda bile bunu de&i(tirmenin oldukça güç oldu&u de&i(imin %15 ten küçük oldu&u belirtilmektedir. Modelleme ö&retimi projesine kat)lan ö&retmenlerden (n=66) toplanan verilere göre geleneksel ö&retim yap)lan ö&rencilerin ö&retim öncesi Kuvvet Kavram Testinden (Force Concept Inventory) ba(ar)lar) %26 iken ö&retim sonunda %42 olmu(tur. Modelleme ö&retimi alan ö&rencilerin (n=3394) ders öncesi ba(ar)lar) %26 dan %52 ye ç)km)(t)r. Ayn) ö&retmenler modelleme ö&retimini bir y)l sonra tekrar yapt)klar)nda ö&rencilerin (n=647) ba(ar)lar) %29 dan %69a ç)km)(t)r. Görüldü&ü gibi modelleme ö&retimi yap)lan dersteki ba(ar) geleneksel ö&retim yap)lan dersteki ba(ar)dan daha fazlad)r ve ayr)ca modelleme e&itiminde uzaman ö&retmenlerin s)n)flar)ndaki ö&rencilerin kavram testinden ald)klar) son test puanlar) yeni ba(layan ö&retmenlerinkinden daha fazlad)r. Malone (2006) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada modelleme yoluyla ö&retim yap)lan lise ö&rencileri ile geleneksel ö&retim yap)lan lise ö&rencilerinin bilgi yap)lar), bili( ötesi stratejileri ve problem çözme becerileri aras)ndaki farklar incelenmi(tir. Ö&rencilerin bilgi yap)lar) uzman, yüzeysel ve sorulan sorular olarak ele al)nm)(t)r. Ara(t)rma sonunda modelleme ö&rencilerinin di&er ö&rencilere göre daha uzman benzeri bilgi yap)lar)na sahip olduklar) görülmü(tür. Ayr)ca yüksek uzman puan)n)n yüksek kuvvet kavram testi skoru ortaya ç)kard)&) ve yüksek yüzeysel sonucun dü(ük kuvvet kavram testi skorunu belirledi&i bulunmu(tur. Ara(t)rmada ula()lan bir di&er sonuç ise modelleme ö&rencilerinin problem çözme bili( ötesi becerilerinin di&er gruptaki ö&rencilere göre daha uzman benzeri oldu&udur.

69 52 Ogan-Bekiroglu (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada hizmet öncesi fizik ö&retmenlerinin ay, ay)n evreleri ve aya ait di&er olgular hakk)ndaki bilgileri ve anlamalar)n)n belirlenmesi ve model merkezli ö&retimin ö&retmenlerin zihinsel modellerine etkilerinin incelenmesi amaçlanm)(t)r. Ara(t)rmada ö&retmen adaylar)n)n zihinsel modelleri kategorize edilmi(tir. Ara(t)rma sonunda baz) ö&retmen adaylar)n)n kusurlu ya da tamamlanmam)( zihinsel modellerinin model merkezli ö&retim sayesinde bilimsel zihinsel modellere do&ru de&i(ti&i görülmü(tür. Küçüközer (2008) taraf)ndan fen bilgisi ö&retmen adaylar)n)n mevsimler ve ay)n evreleri hakk)ndaki kavram yan)lg)lar) belirlenmi( ve üç boyutlu bilgisayar modellemesinin bu konudaki kavramsal de&i(im üzerine etkileri ara(t)r)lm)(t)r. Uygulama sonras)nda ö&retmen adaylar)n)n kavramsal anlamalar)nda art)( ve kavram yan)lg)lar)nda önemli derecede azalma oldu&u bulunmu(tur. Ara(t)rma sonras)nda 15 gönüllü ö&retmen aday) ile görü(meler yap)lm)( ve ö&retmen adaylar)n)n kavramsal de&i(imlerine üç boyutlu bilgisayar modellemesinin olumlu etkileri oldu&unu vurgulad)klar) görülmü(tür. Araujo, Veit ve Moreira (2008) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada teorik yap)s) Halloun un (1996) modelleme yakla()m) ve Ausubelin anlaml) ö&renme teorisinden uygulanan ve Modellus yaz)l)m) kullan)lan tamamlay)c) bilgisayarl) modelleme etkinliklerinin üniversite ö&rencilerinin fizik ba(ar)lar)na etkisi incelenmi(tir. Ara(t)rma kinematik grafiklerinin yorumlanmas) konusunda yap)lm)(t)r. Ara(t)rma sonunda modelleme grubu ö&rencilerinin ba(ar)lar)n)n geleneksel yöntem uygulanan kontrol grubu ö&rencilerine göre istatistiksel olarak anlaml) derecede art)( gösterdi&i görülmü(tür. Angell, Kind, Henriksen ve Guttersrud (2008) ö&rencilerin fizik dersinde birçok durumla (deneyler, grafikler, sözlü tan)mlar, formüller, resim/diyagramlar) ba( etmek ve bunlar aras)nda dönü(üm yapmak zorunda kalmalar) nedeniyle fizi&i zor bir ders olarak alg)lad)klar) vurgulanmaktad)r. Ara(t)rmac)lar taraf)ndan bu duruma çözüm bulmak amac)yla modelleme yakla()m) içerisinde çoklu temsillerin (multiple representaion) kullan)lmas) gerekti&i dü(ünülmü( ve deneysel-

70 53 matematiksel modelleme yakla()m) önerilmi(tir. Ortaokul mekanik konular)nda yakla()m)n uygulamas) yap)lm)(t)r. Yap)lan s)n)f gözlemleri ve ö&retmen görü(meleri sonucu yakla()m)n ö&retmenler taraf)ndan oldukça cazip bulundu&u fakat ö&rencilerin ne yapacaklar)n) ne ö&reneceklerini önceden bilme al)(kanl)klar)n)n ve bu konudaki )srarlar)n)n olumsuz etkenler oldu&u rapor edilmi(tir. Brewe, Kramer ve O Brien (2009) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&rencilerin model olu(turma, onaylama ve gözden geçirme (eklindeki bilimsel çal)(malarla u&ra(mas)n) sa&layan modelleme ö&retimi yap)lm)( ve modelleme ö&retiminin ö&rencilerin tutumlar)na etkisi incelenmi(tir. Uygulama Florado da bir üniversitede iki dönem boyunca mekanik ve elektrik konular)nda devam etmi(tir. Bu (ekilde ö&renciler küçük gruplarda çal)(arak model yap)m)na te(vik edilmi(, görü(lerini ta()nabilir yaz) tahtalar)nda di&er arkada(lar) ile payla()r ve tart)()rlar. Ö&rencilerin kavramsal ö&renmeleri FCI verileri ile kar()la(t)r)ld)&)nda tutarl) bulunmu(tur. Tutum verilerini toplamak için CLASS (Colorado Learning Attitudes about Science Survey) ve MPEX (Maryland Physics Expectations Survey) ve görü(me tekni&i kullan)lm)(t)r. Modelleme ö&retiminin ö&rencilerin toplam tutumlar)na ve ölçe&in 4 alt boyutundaki tutumlar)n)n geli(imine önemli derecede pozitif etkilerinin oldu&u görülmü(tür. Modelleme yoluyla ö&retim üzerine yap)lan çal)(malara genel olarak bak)ld)&)nda ilkö&retim seviyesinden yüksek ö&retime kadar modelleme yoluyla ö&retim yap)lm)( çal)(malara rastlanmaktad)r. Modelleme yoluyla ö&retimin gereklili&i ara(t)rmac)larca vurgulanmaktad)r. Bu yolla ö&retim süreci sonunda ö&rencilerin kavramsal anlamalar), tutumlar), ba(ar)lar) ve problem çözme becerileri incelenmi( ve modelleme yoluyla ö&retimin bunlar üzerinde olumlu etkiler yaratt)&) görülmü(tür. Modelleme yoluyla yap)lan çal)(malar genel olarak mekanik konular) üzerine yo&unla(maktad)r. Bununla birlikte ay)n evreleri, gece gündüz döngüsü ve elektrik konular)nda yap)lm)( az say)da çal)(maya rastlanm)(t)r.

71 Epistemolojik nançlar Üzerine Yap*lan Ara+t*rmalar Bireylerin epistemolojik inançlar)n)n belirlenmesi üzerine yap)lan çal)(malar gerek ülkemizde gerekse ülke d)()nda son y)llarda h)za artmaktad)r. Ara(t)rmac)lar taraf)ndan epistemolojik inançlar dayand)r)ld)klar) temellere ba&l) olarak farkl) (ekillerde ele al)n)p yorumlanmaktad)r. Alanyaz)nda bireylerin epistemolojik inançlar) üzerine ö&renim düzeylerinin, ya(lar)n)n ve cinsiyetlerinin etkisinin incelenmesi üzerine yap)lan çal)(malar varken epistemolojik inançlar)n)n akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar), ö&renme yakla()mlar), ba(ar) güdüleri ve problem çözme becerileri gibi önemli de&i(kenler üzerindeki etkilerini inceleyen ara(t)rmalara da alanyaz)nda s)kl)kla rastlanmaktad)r. Ayr)ca ö&retim süreci sonunda epistemolojik inançlar)n)n de&i(imi de yine ara(t)rmac)lar taraf)ndan incelenmi(tir. Bu ba(l)k alt)nda tez konusuyla ilgili olan çal)(malar derlenmi(tir Epistemolojik nançlar*n Dayand*;* Temeller Bireylerin epistemolojik inançlar)n) aç)klamak üzere geli(tirilmi( teoriler inanç boyutlar)n)n birbiriyle ili(kili olma durumuna yönelik yakla()mlar) aç)s)ndan iki temel gruba ayr)lmaktad)r: bilme ve ö&renme hakk)ndaki tek boyutlu teoriler ve çok boyutlu teoriler (Duell ve Schommer-Aikins, 2001). Asl)nda her iki gruptaki teoriler, zihnin karma()kl)&)n) ele ald)&)ndan çok boyutludur, bununla birlikte tek boyutlu ve çok boyutlu teoriler aras)ndaki temel fark inanç boyutlar aras)ndaki ili(kiye bak)( aç)lar)d)r. Tek boyutlu epistemolojik inanç teorisinde inanç boyutlar)ndan biri geli(irse di&erlerinin de geli(ti&i dü(ünülürken, çok boyutlu teorilerde boyutlardan birinin geli(mesi durumunda di&erlerinin geli(ebilece&i gibi geli(emeyebilece&i de esas al)nmaktad)r. Alanyaz)nda bilme ve ö&renme ile ilgili olarak s)kl)kla kullan)lan inanç teorilerine uygun olarak geli(tirilmi( veri toplama araçlar) Tablo 2.1 de gösterilmi(tir. Tek boyutlu teorilere örnek olarak epistemolojik inançlarla ilgili ilk çal)(malardan biri olmas) ve ayr)ca alandaki birçok ara(t)rmac)ya )()k tutmas) aç)s)ndan Perry nin (1968) çal)(mas) ve çok boyutlu bilme ve ö&renme teorilerinin bir örne&i olarak Schommer in (1993) çal)(mas) ayr)nt)l) olarak ele al)nm)(t)r.

72 55 Tablo 2.1. Bilme ve Ö;renme Teorilerine Ait Veri Toplama Araçlar* ve Özellikleri Bilme ve Ö;renme Teorilerine Ait Veri Toplama Araçlar* Boyut 1. Checklist of Educational Views (Perry, 1968) 2. Women s Ways of Knowing Interview (Belenky, Clinchy, Goldberger ve Tarule, 1986) 3. Epistemic Doubt Interview (Boyes ve Chandler, 1992) 4.Measure of Epistemological Reflection Tek (Baxter Magolda, 1992; Baxter Magolda ve Porterfield, 1988) 5. Reflective Judgement Interview (King ve Kitchener, 1994) 6.Attitudes Towards Thinking and Learning Serway (Galotti, Clinchy, Ainsworth, Lavin ve Mansfield, 1999) 1. Beliefs About Knowledge and Learning (Schommer, 1990) 2. Beliefs About Knowledge and Learning (Jehng, Johnson, ve Anderson, 1993) Çok 3. Epistemic Belief Inventory (Schraw, Dunkle ve Bendixen,1995) 4.Epistemolgical Understanding by Judgement Domain (Kuhn, Cheney ve Weinstock, 2000) Perry (1968) çal)(mas)nda her ne kadar epistemolojik inanç olarak belirtmese de ki(ilerin bilgi ve ö&renme hakk)ndaki dü(üncelerini ve bunlar)n zamanla de&i(imini inceleyerek tek boyutlu inanç teorisini ortaya atm)(t)r. Kolej ö&rencileriyle yap)lan görü(meler sonucu ö&rencilerin bilgi hakk)ndaki fikirleri ö&retim süreçleri boyunca 3 boyut alt)nda ilerlemektedir: ikililik (dualism), görelili&in ke(fi (relativism discovered), görelilik geli(imine ait yorumlar (commitments in reativism discovered) (Perry, 1968). Bilme hakk)ndaki fikirler bu üç boyut alt)nda dokuz durumda toplanm)(t)r (Perry, 1997). kicilik boyutundaki ö&renciler bilginin otoriteler taraf)ndan bilinebilece&ine, mutlak oldu&una, di&erlerinin yanl)( oldu&una ve bilgilerin çok çal)(arak, kelime kelime okunarak ö&renilebilece&ine inanmaktad)rlar. Görelili&in ke(fi boyutundaki ö&renciler otoritelerin do&ru yan)tlar) bilmedi&i durumlarda herkesin kendi do&ru fikrine sahip

73 56 olabilece&ine, kimsenin yanl)( olmad)&)na inan)rlar. Bu boyutun son a(amalar)nda teorilerin gerçekler olmad)&)na, verilerle yorumlanabilen metaforlar) oldu&una inanmaya ba(larlar. Teorinin son boyutundaki ö&renciler de&erlerine inanmaya ve onlar için sava(maya ba(larlar, konular üzerinde çe(itli ki(isel yorumlar yaparlar ve yorumlar)n) dengelemeye çal)()rlar. Perry (1968) taraf)ndan yap)lan ara(t)rmada birinci s)n)ftaki birçok ö&renci basit ve de&i(meyen gerçe&in otoriterler taraf)ndan aktar)laca&)n) dü(ünürken, zamanla ikinci s)n)fa geldiklerinde ö&renciler bilginin deneysel ve sorgulama yoluyla derlendi&ine, karma()k ve geçici oldu&una inanmaya ba(lad)klar) bulunmu(tur. Schommer (1990) taraf)ndan ortaya koyulan çok boyutlu epistemolojik inanç teorisinde ise daha önceki çal)(malarda ortaya koyulan be( epistemolojik inanç üzerine odaklan)lm)(t)r: Bilginin yap)s) (the structure of knowledge), bilginin de&i(mezli&i (stability of knowledge), bilginin kayna&) (the source of knowledge), ö&renmenin h)z) (the speed of learning) ve ö&renme yetene&i (the ability of learning). Schommer e (1990) göre bireyin epistemolojik inançlar) ayn) oranda de&i(mez bu nedenle epistemolojik inançlar)n senkronize olmad)&) kabul edilir Epistemolojik nançlar*n Belirlenmesi Schommer (1993) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ortaö&retim düzeyindeki ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n geli(imi ve epistemolojik inançlar)n akademik ba(ar) üzerindeki etkisi incelenmi(tir. Schommer in (1990) Epistemolojik nançlar Ölçe&inde baz) de&i(iklikler yap)larak tekrar düzenlenen ölçek 1000 den fazla ö&renci ile gerçekle(tirilen çal)(mada ö&rencilerin bilgi basittir, bilgi kesindir, ö&renme hemen gerçekle(ir ve de&i(mez ö&renme yetene&i boyutlar)ndaki epistemolojik inançlar)n) belirlemek amac)yla kullan)lm)(t)r. Ara(t)rma verilerin çözümlenmesi sonucu, bilgi basittir, bilgi kesindir ve ö&renme hemen gerçekle(ir inanc)n)n kolejin birinci s)n)f)ndan son s)n)f)na do&ru azalmakta oldu&u görülmü(tür. K)z ö&renciler erkek ö&rencilere göre ö&renme hemen gerçekle(ir ve de&i(mez ö&renme yetene&ine daha az inanmaktad)rlar. Ayr)ca ö&renme hemen gerçekle(ir fikrine daha az inanan ö&rencilerin kümülâtif ortalamalar) (GPA) daha yüksek

74 57 oldu&u görülmü(tür. Schommer (1990) taraf)ndan geli(tirilen epistemolojik inanç ölçe&i pek çok dile uyarlanm)(t)r. Ülkemizde, Deryakulu ve Büyüköztürk (2002) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada epistemolojik inançlar)n belirlenmesinde s)kl)kla kullan)lan Schommer in (1990) Epistemolojik nanç Ölçe&i nin geçerlik ve güvenirlik çal)(mas) yap)lm)(t)r. Ölçe&in ngilizce ve Türkçe formlar) aras)ndaki e(de&erli&in saptanmas) için 17 üniversite ö&rencisine ölçek bir hafta ara ile uygulanm)(t)r. Daha sonra ölçek 595 üniversite ö&rencisine uygulanarak faktör analizine tabi tutulmu(tur. Epistemolojik nanç Ölçe&i özgün ölçekten farkl) olarak 35 maddeli ve üç faktörlü ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&una inanç, ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&una inanç, tek bir do&runun var oldu&una inanç- son halini alm)(t)r. Faktörlere ait Croanbach Alpha katsay)lar) s)ras)yla 0.83, 0.62, 0.59 iken ölçe&in bütünü için 0.71'dir. Hammer (1994) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&rencilerin yaln)zca fizik hakk)ndaki epistemolojik inançlar) incelenmi(tir. Bir dönem boyunca Fizi&e Giri( Dersi alan 5 erkek 1 k)z ö&renci ile çe(itli zamanlarda görü(meler yap)lm)(t)r. Yap)lan görü(meler dersle yak)ndan ili(kili konu(malar ve çal)(malar (problem çözme vb.) yap)lm)(t)r. A(a&)daki üç boyutlu teorik ayr)m kullan)larak kat)l)mc)lar)n inançlar) karakterize edilmi(tir: 1) Fizik bilgisinin yap)s) hakk)ndaki inançlar; fizik bilgisi a) yal)t)lm)( parçalar)n bir birle(imidir b) zay)f uyum gösteren bir sistemdir c) uyumlu tek bir sistemdir. 2) Fizik bilgisinin içeri&i hakk)ndaki inançlar a) formüller b) a(ikar kavramlar c) formüllerin temelini olu(turan kavramlar 3) Fizi&i ö&renme hakk)ndaki inançlar; fizi&i ö&renme a) bilgiyi bir otoriteden al)( eklindedir b) bilgiyi kendine göre yeniden yap)land)rma gibi aktif bir süreçtir. Görü(melerin analizi yap)l)rken kat)l)mc)lar)n cümleleri ve davran)(lar)

75 58 (problem çözme, s)nava nas)l haz)rland)&), ders kitab)n) kullanma (ekli vb.) analiz edilmi(tir. Yayg)n kavram yan)lg)lar)n) ortaya ç)karmak amac)yla ö&rencilere üç soru sorulmu(tur. Zay)f kavram, a(ikâr kavramlar ve otoriteden bilgiyi alan olarak karakterize edilmi( olan kat)l)mc)lar)n üç sorudan en az birinde temel kavram yan)lg)lar)na sahip oldu&u görülmü(tür. Bu tip inançlara sahip olmayan iki ö&renci ise hiçbir soruda kavram yan)lg)s)na sahip ç)kmam)(t)r. Anlaman)n ya a(ikâr kavramsal ba&lant)lar bulmay) ya da formal yollar)n detaylar)n) takip etmeyi gerektirdi&ine inanan ö&renciler, daha önceden ö&rendikleriyle karar verme e&ilimindedirler. Kavramlarla karakterize edilen ö&renciler kendi kavramsal anlamalar)n) yap)land)rmak ve de&i(tirmek konusunda dikkatlidirler. Ara(t)rmac) taraf)ndan, s)n)fta ö&renci zorluklar)n)n içerik-bilgi tabanl) tan)mlanmas) için alternatif bir bak)( aç)s) sa&lanmas) gerekti&i, ö&retmenlerin ö&retim yöntemlerinin ya da materyallerinin ima ettikleri olas) zarar verici epistemolojilere kar() uyan)k olmalar) gerekti&i, istemeden yap)lan ima edici mesajlardan sak)nmak yerine ö&retmenlerin epistemolojik inançlar) ö&retimsel amaçlar olarak seçebilece&ini söylenmektedir. Hofer (2000) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada kolej birinci s)n)f ö&rencilerinin epistemolojik inançlar)n)n sorgulanan alan (fen ve psikoloji) baz)nda farkl)l)k gösterip göstermedi&i incelenmi(tir. 326 kolej birinci s)n)f ö&rencisi Schommer in ölçe&inden uyarlanan Genel Epistemolojik nançlar Ölçe&ini ve Disiplin Odakl) Epistemolojik nançlar Ölçe&ini yan)tlam)(t)r. Ara(t)rma verilerinin çözümlenmesi sonucu ö&rencilerin fen alan)ndaki bilgiyi psikoloji alan)ndaki bilgiye göre daha kesin ve de&i(mez bulduklar), bilme konusunda ki(isel bilgi ve birinci elden deneyimin psikoloji alan)nda fen alan)ndakine göre daha önemli oldu&unu dü(ündükleri, otorite ve uzman görü(ünün psikoloji alan)ndan çok fen alan)nda bilginin kayna&) oldu&unu ve psikoloji alan)ndan çok fen alan)nda bilginin uzmanlarca elde edilebilece&ine inand)klar) görülmü(tür. Ö&rencilerin psikoloji ve fen alan)nda farkl) epistemolojik inançlar) vard)r. Bu durum epistemolojik inançlar)n alanlar genelinde de&il alanlara ba&l) olarak geli(ti&ini ortaya koymu(tur. Deryakulu ve Büyüköztürk (2005) taraf)ndan yap)lan çal)(mada Schommer

76 59 taraf)ndan geli(tirilen ölçe&in faktör yap)s) yeniden incelenmi( ve üniversite ö&rencilerinin epistemolojik inançlar)n)n cinsiyet ve ö&renim görülen program türü de&i(kenleri aç)s)ndan farkl)la()p farkl)la(mad)&)n) incelenmi(tir. Ara(t)rma, 626 üniversite ö&rencisi üzerinde yürütülmü(tür. Türkçe uyarlamas) yap)lan ölçek maddeleri üç faktör alt)nda toplanm)(t)r. Ara(t)rmada k)z ö&rencilerin erkek ö&rencilerden; S)n)f Ö&retmenli&i ve Sosyal Bilgiler Ö&retmenli&i program) ö&rencilerinin BÖTE program) ö&rencilerinden daha geli(mi(/olgunla(m)( epistemolojik inançlara sahip oldu&unu göstermi(tir. Görüldü&ü gibi epistemolojik inançlar ö&rencilerin ö&renim gördükleri alana hatta ayn) alandaki ö&renciler aras)nda sorgulanan epistemolojik alana ba&l) olarak bile de&i(ebilmektedir. Baz) ara(t)rmac)lar ise genel olarak bilginin do&as)n) sorgulamak yerine yaln)zca bilimsel bilgi ve bilim hakk)ndaki epistemolojik inançlar üzerine yo&unla(arak çal)(m)(lard)r. Carey ve Smith in (1993) yapm)( oldu&u çal)(may) takip eden ve Smith ve di&erleri (2000) taraf)ndan yap)lan ara(t)rmada ö&rencilerin bilimsel epistemolojik inançlar) üç seviyede toplanm)(t)r. Birinci seviyedeki ö&renciler, bilimsel bilginin basit olay ve i(lemler hakk)ndaki do&ru inançlar)n parça parça bir toplam)ndan olu(tu&u dü(ünmektedirler. Deneylerin ke(fedilmeyi bekleyen kesin/gerçek bilgiyi sa&layan araçlar oldu&u, bilimsel fikirlerin gözlem, deney ve deneysel sonuca göre farkl)l)k gösteremeyece&i dü(ünülmektedir. kinci seviyede bilimsel bilgi test edilmi( fikirler toplulu&udur (eklinde ifade edilmektedir. Deneyler fikirlerin do&rulu&unu test etmek, ço&unlukla verilerden tümevar)m yoluyla aç)klamalar bulmak ya da fikir geli(tirmek için yap)l)r. Bilginin kesinli&i inanc) hala yok olmam)(t)r ve kesin do&ruya ula()labilir olarak görülmektedir. Üçüncü seviyedeki fikirler, yap)land)r)lm)( bilimsel epistemolojiyi yans)tmaktad)r. Bu seviye, ö&rencilerin bilgi edinme sürecindeki fikirlerin merkezi rolünün, fikirlerin nas)l geli(ti&inin ve tahmin, tart)(ma ve test etme yoluyla nas)l gözden geçirildi&inin fark)nda oldu&u bir epistemolojik seviyedir. (Smith, Maclin, Houhton ve Hennessey, 2000:350). Bilimsel bilgi hipotezlenmi( teorik kavramlar a&) olarak görülmektedir. Teorilerin de&erlendirilmesi bilimsel topluluk taraf)ndan halk münazaras) yoluyla yarar ve

77 60 verimlilik gibi ölçütler kullan)larak yap)l)r. Deneylerin sorgulama yüklü teorinin bir parças) oldu&una, teoriler için ve onlara kar() kaynak sa&lamay) ve hipotezler için ve onlara kar() basit olmayan kan)tlar sa&lamay) amaçlad)&)na inan)lmaktad)r (Carey ve Smith, 1993; Smith ve di&erleri, 2000). Ara(t)rmac)lar çal)(malar)nda yap)land)rmac) epistemolojinin bilimde kavramsal de&i(imi geli(tirmek için tasarlanan programlar için uygun bir hedef oldu&unu savunmaktad)rlar. Deryakulu ve Haz)r B)kmaz (2003) taraf)ndan yap)lan çal)(mayla Pomeroy (1993) taraf)ndan geli(tirilen The Scientific Epistemological Beliefs Survey isimli ölçek Bilimsel Epistemolojik nançlar Ölçe&i olarak Türkçeye çevrilmi( ve geçerlik güvenirlik çal)(mas) yap)lm)(t)r. ngilizce ve Türkçe formalar)n)n e(de&erli&i için ölçek 15 üniversite ö&rencisine bir hafta ara ile uyguland)ktan sonra geçerlik ve güvenirlik hesab) için 204 s)n)f ö&retmenine uygulanm)(t)r. Özgün hali 50 maddeden olu(an ölçek faktör analizi sonucu Croanbach Alpha güvenirlik katsay)s) 0.91 olan tek faktörlü 30 maddeli son halini alm)(t)r. Ölçek bu haliyle bir uçta geleneksel ve di&er uçta geleneksel olmayan bilim anlay)() inanc)n) yans)tacak (ekilde 5li Likert formundad)r. Ölçekten al)nan yüksek puan güçlü geleneksel bilim anlay)()n), dü(ük puan ise güçlü geleneksel olmayan bilim anlay)()n) temsil etmektedir. Terzi (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin bilimsel epistemolojik inançlar)n)n belirlenmesi amac)yla 437 ö&retmen aday) ile çal)()lm)(t)r. Ara(t)rmada veri toplama arac) olarak, Pomeroy (1993) taraf)ndan geli(tirilen ve Deryakulu ve B)kmaz (2003) taraf)ndan Türkçeye uyarlanan Bilimsel Epistemolojik nançlar Ölçe&i kullan)lm)(t)r. Ara(t)rma sonucunda ö&rencilerin pozitivist bir bilim anlay)()na sahip olduklar) ortaya ç)km)(t)r. Sosyal bilimlerde okuyan ö&renciler fen bilimlerinde okuyan ö&rencilere göre, k)z ö&renciler ise erkek ö&rencilere göre daha pozitivist bir bilim anlay)()na sahiptir. Ara(t)rma sonuçlar)n)n yurt d)()nda bilimsel epistemolojik inançlar)n belirlenmesinde farkl) ölçeklerle yap)lan ara(t)rma sonuçlar)n) destekledi&i belirtilmi(tir.

78 Epistemolojik nançlar*n Di;er De;i+kenler le li+kisi Çe(itli ara(t)rmac)larca ortaya at)lan epistemolojik geli(im modelleri temel al)narak ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n kavramsal anlamalar), akademik ba(ar)lar), ö&renme yakla()mlar), ba(ar) güdüleri, ö&renme stratejileri, özyeterlikleri gibi pek çok de&i(kenle ili(kisi incelenmi( ve bu de&i(kenler aras)ndaki ili(kiyi gösteren modeller olu(turulmu(tur. Qian ve Alverman (1995) epistemolojik inançlar)n ortaokul ö&rencilerinin bir çürütme metninden bilimsel kavramlar) ö&renmesine etkisini incelemi(lerdir. Ara(t)rmalar)n)n sonuçlar)na göre, epistemolojik inançlar fizikteki kavramsal de&i(imle güçlü bir ili(kiye sahiptir. Basit-kesin bilgi ve ö&renmenin hemen gerçekle(ti&ine inanan ö&renciler daha geli(mi( epistemolojik inançlar) olan ö&rencilerle kar()la(t)r)ld)klar)nda çürütme metnini okuduktan sonra at)( hareketi konusunda daha az kavramsal de&i(im gösterdikleri görülmü(tür. Chan (2003) taraf)ndan 292 ö&retmen aday)n)n epistemolojik inançlar) ile ö&renme yakla()mlar) aras)ndaki ili(ki incelenmi(tir. Ö&retmen adaylar)n)n epistemolojik inançlar)n) belirlemek için Schommer (1990) taraf)ndan geli(tirilen ölçe&in Hong Kong uyarlamas) olan Epistemolojik nanç Ölçe&i (Chan and Elliott, 2000) kullan)lm)(, ö&renme yakla()mlar) ise Çal)(ma Süreçleri Anketi (SPQ) (Biggs, 1991) kullan)larak belirlenmi(tir. Ara(t)rma sonunda epistemolojik inançlar)n ö&renme yakla()mlar), motivasyon ve stratejileri ile ili(kili oldu&u bulunmu(tur. Buna göre, yetene&in do&u(tan ve de&i(mez oldu&una inanan ö&renciler ile bilginin otorite ya da uzmanlar taraf)ndan aktar)ld)&)na inanan ö&rencilerin yüzeysel motivasyonlu ve çal)()rken yüzeysel stratejilerini tercih ettikleri; bilginin do&as)n)n kesinli&ine inanan ö&rencilerin yine yüzeysel motivasyona sahip olduklar) fakat yüzeysel ve ba(ar) stratejilerini birlikte kulland)klar) bulunmu(tur. Bununla birlikte ö&renmede çabaya ve sürece inan ö&retmen adaylar)n)n ise derin motivasyona sahip olduklar) ve derin çal)(ma stratejilerini tercih ettikleri görülmü(tür. Buehl (2003) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&rencilerin epistemolojik

79 62 inançlar)n ba(ar) güdüleri ve bili(sel süreçlerine (strateji kullan)m)) do&rudan etkidi&i varsay)larak bir model olu(turulmu(tur. Fakat verilerin çözümlenmesi sonucu epistemolojik inançlar)n ö&rencilerin güdüleri, bili(sel süreçleri ve ö&renme durumunda kulland)klar) taktikleri etkilemesi yoluyla ba(ar) güdülerini ve akademik ba(ar)lar)n) dolayl) yoldan etkiledi&i görülmü(tür. Ongen (2003) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada e&itim fakültesi ö&rencilerinin epistemolojik inançlar)n)n cinsiyet ve s)n)f düzeyine göre farkl)la()p farkl)la(mad)&) ve epistemolojik inançlar)ndan problem çözme stratejilerinin yordanabilirli&i incelenmi(tir. Ara(t)rma verileri 155 e&itim fakültesi ö&rencisinden Epistemolojik nanç Ölçe&i (Deryakulu ve Büyüköztürk, 2002) ve Problem Çözme Envanteri kullan)larak toplanm)(t)r. Verilerin analizi sonucu epistemolojik inançlar)n üç boyutunun da s)n)f düzeyine ba&l) olarak geli(im göstermedi&i ve k)zlar)n ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&una ili(kin daha geli(mi( epistemolojik inançlar)n)n oldu&u bulunmu(tur. Regresyon analizi sonuçlar) "Ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&una inanç" boyutunun problem çözme stratejilerinin yordanmas)nda önemli bir de&i(ken oldu&unu ortaya ç)karm)(t)r. Cavallo, Potter, ve Rozman (2004) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada kolej ö&rencilerinin ö&renme yakla()mlar), ba(ar) güdüleri, epistemolojik inançlar) ve özyeterliklerinin fizik ba(ar)lar) ve kavramsal anlamalar) üzerindeki yorday)c) etkileri ara(t)r)lm)(t)r. Veriler 290 kolej ö&rencisinden toplanm)(t)r. Yap)lan korelasyon ve regresyon analizi sonucu ö&renme hedefleri ve anlaml) ö&renme aras)nda ayr)ca kök ö&renme ve performans hedefleri aras)nda pozitif anlaml) bir ili(ki bulunmu(tur. Özyeterli&in fizik anlamas) ve ders ba(ar)s) için önemli bir yorday)c) oldu&u görülmü(tür. Öte yandan performans hedefleri ve kök ö&renmenin deneysel bilim inançlar) ile negatif ili(kili oldu&u ortaya ç)km)(t)r. Cano (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ortaö&retim ö&rencilerinin epistemolojik inançlar) ve ö&renme yakla()mlar)ndaki de&i(im incelenmi( ve epistemolojik inançlar)n)n ö&renme yakla()mlar), ö&renme yakla()mlar)n)n ise akademik ba(ar)lar) üzerindeki etkileri ara(t)r)lm)(t)r. Ara(t)rman)n verileri 1600

80 63 ortaö&retim ö&rencisinden toplanm)(t)r. Ara(t)rma sonunda bilme ve ö&renme ile ilgili epistemolojik inançlar)n acemi ve basitten daha gerçekçi ve karma()&a do&ru de&i(ti&i görülmü(tür. Ayr)ca epistemolojik inançlar)n ve ö&renme yakla()mlar)n)n akademik ba(ar)y) do&rudan etkiledi&i, ayr)ca epistemolojik inançlar)n ö&renme yakla()mlar)n) etkilemek yoluyla akademik ba(ar)y) dolayl) olaraktan etkiledi&i bulunmu(tur. Dahl, Bals ve Turi (2005) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin epistemolojik inançlar) ile ö&renme stratejileri aras)ndaki ili(ki incelenmi(tir. Ara(t)rma verileri 81 ö&renciden Schommer in Epistemolojik nançlar Ölçe&i ve Motivated Strategies for Learning Questionnaire ile toplanm)(t)r. Ara(t)rma sonunda ö&rencilerin bilgi basittir ve bilgi de&i(mezdir inançlar) ile bili(sel ve bili( ötesi ö&renme stratejilerinin seçimi aras)nda anlaml) ili(ki oldu&u bulunmu(tur. Ero&lu ve Güven (2006) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin (n=624) epistemolojik inançlar) cinsiyet, bölüm, s)n)f düzeyi, ebeveynlerin e&itim durumu ve geldikleri yerle(im yeri de&i(kenleri aç)s)ndan incelenmi(tir. Verilerin toplanmas)nda Schommer (1990) taraf)ndan geli(tirilen Epistemolojik nançlar Ölçe&i ve ki(isel bilgi formu kullan)lm)(t)r. Ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n ne düzeyde oldu&u incelendi&inde, tek bir do&runun var oldu&una dair inançlar)n)n; ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&una dair inançlar)na ve ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&u inanç boyutlar)na k)yasla daha yüksek oldu&u görülmü(tür. Ayr)ca cinsiyet de&i(kenine göre epistemolojik inançlar incelendi&inde k)z ö&rencilerin erkek ö&rencilere k)yasla ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&una dair inançlar)n)n ve erkek ö&rencilerin k)z ö&rencilere k)yasla ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&una dair inançlar)n)n daha yüksek oldu&u görülmü(tür. Üniversite 1. s)n)f ö&rencileri ile 4. s)n)f ö&rencilerinin epistemolojik inanç düzeyleri kar()la(t)r)ld)&)nda ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&u inanç boyutunda gruplar aras)nda anlaml) fark bulunamam)( fakat 1. s)n)f ö&rencilerinin hem ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&u inanc)na hem de tek bir do&runun var oldu&u inanc)na 4. s)n)f ö&rencilerinden daha fazla sahip olduklar) ortaya ç)km)(t)r. Epistemolojik inanca

81 64 ö&rencilerin okuduklar) bölümün etkisi incelendi&inde sözel bölüm ö&rencilerinin (ngilizce ve Türkçe E&itimi Bölümleri) say)sal bölüm ö&rencilerine (Bilgisayar ö&retim Teknolojileri Ö&retmenli&i Bölümü) k)yasla tek bir do&runun varl)&)na daha fazla inand)klar) ortaya ç)km)(t)r. Ara(t)rmada ö&rencilerin geldikleri yerle(im yerine göre epistemolojik inançlar)nda bir farkl)la(ma bulunmam)(t)r. Ö&rencilerin annelerinin e&itim durumuna göre epistemolojik inançlar)n)n farkl)la(mad)&) bulunurken babas) ortaokul, lise ve üniversite mezunu olan ö&rencilerin, babas) ilkokul mezunu olan ö&rencilere k)yasla daha yüksek düzeyde ö&renmenin yetene&e ba&l) oldu&u inanc)n) ta()d)klar) gözlenmi(tir. Stathopoulou ve Vosniadou (2007) taraf)ndan ortaö&retim ö&rencilerinin fizikle ilgili epistemolojik inançlar) ile fizikte kavramsal anlamalar) aras)ndaki ili(kiyi incelemek amac)yla birbirini izleyen üç çal)(ma yap)lm)(t)r. lk çal)(mada Yunanca fizik için epistemolojik inançlar) de&erlendirme ölçe&i için Bilginin Kayna&), Bilginin Yap)s), Bilginin Dura&anl)&) ve Bilmenin Savunulmas) (Justification) adl) dört boyuta ait 9 u tart)(ma (eklinde olan 49 madde yaz)lm)(t)r. Yap)lan geçerlik ve güvenirlik çal)(malar) sonucu ölçek faktörleri, bilginin yap)s), bilginin in(a edilmesi ve dura&anl)&) (stability), kesin do&ruya ula()labilirlik ve bilmenin kayna&) (eklinde isimlendirilmi(tir. kinci çal)(mada fizi&e yönelik geli(mi( epistemolojik inançlar)n fizikte kavramsal anlama ile ili(kisi incelenmi(tir. Bu amaçla ölçekten en yüksek ve en dü(ük puanlar) alm)( olan ö&renciler seçilmi( ve bu ö&rencilere kuvvet ve hareket konular) ile ilgili 43 maddelik kavramsal de&erlendirme ölçe&i uygulanm)(t)r. Epistemolojik inançlar) geli(memi( ö&rencilerin kavram ölçe&inden ald)klar) puanlar 4-21 aras)nda de&i(irken (ortalama 9), geli(mi( epistemolojik inanca sahip ö&rencilerin puanlar) 4-41 aras)nda (ortalama 18,94) de&i(mi(tir. Kavram ölçe&inden maksimum notu alan 11 ö&rencinin tümünün geli(mi( epistemolojik inanca sahip oldu&u görülmü(tür. ki grubun kavram ölçe&i ortalamalar) aras)nda t testi yap)ld)&)nda geli(mi( epistemolojik inanca sahip ö&renciler lehine anlaml) bir fark oldu&u görülmü(tür. Üçüncü çal)(mada fizikle ili(kili epistemolojik inançlar ile fizi&i anlama aras)ndaki ili(ki incelenmi(tir. Bu çal)(mada ikici çal)(madan elde edilen sonuçlar)n ba(ka gruplar üzerinde çal)()ld)&)nda nas)l de&i(ti&inin görülmesi amaçlanmaktad)r. Atina daki iki

82 65 ortaokulda okuyan 98 ki(ilik 10. s)n)f ö&rencisine epistemolojik inançlar) de&erlendirme ölçe&i ve kavramsal anlamay) de&erlendirme ölçe&i uygulanm)(t)r. Kesin do&ruya ula()labilirlik, bilginin do&as) ve bilmenin kayna&) faktörlerinin ö&rencilerinin kavramsal anlama puanlar)n) önceden belirleme gücüne sahip olmad)&) yaln)zca bilginin yap)s) ve dura&anl)&) faktörünün kavramsal anlamay) yorday)c) gücü oldu&u bulunmu(tur. Sonuç olarak ara(t)rmac)lar fizik ile ilgili geli(mi( epistemolojik inançlar)n fizikte kavramsal anlama için gerekli fakat yeterli olmad)&)n), fizik e&itiminde bu noktaya dikkat edilmesi gerekti&ini vurgulam)(lard)r. Trautwein ve Lüdtke (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada 1886 lise ö&rencisine epistemolojik inançlar)n bilginin kesinli&i boyutu ile ilgili bir ölçek uygulanm)( ve bu ö&rencilerin içinden koleje ba(layan 1495 ö&renciye ayn) ölçek tekrardan uygulanm)(t)r. Ara(t)rma sonunda bilginin kesinli&i ile ilgili inanc)n ö&rencilerin kavramsal yeterlikleri, cinsiyetleri, ailelerinin geçmi(i de&i(kenleri kontrol alt)na al)nd)&)nda bile okul ba(ar)lar)n) negatif yönde yordad)&) görülmü(tür. Aksan ve Sözer (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada üniversite ö&rencilerinin epistemolojik inançlar) ile problem çözme becerileri aras)ndaki ili(ki incelenmi(. Schommer in (1990) Deryakulu ve Büyüköztürk (2002) taraf)ndan Türkçeye uyarlanan Epistemolojik nançlar Ölçe&i ve Heppner ve Peterson (1982) taraf)ndan geli(tirilen ve Fahin, Fahin ve Heppner (1993) taraf)ndan geçerlik ve güvenirlik çal)(mas) yap)lan Problem Çözme Envanteri kullan)larak veriler toplanm)(t)r. Verilerin analizi sonucu epistemolojik inançlar)n problem çözme becerileri üzerinde anlaml) farkl)la(malara neden oldu&u görülmü(tür. Buna göre, ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&una ili(kin daha geli(mi( epistemolojik inançlara sahip olan ö&renciler, problem çözme sürecinde problemin ne oldu&una, uygulayacaklar) çözüm yolunun ne olaca&)na ve bu yolun nas)l çözüm verece&ine ili(kin daha dü(ünen bir yakla()m) benimsemektedirler. Ayr)ca bu ö&renciler problemin çözüm a(amas)nda daha de&erlendirici bir yakla()m) benimsemekte; yani, problemin çözüm sürecinde ortaya ç)kan sonuç ile olmas) gerekti&ini dü(ündükleri sonucu kar()la(t)rma tutumunu daha fazla sergilemektedirler. Bilginin ba&lama göre de&i(ebilen geçici do&ru ya da yanl)(lar biçimde kabul edilerek tek bir do&runun var

83 66 oldu&una ili(kin epistemolojik inanc)ndan uzakla(ma e&iliminde olan ö&rencilerin, problemin çözme sürecinde ortaya ç)kan sonuç ile olmas) gerekti&ini dü(ündükleri sonucu kar()la(t)rma tutumunu daha fazla sergiledikleri görülmü(tür. Özdemir (2007) taraf)ndan yap)lan çal)(mada, fen ö&retmenlerinin bilimin do&as) konusundaki inançlar)n)n ö&retim (ekillerini ve ö&rencilerin bilimin do&as) konusundaki inançlar)n)n ö&renme (ekillerini nas)l etkiledi&i incelenmi(tir. Çal)(mada bilimin do&as) ile ö&retme ve ö&renme aras)ndaki ili(ki göz önünde bulundurularak, anlaml) fen ö&renimi için yap)land)rmac) yakla()m önerilmektedir. K)z)lgüne(, Tekkaya ve Sungur (2009) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada epistemolojik inançlar, ba(ar) güdüsü ve ö&renme yakla()mlar)n)n akademik ba(ar) ile ili(kisini ortaya koyan bir model olu(turulmu(tur. Veriler 1041 alt)nc) s)n)f ö&rencisinden toplanm)(t)r. Ö&renme-hedef yakla()m) yüksek olan ö&renciler ve bilimsel bilginin dikkatli dü(ünme ve fikirlerin analizi yoluyla geli(ti&ine, yeni bulu(lar yoluyla zamanla geli(ti&ine ve otoriteden gelmedi&ine inanan ö&rencilerin kavramlar aras) ili(kileri olu(turmak yoluyla kavramlar) ö&renmede daha iyi olduklar) ayr)ca s)n)flama ünitesi ba(ar)lar)n)n daha yüksek oldu&u bulunmu(tur. Epistemolojik inançlar)n ba(ar) güdüsü ve ö&renme yakla()mlar) üzerindeki etkileri yoluyla akademik ba(ar)y) do&rudan de&il fakat dolayl) yoldan etkiledi&i bulunmu(tur. Bu nedenle, ara(t)rmac)lar fen ö&retmenlerinin anlaml) ö&renme stratejileri kazand)racak ve epistemolojik inançlar) geli(tirecek ö&retim stratejilerini seçmelerini tavsiye etmektedir. Delice, Ertekin, Ayd)n ve Dilmaç (2009) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada ö&retmen adaylar)n)n epistemolojik inançlar) ile matematik kayg)s) aras)ndaki ili(ki incelenmi(tir. Ara(t)rmada Deryakulu ve Büyüköztürk (2002) taraf)ndan Türkçeye uyarlanan Schommer in (1990) Epistemolojik nançlar Ölçe&i ve Matematik Kayg)s) ölçe&i kullan)larak Selçuk ve Marmara Üniversitesi nde ö&renim gören 547 ö&retmen aday)ndan ara(t)rma verileri toplanm)(t)r. Ara(t)rmada epistemolojik inanç ölçe&inin çaba alt boyutunun, matematik kayg)s) ölçe&i alt boyutlar)ndan, matematik dersine ili(kin kayg), günlük ya(amda matematik konusunda kendine

84 67 güven ve ölçe&in toplam puanlar) aras)nda pozitif yönde manidar bir ili(ki bulunmu(tur. Epistemolojik inanç ölçe&inin yetenek alt boyutunda da matematik kayg) ölçe&inin dört alt boyutu ve toplam puanlar) aras)nda bir ili(ki bulunmu(tur. Ayr)ca tek do&runun varl)&) alt boyutunun matematik s)nav) ve de&erlendirilme, günlük ya(amda matematik kayg)s), matematik konusunda kendine güven alt boyutlar) ile matematik kayg)s) ölçe&i toplam puanlar) aras)nda pozitif yönde bir ili(ki bulunmu(tur. Ba(ka bir deyi(le üç inanç alt boyutu için inanc)n kuvveti kayg) düzeyinin yüksekli&i ile do&ru orant)l)d)r. Meral ve Çolak (2009) taraf)ndan yap)lan çal)(mada, üniversite ö&rencilerinin epistemolojik inançlar) baz) de&i(kenler (cinsiyet, bölüm, s)n)f düzeyi, lise türü, s)n)f tekrar etme) aç)s)ndan incelenmi(tir. Çal)(ma grubu, Marmara Üniversitesi Teknik E&itim Fakültesinin 1. ve 4. s)n)flar)nda okumakta olan 651 ö&renciden olu(maktad)r. Ara(t)rmada veri toplama arac) olarak, Pomeroy (1993) taraf)ndan geli(tirilen ve Deryakulu ve B)kmaz (2003) taraf)ndan Türkçeye uyarlanan Bilimsel Epistemolojik nançlar Ölçe&i kullan)lm)(t)r. Ölçekte, bilimsel epistemolojik inançlar geleneksel bilim anlay)() ve geleneksel olmayan (yap)land)rmac)) bilim anlay)() (eklinde gruplanmaktad)r. Ara(t)rmaya kat)lan ö&rencilerin büyük k)sm)n)n geleneksel anlay)(a sahip oldu&u görülmü(tür. Bununla birlikte epistemolojik inançlar)n s)n)f düzeyi ve mezun olunan lise de&i(kenine göre anlaml) bir fark göstermedi&i ancak cinsiyet, bölüm ve s)n)f tekrar etme de&i(kenlerine göre anlaml) bir fark olu(tu&u bulunu(tur. Buna göre baylar bayanlara, s)n)f tekrar) yapm)( olanlar yapmam)( olanlara göre daha güçlü yap)land)rmac) inanca sahiptir Ö;retim Yöntemlerinin Epistemolojik nançlar Üzerine Etkisi Bir grup çal)(mada ise uygulanan ö&retim yönteminin epistemolojik inançlar)n de&i(imine etkisi incelenmi(tir. Songer ve Linn (1991) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada, 12 haftal)k bir ö&retimden sonra bilimi fikirlerin geli(me ve de&i(mesinin dinamik bir süreci olarak

85 68 gören ve en iyi yorumlama-bütünle(me yoluyla ö&renen ortaokul ö&rencilerin, bilimi de&i(meyen olgular ve do&rular y)&)n) olarak gören, en iyi ezberleme yoluyla ö&renen ö&rencilere göre termodinamikteki enerji, )s) ve s)cakl)k gibi kavramlar) daha iyi anlad)&)n) ve onlar) etraflar)ndaki bilimsel ilkelerle daha iyi bütünle(tirdiklerini bulunmu(tur. Conley, Pintirch, Vekiri ve Harrison (2004) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada epistemolojik inançlar)n zamanla de&i(imi ve cinsiyet, etnik grup, sosyoekonomik durum ve ba(ar)n)n epistemolojik inançlar)n geli(imindeki rolü incelenmi(tir. Dokuz hafta süren fen ünitesinin (maddenin kimyasal özellikleri, elektrik devreleri, kerevides ve astronomi) ba()nda ve sonunda ö&rencilere dört boyutlu (kaynak, kesinlik, geli(imsel ve savunma) epistemolojik inanç sistemini içeren kendini de&erlendirme anketi verilmi(tir. Ö&rencilerin bilginin kayna&) ve kesinli&i boyutlar)nda geli(tikleri fakat bilginin geli(imi ve savunmas) konusunda anlaml) bir farkl)l)k olu(mad)&) bulunmu(tur. Ayr)ca dü(ük sosyoekonomik durumlu ve dü(ük ba(ar)l) ö&rencilerin ortalama sosyoekonomik durumlu ve yüksek ba(ar)l) ö&rencilerle k)yasland)&)nda az geli(mi( epistemolojik inanca sahip olduklar) görülmü(tür. Ara(t)rmac)lar ilkö&retim ö&rencilerin epistemolojik inançlar)ndaki bu de&i(imin uygulanan hands-on ve soru(turma temelli (inquiry-oriented) fen ö&retiminden kaynaklanm)( olabilece&ini vurgulamaktad)r. Bu alanda yap)lan bir di&er çal)(mada ilkö&retimde yap)land)rmac) s)n)flardaki ö&rencilerin geleneksel s)n)flardaki ö&rencilere göre daha geli(mi( epistemolojik inançlar olu(turacaklar) ileri sürülmü(tür (Smith, Maclin, Houghton ve Hennessey, 2000). Turgut (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada yap)land)rmac) yakla()ma dayal) ö&retimin lise fizik ö&rencilerinin genel ve fizi&e dair epistemolojik inan)(lar)na etkisinin incelenmesi amaçlanm)(t)r. Ara(t)rma, Silahl) Kuvvetler Bando Okullar) Komutanl)&) 9. s)n)f ö&rencileri ile Fizik Dersi nde bir ö&retim dönemi boyunca Optik ünitesinde yürütülmü(tür. Ara(t)rma verileri Genel Epistemolojik nan)(lar Anketi (GEA) ve Fizi&e Dair Epistemolojik nan)(lar Anketi (FEA) ile toplanm)(t)r. Ara(t)rma sonunda a(a&)daki sonuçlara ula()lm)(t)r:

86 69 1) Lise fizik ö&rencilerinin genel epistemolojik inan)(lar)n)n daha üst seviyelere do&ru geli(tirebilmesi sa&lanm)(t)r. 2) Bilginin kesinli&i, basitli&i ve sa&lanmas) boyutlar)nda, genel epistemolojik inan)(lar) realist seviyede olan ö&renciler üst seviyelere geçi( yapabilmi(ler fakat mutlakç) seviyede inan)(lara sahip ö&renciler ise inan)(lar)n) geli(tirmekte zorlanm)(lard)r. 3) Bilginin kesinli&i, basitli&i ve sa&lanmas) boyutlar)nda ö&rencilerin genel epistemolojik inan)(lar)n) en üst düzey olan de&erlendirmeci seviyeye ç)kartmalar) sa&lanamam)(t)r. 4) Lise fizik ö&rencilerinin fizi&e dair epistemolojik inan)(lar)n)n daha üst seviyelere do&ru geli(tirebilmesini sa&lam)(t)r. 5) Bilginin kesinli&i, basitli&i, kayna&) ve sa&lanmas) boyutlar)nda, fizi&e dair realist epistemolojik inan)(lara sahip ö&renciler üst seviyelere geçi( yapabilmi(ler fakat mutlakç) seviyede inan)(lara sahip ö&renciler ise inan)(lar)n) geli(tirmekte zorlanm)(lard)r. 6) Bilginin kesinli&i, basitli&i, kayna&) ve sa&lanmas) boyutlar)nda ö&rencilerin fizi&e dair epistemolojik inan)(lar)n) en üst düzey olan de&erlendirmeci seviyeye ç)kartmalar) sa&lanamam)(t)r. Erdem (2008) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada Bilgi ve leti(im Teknolojileri destekli karma ö&retmenlik uygulamas) sürecinin ö&retmen adaylar)n)n epistemolojik inançlar)na etkisi incelenmi(tir. Schommer taraf)ndan geli(tirilen Epistemolojik inanç ölçe&i ile toplanan veriler incelendi&inde süreç sonunda yaln)zca ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&u inanc) ile ilgili olarak anlaml) bir olgunla(man)n olu(tu&unu görülmü(tür. Akademik ba(ar) düzeyleri ve cinsiyetler aç)s)ndan incelendi&inde ise, epistemolojik inançlarda, akademik ba(ar) düzeyine ba&l) anlaml) bir de&i(me gözlenmemi(ken; ö&renmenin çabaya ba&l) oldu&u inanc)nda k)z ö&renciler anlaml) olgunla(ma göstermi(lerdir.

87 70 BÖLÜM III YÖNTEM Tezin bu bölümünde ara(t)rma modeli, ara(t)rman)n denekleri, veri toplama araçlar), deney deseni, ara(t)rmada izlenen i(lem yolu, denel i(lemler, ö&renme malzemeleri ve veri çözümleme teknikleri hakk)nda bilgi verilmektedir Ara+t*rma Modeli Bu ara(t)rmada yar)-deneysel modellerden e(itlenmemi( kontrol gruplu model (Karasar, 2002) kullan)lm)(t)r. Bu modelin en büyük özelli&i, deneklerin gruplara yans)z atama yoluyla atanm)yor olu(udur. Ancak, kat)lanlar)n, benzer nitelikte olmalar)na olabildi&ince özen gösterilir (Büyüköztürk, 2001; Karasar, 2002). Ara(t)rma, veri toplama araçlar)ndan al)nan puanlara göre olabildi&ince benzer nitelikte olmalar)na özen gösterilmi( biri deney ve di&eri kontrol grubu olmak üzere iki grupla yürütülmü(tür. Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel yolla ö&retim ara(t)rman)n ba&)ms)z de&i(kenleri iken akademik ba(ar), kavramsal anlama ve epistemolojik inançlar ara(t)rman)n ba&)ml) de&i(kenleridir Denekler Ara(t)rman)n deneklerini ö&retim y)l), bahar yar)y)l)nda Dokuz Eylül Üniversitesi, Buca E&itim Fakültesi, lkö&retim Bölümü, lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i Anabilim Dal) ikinci ö&retim 2B (ubesinde okuyan ve MTÖ 206 Fizik

88 71 II dersini alan 41 ö&renci olu(turmu(tur. Bu ö&rencilerle çal)()lm)( olunmas)n)n iki temel nedeni vard)r. Bunlardan ilki ilgili konular) içeren fizik dersinin bu anabilim dal)nda ö&retim program) gere&ince zorunlu ders olarak okutulmas), ikincisi ise bu dersin tez dan)(man)n)n yürütme sorumlulu&unda olmas)d)r. Ö&rencilerinin ara(t)rma öncesi veri toplama araçlar)ndan ald)klar) puanlara göre, ba(ar), kavramsal anlama ve epistemolojik inanç aç)s)ndan haz)r bulunu(luklar)n)n benzer olmas) ya da bu fark)n mümkün oldu&unca az olmas) istenmi(tir. Bu nedenle ayn) s)n)ftaki ö&renciler deney grubunda 21, kontrol grubunda 20 ö&renci olacak (ekilde veri toplama araçlar)ndan ald)klar) puanlar)na göre benzer iki gruba ayr)lm)(t)r. Ara(t)rman)n seçilen s)n)fla yap)lmas) için al)nm)( izin belgesi EK 1 de, ve her ö&renciden al)nan Kat)l)mc) zin Belgesi EK 2 de verilmi(tir Veri Toplama Araçlar* Bu ara(t)rman)n verileri Elektrik Ba(ar) Testi, Elektrik Kavram Testi, Elektrik Yaz)l) S)nav), Yar) Yap)land)r)lm)( Görü(me Sorular) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlar Ölçe&i ile toplanm)(t)r. Veri toplama araçlar)n)n geli(tirilme süreci a(a&)da ayr)nt)l) olarak sunulmu(tur. Veri toplama araçlar)n)n geli(tirilme çal)(malar)n)n Dokuz Eylül Üniversitesi, Buca E&itim Fakültesi ö&rencileri ile yap)lmas) için al)nm)( izin belgesi EK 3 te verilmi(tir Elektrik Ba+ar* Testi (EBT) Elektrik Ba(ar) Testi (EBT), ö&rencilerin Elektrik Alan, Gauss Yasas), Elektriksel Potansiyel, S)&a ve Dielektrikler, Ak)m ve Direnç ile Do&ru Ak)m Devreleri Ünitelerine yönelik akademik ba(ar)lar)n) ölçmek amac)yla geli(tirilmi(tir. Öncelikle ünitelere ait kazan)mlar (EK4) belirlenerek yaz)lm)(t)r. Bu sürecin sonunda EBT için 5 seçenekli 50 adet çoktan seçmeli soru haz)rlanm)(t)r. Testteki

89 72 sorular)n kapsam geçerlili&inin yoklanmas) ve çözüm süresinin belirlenmesi amac)yla sorular Fizik E&itimi Anabilim Dal)ndaki 2 ö&retim üyesi, 2 ara(t)rma görevlisi, bir doktora ö&rencisi ve ara(t)rmac) taraf)ndan incelenip yan)tlanm)(t)r. Al)nan görü(ler do&rultusunda 2 soru testten ç)kart)lm)( ve EBT güvenirlik çal)(mas) öncesi 48 soruluk son halini alm)(t)r. EBT, Temel Fizik II dersini alm)( Fizik Ö&retmenli&i, Fen Bilgisi Ö&retmenli&i, lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i, Bilgisayar Teknolojileri Ö&retmenli&i bölümlerinde okuyan 254 ö&renciye uygulanm)( ve baz) sorular) bo( b)rakan ö&rencilerin testleri elendikten sonra de&erlendirme için uygun 218 test güvenirlik çal)(mas)na al)nm)(t)r. Finesse statistik Program) kullan)larak test maddelerinin ay)rtedicilik indisleri ve do&ruluk oranlar) belirlenmi(tir. Tablo 3.1 EBT Maddelerinin Do;ruluk Oranlar* ve Ay*rtedicilik ndisleri Soru No Do;ruluk Oran* Ay*rtedicilik ndisi Soru No Do;ruluk Oran* Ay*rtedicilik ndisi 1 0,65 0, ,41 0,50 2 0,72 0, ,59 0,45 3 0,62 0, ,49 0,39 4 0,34 0, ,43 0,29 5 0,31 0, ,86 0,43 6 0,12 0, ,51 0,31 7 0,48 0, ,84 0,44 8 0,78 0, ,66 0,24 9 0,41 0, ,42 0, ,40 0, ,41 0, ,74 0, ,45 0, ,29 0, ,53 0, ,71 0, ,36 0, ,62 0, ,35 0, ,71 0, ,56 0, ,12 0, ,32 0,22

90 73 Ay)rtedicilikleri 0,20 nin alt)nda olan 16 sorunun uzakla(t)r)lmas) sonucu EBT, 32 soru ve KR 20 güvenirlik katsay)s) 0,76 (Standart sapma= 5,129, Standart hata= 2,504) olan son halini alm)(t)r. Testin son halindeki maddelerin do&ruluk oranlar) ve ay)rtedicilik indisleri Tablo 3.1 de verilmi(tir. Güçlük ve ay)r)c)l)k yönlerinden madde seçilirken yoklanan davran)(la ilgili gere&in kar()lanmas) ko(ulu ile kolayl)&)n 0,50 dolaylar)nda toplanmak üzere 0,20 ile 0,80 aras)nda, ay)r)c)l)&)nda olanaklar ölçüsünde yüksek (özellikle 0,20 nin üzerinde) olmas)na çal)()lm)(t)r (Özçelik, 1998: 217). Bir test için, ay)r)c) gücü 0,40 veya üzeri olan maddeler çok iyi, 0,30 ile 0,40 aras) maddeler iyi, 0,20 ile 0,30 aras) maddeler zorunlu ise kullan)lmal), 0,20 den dü(ük maddeler mutlaka geli(tirilmelidir. Ay)r)c) gücü negatif olan maddelere ise hiç yer verilmemelidir (Özçelik, 1998: 218). Elektrik Ba(ar) Testinde kalmas) uygun görülen maddelerin ay)rtedicilikleri 0,20 0,52 aras)nda, güçlük indisleri 0,12 0,86 aras)ndad)r. Bu durumda testte kalan maddeler kullan)lmak için uygundur. Test maddelerinin ortalama do&ruluk oran) 0,42; ay)rt edicili&i 0,35 dir. Tan ve Erdo&an )n (2004:184) belirtti&ine göre civar) maddeden olu(an çoktan seçmeli ba(ar) ölçekleri için 0,50 kadar dü(ük bir KR 20 güvenirlik katsay)s)n)n yeterli olaca&)n) ve 50 maddenin üzerindeki ölçekler için ise KR 20 de&erinin en az 0,80 olmas) gerekti&ini belirtmi(tir. Özçelik (1997:117) ise yay)nlar)nda grup kar()la(t)rmalar)nda kullan)lmak üzere haz)rlanan ölçeklerin güvenirliklerinin 0,60 0,80 aras)nda olabilece&ini belirtmi(tir. Tablo 3.2 EBT Sorular*n*n Üniteler Baz*nda Da;*l*m* Üniteler Soru No Elektrik Alanlar 1, 2, 3, 4, 5 Gauss Yasas) 6, 7, 8, 9 Elektrik Potansiyel 10, 11, 12, 13, 14 S)&a ve Dielektrikler 15, 16, 17, 18, 19, 20 Ak)m ve Direnç 21, 22, 23, 24, 25 Do&ru Ak)m Devreleri 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32

91 74 Bu de&erlendirmelere göre testin hesaplanan KR 20 güvenirlik katsay)s)n)n 0,76 olmas) uygundur. Testten al)nabilecek minimum puan 0, maksimum puan 32 dir. Testin cevaplama süresi 80 dakikad)r. EBT sorular)n)n ünitelere da&)l)m) Tablo 3.2 de ve EBT nin son hali EK-5 te verilmi(tir Elektrik Kavram Testi (EKT) Elektrik Kavram Testi (EKT) ö&rencilerin Elektrik Alan, Gauss Yasas), Elektriksel Potansiyel, S)&a ve Dielektrikler, Ak)m ve Direnç, Do&ru Ak)m Devreleri ünitelerine ait kavramsal anlamalar)n) ölçmek üzere haz)rlanm)(t)r. lgili alanyaz)n taranarak bu konularda s)kl)kla rastlanan kavram yan)lg)lar) belirlenmi(tir. Daha sonra bu kavramsal anlamalar)n) ölçecek 27 tanesi iki a(amal) 1 tanesi çizim içeren 28 soru haz)rlanm)(t)r. Sorular)n birinci a(amas)nda ö&renciler öncelikle dört seçenekli çoktan seçmeli bir soruya yan)t verirler. Seçeneklerden yaln)zca bir tanesi do&rudur. Di&er seçenekler alanyaz)nda s)kl)kla kar()la()lan kavram yan)lg)lar)n) aç)&a ç)karacak (ekilde olu(turulmu(tur. ekil 3.1 EKT Örnek Maddesi

92 75 Sorunun ikinci a(amas)nda ise ö&renci o seçene&i seçme nedenini yaz)l) olarak aç)klamaktad)r. EKT nin bu tür maddelerine ait bir örnek Fekil 3.1 te verilmi(tir. EKT nin güvenirlik katsay)s)n)n hesaplanmas) amac)yla test daha önceden ilgili konular) ö&renmi( Buca E&itim Fakültesi, Fizik, Fen Bilgisi, lkö&retim Matematik ve Bilgisayar Teknolojileri Ö&retmenli&i bölümü ö&rencilerinden olu(an 186 ki(ilik bir ö&renci grubuna uygulanm)(t)r. Toplanan testler incelendi&inde 178 tanesinin de&erlendirme yapmak için uygun oldu&u görülmü(tür. Çizim sorusu güvenirlik çal)(mas)na kat)lmam)(t)r. Testteki dört sorunun ay)rtedicilik indislerinin 0,20 nin alt)nda oldu&u görülmü(tür. Bu sorular)n testten at)lmas)yla güvenirlik çal)(mas) yinelenmi( ve testin KR 20 güvenirlik katsay)s) 0,73 (Standart sapma=3,726, Standart hata=1,937) olarak de&i(mi(tir. Tablo 3.3 EKT Sorular*na Ait Do;ruluk Oranlar* ve Ay*rtedicilik ndisleri Soru No Do;ruluk Oran* Ay*rtedicilik ndisi Soru No Do;ruluk Oran* Ay*rtedicilik ndisi 1 0,865 0, ,624 0, ,629 0, ,781 0, ,910 0, ,713 0, ,787 0, ,826 0, ,539 0, ,607 0, ,253 0, ,551 0, ,124 0, ,882 0, ,202 0, ,416 0, ,876 0, ,388 0, ,921 0, ,493 0, ,635 0, ,404 0, Çizim Sorusu 24 0,787 0,304 Bu de&er alanyaz)na göre uygundur. Testte kalan maddelerin güçlük

93 76 oranlar) ve ay)rtedicilik indisleri Tablo 3.3 te verilmi(tir. Bu durumda test, toplam 23 çoktan seçmeli +1 çizim sorusu olmak üzere 24 maddeden olu(maktad)r. Testte kalan maddelerin güçlük oranlar) 0,124 0,921 aras)nda, ay)rtedicilik indisleri ise 0,236 0,585 aras)nda de&i(mektedir. Testin cevaplanma süresi 60 dakika olarak belirlenmi(tir. Elektrik Kavram Testinin son hali EK 6 da verilmi(tir. EKT sorular)n)n üniteler baz)nda da&)l)m) Tablo 3.4 te verilmi(tir. Tablo 3.4 EKT Sorular*n*n Üniteler Baz*nda Da;*l*m* Üniteler Soru No Elektrik Alanlar 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 Gauss Yasas) 12 Elektrik Potansiyel 13, 14, 15 S)&a ve Dielektrikler 16, 17, 18 Ak)m ve Direnç 19, 20, 21 Do&ru Ak)m Devreleri 22, 23, 24 Testin çoktan seçmeli ve aç)k uçlu k)sm)na verilen yan)tlar) de&erlendirilirken önce seçenekler do&ru (D) ve yanl)( (Y) olarak ayr)lm)(t)r. Yaz)l) aç)klama bölümleri do&ru kavramsal anlama (D), k)smen do&ru kavramsal anlama (KD), yanl)( kavramsal anlama (YD) ve bo( (B) olacak (ekilde gruplanm)(t)r. Daha sonra ö&rencilerin verdikleri yan)tlar seçenek ve aç)klama bölümleri birlikte kodlanarak tekrar gruplanm)(t)r. Bu durumda olu(turulan kavramsal anlama düzeyleri tablo 3.5 te verilmi(tir. Tablo 3.5.

94 77 EKT Yaz*l* Aç*klama Bölümüne Ait Kavramsal Anlama Kategorileri Kategori *k Yaz*l* Aç*klama Kategorinin Aç*l*m* D D Do&ru ()k+do&ru aç)klama KD Do&ru ()k+k)smen Do&ru aç)klama B Do&ru ()k+aç)klama yok Y Do&ru ()k+yanl)( aç)klama Y D Yanl)( ()k+do&ru aç)klama KD Yanl)( ()k+k)smen do&ru aç)klama B Yanl)( ()k+aç)klama yok Y Yanl)( ()k+yanl)( aç)klama B D F)k Yok+Do&ru aç)klama KD F)k yok+k)smen do&ru aç)klama B F)k yok+aç)klama yok Y F)k yok+yanl)( aç)klama Testin nicel de&erlendirmesi amac)yla bir puanlama ölçe&i haz)rlanm)(t)r. Buna göre testin çoktan seçmeli bölümü için do&ru seçenek 1, yanl)( seçenek 0 olarak, testin yaz)l) aç)klama bölümü için ise yanl)( aç)klama ya da aç)klama olmamas) 0, k)smen do&ru aç)klama 1, tam do&ru aç)klama 2 puan olarak puanlanm)(t)r. Her soru için çoktan seçmeli ve yaz)l) aç)klama bölümlerinin puanlar) toplanarak ö&rencinin sorudan ald)&) toplam puan hesaplanm)(t)r. Çizim sorusu da çizim yapmama ya da hatal) çizim 0 puan, do&ru çizim 1 puan ve aç)klama bölümü aç)klama yapmama ya da yanl)( aç)klama yapmama 0, k)smen do&ru aç)klama 1, tam do&ru aç)klama 2 olarak puanlanm)(t)r. Bu durumda bir sorudan al)nabilecek maksimum puan 3, minimum puan 0 d)r. Testten al)nabilecek maksimum puan 72, minumum puan 0 d)r. Bu puanlama esaslar) kullan)larak ara(t)rmac) taraf)ndan seçilen 30 EKT bir ay arayla iki kez okunmu( ve iki okuma aras)ndaki korelasyon 0,91 olarak hesaplanm)(t)r. li(kinin yüksek ç)kmas) ara(t)rmac) taraf)ndan yap)lan de&erlendirmenin tutarl)l)&)n)n bir göstergesidir.

95 Elektrik Yaz*l* S*nav* (EYS) Pek çok ara(t)rmac) ö&rencilerin bili(sel ba(ar)s)n)n yaln)zca çoktan seçmeli testlerle de&erlendirilmesinin eksik olaca&) fikrindedir. Bu nedenle, bu s)nav ö&rencilerin ilgili konulardaki bilgilerini ve bu bilgilerini kullanmalar)n) daha derinlemesine ölçmek üzere haz)rlanm)(t)r. Tablo 3.6 EYS Sorular*n*n Üniteler Baz*nda Da;*l*m* Üniteler Soru No Elektrik Alanlar 1a, 1b, 1c, 1d, 1e Gauss Yasas) 2a, 2b, 2c, 2d, 2e Elektrik Potansiyel 3a, 3b, 3c, 3d S)&a ve Dielektrikler 4a, 4b, 4c, 4d Ak)m ve Direnç 5a, 5b, 5c Do&ru Ak)m Devreleri 6a, 6b EYS sorular)n)n üniteler baz)nda da&)l)m) Tablo 3.6 da verilmi(tir. EYS n)n puanlamas) yap)l)rken problem çözümü soruyu anlama, i(lem ve sonuç olmak üzere üç bölümde incelenmi(tir. Bu bölümlerde aranan nitelikler a(a&)daki gibidir. 1. Soruyu Anlama: Bu a(amada ö&rencilerin soruda istenilenleri elde etmeye yönelik bir çal)(ma yap)p yapmad)klar)na bak)l)r. 2. lem: Bu a(amada soru nicel ise gerekli matematiksel formüllerin yer al)p almad)&)na ve verilerin do&ru kullan)l)p kullan)lamad)&)na bak)l)r, soru nitel örne&in bir aç)klama sorusu ise ilgili fizik yasa ya da ilkelere de&inilip de&inilmedi&ine, kavramlar aras) ili(kilerin do&rulu&una ve yeterli&ine bak)l)r. 3. Sonuç: Bu a(amada ö&rencilerin istenilen matematiksel ya da mant)ksal sonuca ula()p ula(amad)klar)na ve birimleri do&ru kullan)p kullanamad)klar)na bak)l)r. Puanlama yap)l)rken soruyu anlama, i(lem ve sonuç boyutlar)nda: bo(

96 79 b)rakma/tamamen hatal) olma durumuna 0 puan, büyük k)sm) hatal) fakat k)smen do&ru olma durumuna 1 puan, büyük k)sm) do&ru fakat k)smen hatal) olma durumuna 2 puan ve tamamen do&ru/yeterli olma durumuna 3 puan verilmi(tir. Bu durumda her ()ktan al)nabilecek maksimum puan 9, minimum puan 0 d)r. Dolay)s)yla EYS dan al)nabilecek minimum puan 0, maksimum puan 207 dir. EYS, Fizik Ö&retmenli&i 2. s)n)fta okuyan 36 ö&renciye uygulanarak ön denemesi yap)lm)(t)r. Ö&renci yan)tlar) Elektrik Yaz)l) S)nav) De&erlendirme Ölçe&i kullan)larak ara(t)rmac) taraf)ndan 3 hafta ara ile okunmu(tur. ki de&erlendirme aras)ndaki ili(kinin Pearson Momentler Korelasyon Katsay)s) 0,90 bulunmu(tur. Ara(t)rmac) taraf)ndan yap)lan puanlama kendi içinde tutarl)d)r. EYS, EK 7 de verilmi(tir Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik (Epistemolojik) nançlar Ölçe;i (BBDYÖ) Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlar Ölçe&i lisans düzeyinde e&itim gören ö&retmen aday) ö&rencilerin bilimsel bilgi hakk)ndaki; inançlar)n) ölçmek amac)yla geli(tirilmektedir. BBDYÖ maddelerinin belirlenmesi amac)yla alanyaz)n taramas)n)n ard)ndan Buca E&itim Fakültesinde okuyan 6 ö&renci ile görü(me yap)lm)(t)r. Görü(mede ö&rencilere (u sorular yöneltilmi(tir: 1. Size bilim nedir? diye sorulsa kendi cümlelerinizle nas)l anlat)rs)n)z? 2. Bilimsel bilginin hangi niteliklere sahip olmas) gerekir? Bilimsel bilgi ile di&er bilgiler aras)nda bir fark var m)d)r? 3. Size ö&retilen bilimsel bilgi ile ya(am)n gerçekleri aras)nda ili(ki kurabiliyor musunuz? 4. Do&ru ile gerçek aras)nda bir ba& ya da bir fark var m)d)r? Örnek verebilir misiniz? Bugünün do&rular) yar)n)n yanl)(lar) olabilir mi? 5. Bilim insanlar)n)n yeni bir do&a yasas), ilke vb. bilgiyi yap)land)rd)klar)n) m) yoksa var olan) ke(fettiklerini mi dü(ünüyorsunuz? Sizce bilim insanlar) bilimsel bilgiye (teoriler, yasalar, kavramlar vb.) ula()rken hangi yollar)

97 80 izlerler? 6. Bilim insanlar)n)n günün birinde do&an)n tüm bilinmezlerini aç)klayabileceklerine inan)yor musunuz? 7. Ayn) deneysel veriye bakan iki fizikçinin farkl) yorumlar yapt)&) görülmü(tür. Bunun nedeni ne olabilir? Uzla(malar) gerekli midir? 8. Bilimsel bir yasaya ula()l)rken insan faktörü (bilim insan)n)n hayal gücü, sezgileri, ön deneyimleri, inançlar) vb..) ne kadar etkilidir? Önemli oldu&unu dü(ündü&ünüz ba(ka faktörler var m)? Görü(meler ses kay)t cihaz)na kaydedilip, ö&rencilerin sorulara verdikleri yan)tlardaki benzerlik ve farkl)l)k gösteren durumlar ç)kart)lm)( ve ölçek maddelerinin yaz)lmas) amac)yla kullan)lm)(t)r. Ölçek güvenirlik çal)(mas) öncesi 5 li Likert (Tamamen Kat)l)yorum, Kat)l)yorum, Karars)z)m, Kat)lm)yorum, Hiç Kat)lm)yorum) tipi 45 maddelik halini alm)( ve Buca E&itim Fakültesi Fizik Ö&retmenli&i, Fen Bilgisi Ö&retmenli&i, Biyoloji Ö&retmenli&i, S)n)f Ö&retmenli&i Bölümlerinde okuyan ve Temel/Genel Fizik dersini alan 283 ö&retmen aday)na uygulanm)(t)r. Uygulama sonucu elde edilen verilere Varimax döndürmesi kullan)larak faktör çözümlemesi yap)lm)(, madde-ölçek korelasyonlar) ve Cronbach Alpha güvenirlik katsay)lar) hesaplanm)(t)r. Faktör çözümlemesi sonras)nda faktör yükleri 0,40 )n alt)nda olan bini(ik faktör yüküne (faktör yükleri aras)ndaki fark<0.10) sahip maddeler ve güvenirlik çal)(mas) sonras) madde ölçek korelasyonlar) 0,30 un alt)nda olan maddeler ölçekten ç)kart)lm)( ve 13 maddelik bir ölçek elde edilmi(tir. ekil 3.2 BBDYÖ Özde;er-Faktör Say*s* De;i+imi Grafi;i

98 81 Varimax dik döndüme tekni&inin uygulanmas)yla birlikte Kaiser-Meyer- Olkin, KMO, de&eri 0,757 olarak, Bartlett test sonucu (545,517, SD:78, p:0,000) olarak bulunmu( ve ölçek maddelerinin 4 boyutta topland)&) görülmü(tür. Özde&er- Faktör say)s) de&i(imi Fekil 3.2 de görülmektedir. Tablo 3.7 incelendi&inde ölçekteki 4 faktörün özde&erleri 1 den büyüktür ve faktörlerin tümü toplam varyans)n %53,49 unu aç)klayabilmektedir. Tablo 3.7 BBDYÖ Alt Boyutlar* Boyut Özde;er Varyans Toplam Varyans Yüzdesi Yüzdesi Hayal gücünün Önemi 1,871 14,394 14,394 Bilimsel Bilginin De&i(kenli&i 1,794 13,798 28,192 Bilimsel Bilginin Yere ve Kültüre Ba&l)l)&) 1,657 12,745 40,937 Bilimsel Bilginin Edinimi 1,633 12,561 53,498 Ölçe&in bilim insanlar)n)n önsezilerinin ve hayal güçlerinin bilimsel bilgiye ula(madaki rolünü belirten maddeleri içeren Hayal Gücünün Önemi isimli ilk

99 82 boyutu faktör yük de&erleri 0,803-0,687 aras)nda de&i(en 3 maddeden, bilimsel bilginin zaman içerisinde de&i(ip de&i(meyece&ini belirten maddeleri içeren Bilimsel Bilginin De&i(kenli&i isimli ikinci boyutu faktör yük de&erleri 0,758-0,465 aras)nda de&i(en 4 maddeden, bilimsel Bilimsel Bilginin Yere ve Kültüre Ba&l)l)&) isimli üçüncü boyutu faktör yük de&erleri 0,838-0,774 aras)nda de&i(en 2 maddeden ve bilimsel bilgiyi ö&renirken izlenilen yolla ilgili maddelerden olu(an Bilimsel Bilginin Edinimi isimli dördüncü boyutu faktör yük de&erleri 0,791-0,455 aras)nda de&i(en 4 maddeden olu(mu(tur. Ölçe&in son haline ait alt ölçeklerle birlikte güvenirlik çal)(mas) sonuçlar) Tablo 3.8 de verilmi(tir. Tablo 3.8 BBDYÖ Güvenirlik Çal*+mas* Sonuçlar* Alt Ölçek Madde Say*s* Cronbach Alpha Hayal gücünün Önemi 3 0,63 Bilimsel Bilginin De&i(kenli&i 4 0,59 Bilimsel Bilginin Yere ve Kültüre Ba&l)l)&) 2 0,68 Bilimsel Bilginin Edinimi 4 0,52 Toplam 13 0,72 Sonuç olarak güvenirli&i ve geçerli&i kan)tlanm)( olan ölçek, 4 temel boyut alt)nda ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n) ortaya ç)karmay) amaçlamaktad)r. Ölçekte toplam 13 inanç maddesi vard)r. 5 li Likert tipi formunda; Tamamen kat)l)yorum (5), kat)l)yorum (4), karars)z)m (3), kat)lm)yorum (2), kesinlikle kat)lm)yorum (1) düzenlenmi( ve puanlanm)(t)r. Bu durumda bir ö&rencinin ölçekten alabilece&i maksimum puan 65, minimum puan ise 13 tür. BBDYÖ, EK8 de verilmi(tir Yar* Yap*land*r*lm*+ Görü+me Sorular* (YYGS) Ara(t)rma sonras)nda ö&rencilerin s)kl)kla problem ya(ad)klar) noktalar) ve kavram yan)lg)lar)n) derinlemesine incelemek amac)yla yar) yap)land)r)lm)( görü(me

100 83 sorular) haz)rlanm)(t)r. Görü(me sorular)n)n ön denemesi Fizik Ö&retmenli&i 2. s)n)fta okumakta olan 8 ö&renci ile yap)lm)(t)r. Elde edilen verilere bak)larak sorular tekrar düzenlenmi( son halini alm)(t)r (EK9). Deney ve kontrol grubu ö&rencileri Elektrik Ba(ar) Testi ve Elektrik Kavram Ölçe&inin ald)klar) puanlara göre s)raland)ktan sonra görü(me yapmak için yüksek ba(ar)l) ve dü(ük ba(ar)l) ö&renciler aras)ndan 6 deney 6 kontrol grubu olmak üzere 12 ö&renci seçilmi(tir. Görü(meler ara(t)rmac) taraf)ndan her ö&renciyle bireysel olarak yap)lm)( ve veri kayb)n) engellemek için görü(me süreci video ile kaydedilmi(tir. Görü(me süresi 30 ile 60 dakika aras)nda de&i(mi(tir. Kaydedilen veriler bilgisayar kullan)larak yaz)ya çevrildikten sonra de&erlendirilmi(tir. Görü(me sorular)ndan elde edilen verilerin çözümlenmesi s)ras)nda ö&rencilerin sahip oluklar) anlama zorluklar) ve kavram yan)lg)lar)na yönelik benzer yan)tlar gruplanm)(t)r ve sunulmu(tur Deney Deseni Ara(t)rma bir deney ve bir kontrol olmak üzere iki grup üzerinde yürütülmü( yar) deneysel bir çal)(mad)r. Deney deseni Tablo 3.9 da verilmi(tir. Ara(t)rman)n ba(lang)c)nda her iki gruba Elektrik Ba(ar) Testi, Elektrik Kavram Testi, Elektrik Yaz)l) S)nav) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlar Ölçe&i uygulanm)(t)r. Uygulama sürecinde deney grubunda modelleme yoluyla ö&retim yap)l)rken, kontrol grubunda geleneksel ö&retim yap)lm)(t)r. Tablo 3.9 Deney Deseni Grup Uygulama Öncesi Uygulama süreci Uygulama Sonras*

101 84 Deney 1. EBT 2. EKT 3. EYS 4. BBDYÖ Modelleme Yoluyla Ö&retim 1. EBT 2. EKT 3. EYS 4. BBDYÖ 5. YYGS Kontrol 1. EBT 2. EKT 3. EYS 4. BBDYÖ Geleneksel Ö&retim 1. EBT 2. EKT 3. EYS 4. BBDYÖ 5.YYGS Ara(t)rma sonunda her iki gruba Elektrik Ba(ar) Testi, Elektrik Kavram Testi, Elektrik Yaz)l) S)nav) ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlar Ölçe&i uygulanm)(t)r. Ayr)ca ara(t)rma sonunda her iki gruptan seçilen ö&renciler ile yar) yap)land)r)lm)( görü(me sorular) kullan)larak görü(meler yap)lm)(t)r lem Yolu Ara(t)rman)n deneysel sürecinde elektrik konular)n)n ö&retiminde kontrol grubunda geleneksel ö&retim, deney grubunda ise modelleme yoluyla ö&retim yap)larak ders i(lenmi(tir. Deney grubunda yap)lacak modelleme yoluyla ö&retim süreci tasarland)ktan sonra uygulaman)n i(lerli&ini kontrol etmek ve ara(t)rmac)n)n uygulama becerisini art)rmak amac)yla tasar) gerçek tez uygulamas)ndan 1 y)l önce lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i Bölümü ikinci s)n)flar)ndan birinde denenmi(tir. Deneme sonunda zaman problemi ya(anan bölümler oldu&u görülmü( ve etkinlikler bu ba&lamda tekrar gözden geçirilmi(tir. Ayr)ca yap)lan ön deneme sonunda ö&rencilerin deneysel verileri kullan)rken grafik çizme ve çizilen grafikleri yorumlama konusunda s)k)nt) ya(ad)klar) görülmü(tür. Bu nedenle ara(t)rma öncesinde deney grubu

102 85 ö&rencileri ile deney verilerinin kullan)larak tablo, (ekil ya da grafik yoluyla sunumu konusunda al)(t)rma yap)lmas) gerekti&ine karar verilmi(tir. Uygulama her iki grupta da ara(t)rmac) taraf)ndan yürütülmü(tür. Bu yolla ara(t)rman)n ö&retmenlik becerilerinden kaynaklanabilecek bozucu etkilerin engellenmesi amaçlanm)(t)r. Deney ve kontrol gruplar) ön ölçümlerden sonra belirlenince deney grubu ö&rencileriyle ders saati haricindeki bir saatte yap)lacak uygulama hakk)nda bilgi sahibi olmalar) için Modelleme nedir? Nas)l yap)l)r? etkinli&i düzenlenmi(tir. Bu etkinlik süresince deney grubu ö&rencilerine model, modellerin bilimdeki yeri, modelleme nas)l yap)l)r konular)nda teorik bilgi verilmi(tir. Ayr)ca ö&rencilere Arizona State Üniversitesinde mekanik konusunda modelleme yoluyla ö&retim yap)lan bir ders saatine ait video (ilgili videoya adresinden ula()labilir) izlettirilmi( ve yap)lan i(lemler hakk)nda bilgi sahibi olmalar) sa&lanm)(t)r. Ayr)ca iki saatlik bir sürede bu ö&rencilerle haz)r veri setleri üzerinde deney verilerini tablo, (ekil ve grafik çizerek sunma ve yorumlama çal)(malar) yap)lm)(t)r. Bu al)(t)rmalarda de&i(kenler aras)ndaki do&ru orant)l), ters orant)l), lineer vb. de&i(imlere örnekler verilmi(tir. Kontrol grubu ö&rencileriyle bu sürede bir çal)(ma yap)lmam)(t)r. Ara(t)rman)n deneysel uygulama süresi alt) haftad)r ve her hafta dört ders saati içermektedir. Her hafta bir ünite i(lenmi(tir. Uygulama her iki grupta e( zamanl) olarak ba(lan)lm)( ve e( zamanl) olarak bitirilmi(tir. Modelleme yoluyla ö&retim ve geleneksel ö&retim gruplar)nda bir haftal)k süreçte yap)lan i(lemler a(a&)da ayr) ayr) verilmi(tir Deney Grubundaki Deneysel Süreç: Deney grubunda dersler laboratuarda yap)lm)(t)r. Her hafta dersin ba()nda ö&renciler 3-4 ki(ilik gruplara ayr)lm)( ve her gruba yaz) tahtas) ve tahta kalemleri verilmi(tir. Modelleme yoluyla ö&retim grubunda haftal)k ders ak)() Halloun un (2004) modelleme yoluyla ö&renme döngüsü ve Hestenes in (2002) modelleme yoluyla ö&retim döngüleri esas al)narak (u (ekilde düzenlenmi(tir: model olu(turma,

103 86 model kullan)m) ve konu sunumu a(amalar)ndan olu(maktad)r. A(amalara ili(kin olarak ayr)nt)l) bilgi a(a&)da verilmektedir. Model Oluturma Aamas: Problem Durumu (ke#if): Bu a(amada ö&rencilere modelleme yaparak ula(malar) gereken yasa ile ilgili bir problem durumu sunulur. Ö&rencilerden bu durumu aç)klayan tahminler yapmalar) istenir. Bu a(amada her ö&renci bireysel fikrini söyleyebilir. Örne&in ö&rencilerin yüklü iki cisim birbirine yak)n olarak as)ld)&)nda neler olabilece&ini tahmin etmeleri istenir. Yap)lan tahminlerden sonra birbirini ittikleri veya çektikleri gösteri deneyi olarak sunulduktan sonra yüklerin birbirlerine uygulad)klar) kuvvetin nelere ba&l) olarak de&i(ebilece&inin sorulmas) gibi. Grup Tart$#mas$: Bu a(amada her grup kendi aras)nda tart)(arak fikirlerini özet olarak yaz) tahtalar)na yazarlar. Ö&retmenin bu a(amadaki rolü ö&rencileri tart)(maya te(vik etmek ve gruplar aras)nda olu(an farkl) fikirleri cesaretlendirmektir. Ayr)ca ö&retmen grup tart)(malar)nda ö&rencilerin konudan sapmamalar)n) sa&lamaya çal)(mal)d)r. S$n$f Tart$#mas$: Bu a(amada gruplardan seçilen bir ki(i fikirlerini s)n)fa sunar ve gruplar fikirlerini payla()rlar. Bunlar aras)ndan deney yoluyla ula(abileceklerini belirlerler. Deneyin ba&)ml) ve ba&)ms)z de&i(kenleri üzerinde uzla()rlar. Grup Modellemesi (deney): Bu a(amada ö&rencilere deney malzemeleri verilir ve her grup planlanan deneyi gerçekle(tirir. Verilerini toplar. Verilerini tablo, grafik ve (ekle dökerek haz)rlar ve de&i(kenler aras) ili(kileri kurarak hedefe uygun matematiksel ve zihinsel bir model olu(tururlar. A(a&)da Fekil 3.3 te bir kondansatörün yüklenmesi sürecinde üzerinden geçen ak)m)n zamanla de&i(iminin modellendi&i deney üzerinde çal)(an ö&renciler görülmektedir. Ö&renciler ak)m de&i(iminin zamana ba&l) de&i(imini grafik kullanarak yorumlamaya çal)(maktad)r. ekil 3.3

104 87 Grup Çal*+mas*yla Modelleme Deneyi Yapan Ö;renciler Modelleme deneylerine örnek olarak baz) ünitelere ait deneyler EK10 da verilmi(tir. Üniteler baz)nda yap)lan modelleme deneylerinin içeri&i a(a&)daki gibidir: Elektrik Alan) Ünitesi Modelleme Deneyi: Yüklü parçac)klar)n birbirlerine uygulad)klar) kuvvetin nelere, nas)l ba&l) oldu&unun zihinsel ve matematiksel modellenmesini amaçlayan ünite deneyi yap)lm)(t)r. Ünite deneyi sonunda Coulomb Yasas)n)n matematiksel modeline ula()lmas) amaçlanm)(t)r. Gauss Yasas) Ünitesi Modelleme Deneyi: Elektrik ak)s) kavram)n)n zihinsel ve matematiksel modellenmesini amaçlayan deney yap)lm)(t)r. Ünite deneyi sonunda Gauss Yasas)n)n matematiksel modeline ula()lmas) amaçlanm)(t)r. Elektriksel Potansiyel Ünitesi Modelleme Deneyi: Yüklü bir küreden belli uzakl)klardaki elektriksel potansiyelin nelere ba&l) oldu&unun zihinsel ve matematiksel modellenmesini amaçlayan bir deneydir. S)&a ve Dielektrikler Ünitesi Modelleme Deneyi: Paralel plakal) bir

105 88 kondansatörün s)&as)n)n nelere, nas)l ba&l) oldu&u ve kondansatörlerin seri ve paralel ba&lanmas) durumunda e(de&er s)&an)n de&i(iminin zihinsel ve matematiksel olarak modellenmesini amaçlayan modelleme deneyidir. Ak)m ve Direnç Ünitesi Modelleme Deneyi: Bu deneyde bir metalin direncinin nelere ba&l) oldu&u ve dirençlerin seri ve paralel ba&lanmas) durumunda e( de&er direnç, ak)m, potansiyel fark de&i(imlerinin zihinsel ve matematiksel modellenmesi amaçlanm)(t)r. Do&ru Ak)m Devreleri Ünitesi Modelleme Deneyi: Bir RC devresinde kondansatörün yüklenmesi ve bo(almas) sürecinde üzerinden geçen ak)m ve uçlar) aras)ndaki potansiyel fark)n)n zamanla de&i(iminin zihinsel ve matematiksel olarak modellenmesini amaçlayan bir deneydir. S$n$f Modellemesi (genelleme): Bu a(amada her gruptan bir ö&renci taraf)ndan olu(turduklar) modeller yaz) tahtalar)nda sunularak s)n)fla payla()l)r. Gruplar modellerinin iyi ve eksik yönleri hakk)nda tart)()rlar. Uyu(mayan deney sonuçlar) hakk)nda ara(t)rmac)n)n yönlendirmesi ile tart)()rlar. Bu a(amada ö&retmen ö&rencileri dü(ünmeye yöneltecek sorularla tart)(ma ortam)n) yönetir. Konu ile ilgili olas) kavram yan)lg)lar)n) ortaya ç)karacak sorular yöneltir ve ö&rencilerden olu(turduklar) modellerini kullanarak bu sorular) yan)tlamalar)n) ister. Bu yolla olu(turulan modelde aç)k ya da eksik noktalar belirlenir ve düzeltilir. Konu Sunumu: Bu a(amada ö&retmen taraf)ndan ilgili modelin kullan)lmad)&) fakat ünite içeri&inde bulunan konular ö&rencilere kontrol grubunda anlat)ld)&) (ekilde düz anlat)m yoluyla sunulmu(tur. Bu sunum s)ras)nda ara(t)rmac) taraf)ndan gerekti&inde Powerpoint sunumlar)ndan yararlan)lm)(t)r. Bu tarz sunumlar)n kullan)lmas)n)n nedeni düz anlat)m yoluyla tahtada yap)lan sunumlardan daha k)sa zaman al)yor olu(u ve bu nedenle model olu(umu ve kullan)m) a(amalar) için gereken sürenin ayr)labiliyor olu(udur. Konu sunumu ünitede yap)lacak deneyin konu s)ralamas)ndaki yerine göre model olu(turma deneyinin öncesinde ve sonras)nda

106 89 yap)lm)(t)r. Model Kullanm Aamas: Bu a(amada gruplar konu ile ilgili geli(tirilmi( ünite problemlerini grup çal)(mas) yaparak yaz) tahtalar)nda çözerler. Çözümlerin tamamlanmas)n)n ard)ndan her problem gruplardan rastgele seçilen bir ö&renci taraf)ndan s)n)fta çözülür. Bu problemler model olu(turma a(amas)nda geli(tirilen modele ve konu sunumu a(amas)nda anlat)lan konulara aittir. Bu a(amada kullan)lan problemler Fen ve Mühendislik çin Fizik (Modern Fizik laveli) 2 Elektrik Manyetizma ve Optik (Serway, 1996) adl) kitaptan seçilmi(tir. Bu a(amada ara(t)rmac)n)n görevi ö&rencilere çözüm s)ras)nda uygun modeli kullanmaya yöneltecek sorular sormas) ve problem her ne kadar say)sal çözüm gerektirse bile o problem ile ilgili olarak kavramsal anlamalar)n) ortaya koyacak sorularla ö&rencileri dü(ünmeye zorlamakt)r. Bu a(amada kullan)lan ünite problemlerine ait örnekler EK 11 de verilmi(tir Kontrol Grubundaki Deneysel Süreç: 1) Ara(t)rma sürecinde kontrol grubunda her ünite için dört ders saati kullan)lm)( ve her hafta bir ünite bitirilmi(tir. 2) Konu Sunumu: Kontrol grubunda ders anlat)m) konu anlat)m) düz anlat)m, tart)(ma ve soru cevap yöntem ve teknikleri kullan)larak yap)lm)(t)r. Konu sunumu ara(t)rmac) taraf)ndan haftan)n ilk iki saatinde yap)lm)(t)r. 3) Deney grubunda çözülen örnek problemlerin tümü kontrol grubunda da ara(t)rmac) taraf)ndan çözülmü(tür. 4) Problem Çözümü: Haftal)k ders program)ndaki son iki ders saatinde deney grubunda grupla çözülen problemlerin tümü bu grupta ara(t)rmac) taraf)ndan tahtada çözülmü(tür. Problemler ö&rencilere yazd)r)ld)ktan sonra çözüm için gönüllü olan ö&renciler varsa onlara da f)rsat tan)nm)(t)r. Problem çözümü s)ras)nda ö&rencilerin anlayamad)klar) noktalar ö&retmen taraf)ndan tekrar aç)klanm)(t)r. 3.6 Veri Çözümleme Teknikleri Ara(t)rman)n verileri hem nicel hem de nitel özellik ta()maktad)r.

107 90 Ara(t)rman)n nicel verilerinin çözümlenmesinde deney (n=21) ve kontrol grubu (n=20) ö&rencilerinin say)s)n)n küçük olmas) nedeniyle parametrik olmayan testlerin kullan)lmas) gerekti&i dü(ünülmü(tür. Ara(t)rman)n nicel verilerin çözümlenmesinde kullan)lan istatistiksel teknikler kullan)lm)(t)r. Frekans, Aritmetik Ortalama Mann Whitney U Testi, Wilcoxon (aretli S)ralar Testi Korelasyon Analizi Ara(t)rman)n nitel verilerinin çözümlenmesinde ise kavramsal anlamalar)n kategorilenmesi yoluyla veri çözümlenmesi yolu izlenmi(tir. EKT yaz)l) aç)klama bölümleri ve YYGS çözümlenirken ö&rencilerin kavramsal anlamalar), benzer anlama zorluklar) ve kavram yan)lg)lar) grupland)r)larak verilmi(tir. lgili kategoriler veri toplama araçlar)n)n geli(tirilme sürecinde verilmi(tir.

108 91 BÖLÜM IV BULGULAR ve YORUMLAR Ara(t)rma verilerinin analizi sonucu elde edilen bulgular alt problemler )()&)nda a(a&)daki ba(l)klar alt)nda incelenmi(tir. Modelleme Yoluyla Ö&retimin Elektrik Konusunda Akademik Ba(ar)ya Etkisi Modelleme Yoluyla Ö&retimin Elektrik Konusunda Kavramsal Anlamaya Etkisi Modelleme Yoluyla Ö&retimin Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik Epistemolojik nançlara Etkisi Akademik Ba(ar), Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nançlar Aras)ndaki li(ki 4.1. Modelleme Yoluyla Ö;retimin Elektrik Konusunda Akademik Ba+ar*ya Etkisi Deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin elektrik konular)na ili(kin akademik ba(ar)lar)n) ölçmek amac)yla EBT ve EYS her iki gruba uygulama öncesi ve uygulama sonras) uygulanm)(t)r. Ön ve son ölçüm sonucu elde edilen verilerin nicel ve nitel analizi sonucu ula()lan bulgular a(a&)da sunulmu(tur. EBT puanlar) 0-32 puan aras)nda de&i(mektedir. EYS puanlar) ise puan aras)nda de&i(mektedir. Deney ve kontrol gruplar)n)n EBT ve EYS ön ve son ölçüm ortalamalar) Fekil 4.1 deki gibidir.

109 92 ekil 4.1 Deney ve Kontrol Gruplar*n*n EBT ve EYS Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar* Grafi;i EBT puanlar) 0-10 aras) dü(ük, aras) orta, aras) yüksek ba(ar)l) olarak, EYS verileri 0-69 aras) dü(ük, aras) orta, aras) yüksek ba(ar)l) olarak ayr)ld)&)nda ara(t)rma öncesinde her iki grubun ö&rencilerinin ortalamas) EBT ve EYS verilerine göre dü(ük ba(ar)l) grubundad)r. Ara(t)rma sonras)nda EBT verilerine göre deney grubu ö&rencilerinin ortalamas) yüksek ba(ar)l), kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas) orta ba(ar)l) grubundad)r. EYS verilerine göre ara(t)rma sonras)nda deney grubu ö&rencileri orta ba(ar)l), kontrol grubu ö&rencileri ise dü(ük ba(ar)l) grupta kalm)(t)r Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama öncesi akademik ba+ar*lar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Fekil 4.1 den de görüldü&ü gibi, EBT ön ölçüm puanlar) incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin ortalamas)n)n (O=9.52) kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas)ndan (O=8.75) farkl) oldu&u görülmü(tür. Ö&rencilerin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar)n) belirlemek amac)yla kullan)lan bir di&er veri

110 93 toplama arac) da EYS d)r. EYS ön ölçüm sonuçlar)na göre, deney grubu ö&rencilerinin ortalamas) (O=15.66) kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas)ndan (O=10.85) farkl)d)r. EBT ve EYS ön ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi yap)lm)( ve elde edilen bulgular Tablo 4.1 de verilmi(tir. Tablo 4.1 EBT ve EYS Ön Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Veri Toplama Arac* Grup n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* z U p EBT Deney Kontrol EYS Deney Kontrol Tablo 4.1 de görüldü&ü gibi, uygulama öncesinde deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin EBT den ald)klar) puanlar)n ortalamalar) aras)nda anlaml) bir fark yoktur (U=187.00, p > 0.05). Benzer (ekilde uygulama öncesinde deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin EYS den ald)klar) puanlar aras)nda anlaml) bir fark yoktur (U=158.50, p > 0.05). Uygulama öncesi modelleme yoluyla ö&retim grubu ve geleneksel ö&retim grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) aras)nda anlaml) bir fark yoktur Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama öncesi ve sonras* akademik ba+ar*lar*ndaki de;i+im Uygulama sonras) deney grubu ö&rencilerinin EBT ortalamalar)nda ( ) ve kontrol grubu ö&rencilerinin EBT ortalamalar)nda ( ) art)( oldu&u görülmektedir. Bu de&i(imin anlaml) olup olmad)&)n) ara(t)rmak amac)yla

111 94 Wilcoxon (aretli S)ralar Testi yap)lm)( ve her grup için Cohen s d etki büyüklükleri hesaplanm)(t)r. Analiz sonucu edilen bulgular Tablo 4.2 de verilmi(tir. Tablo 4.2 EBT Son-Ön Ölçüm Puanlar*n*n Wilcoxon +aretli S*ralar Testi Sonuçlar* Grup Son Ölçüm- Ön Ölçüm n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* z p Cohen s d Negatif S)ra *.000** 3.66 Deney Pozitif S)ra E(it 0 Negatif S)ra *.000** 1.47 Kontrol Pozitif S)ra E(it 0 * Negatif s$ralar temeline dayal$, ** p<0.05 düzeyinde anlaml$ Tablo 4.2 de görüldü&ü gibi, ara(t)rmaya kat)lan deney grubu ö&rencilerinin EBT den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda anlaml) bir fark oldu&u bulunmu(tur (z=-4.02, p<0.05). Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda gözlenen bu fark son ölçüm puanlar) lehinedir. Kontrol grubu ö&rencilerinin EBT den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda da anlaml) bir fark vard)r (z=-3.85, p<0.05). Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda gözlenen bu fark son ölçüm puanlar) lehinedir. Her iki grubun ara(t)rma sonras) EBT puanlar)nda, ara(t)rma öncesi EBT puanlar)na göre anlaml) bir art)( meydana gelmi(tir. Cohen s d etki büyüklüklerine bak)ld)&)nda, deney grubu için etki büyüklü&ü 3.66, kontrol grubu için etki büyüklü&ü 1.47 olarak bulunmu(tur. Cohen s d etki büyüklü&ü için dereceleme d=.20 küçük etki, d=.05 orta etki, d=.80 büyük etki (eklindedir (Kotrlik ve Williams, 2003). Bu her iki grup için fark önemli olmakla birlikte deney grubu için etki büyüklü&ü kontrol grubununkinden oldukça fazlad)r.

112 95 Fekil 4.1 de görüldü&ü gibi uygulama sonras) deney grubu ö&rencilerinin EYS ortalamalar)nda ( ) ve kontrol grubu ö&rencilerinin EYS ortalamalar)nda ( ) art)( olmu(tur. Gruplar)n EYS puanlar)ndaki bu de&i(imin anlaml) olup olmad)&)n) ara(t)rmak amac)yla Wilcoxon (aretli S)ralar Testi yap)lm)( ve Cohen s d etki büyüklükleri hesaplanm)(t)r. Analiz bulgular) Tablo 4.3 te verilmi(tir. Tablo 4.3 EYS Son-Ön Ölçüm Puanlar*n*n Wilcoxon +aretli S*ralar Testi Sonuçlar* Grup Son Ölçüm- Ön Ölçüm n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* z p Cohen s d Negatif S)ra *.000** 3.63 Deney Pozitif S)ra E(it 0 Negatif S)ra *.000** 2,58 Kontrol Pozitif S)ra E(it 0 *Negatif s$ralar temeline dayal$, **p<.05 düzeyinde anlaml$ Tablo 4.3 teki bulgulara göre deney grubu ö&rencilerinin ara(t)rma öncesi ve sonras) EYS den ald)klar) puanlar aras)nda anlaml) bir fark vard)r (z=-4.01, p<.05). Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda, gözlenen bu fark son ölçüm puanlar) lehinedir. Benzer (ekilde kontrol grubu ö&rencilerinin EYS den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda anlaml) bir fark vard)r (z=-3.92, p<0.05). Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda, gözlenen bu fark pozitif s)ralar yani son ölçüm puanlar) lehinedir. Tablo 4.3 teki Cohen s d etki büyüklüklerine bak)ld)&)nda, deney grubu için etki büyüklü&ü 3.66, kontrol grubu için etki büyüklü&ü 1.47 olarak bulunmu(tur. Bu

113 96 durumda her iki grup için fark önemli olmakla birlikte deney grubu için etki büyüklü&ü kontrol grubununkinden oldukça fazlad)r. Ara(t)rmaya kat)lan deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin uygulama sonunda elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar)nda anlaml) bir art)( meydana gelmi(tir Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama sonras* akademik ba+ar*lar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Fekil 4.1 deki veriler incelendi&inde, ara(t)rma sonras)nda deney grubu ö&rencilerinin EBT ortalamalar)n)n (O=21.14), kontrol grubu ö&rencilerinin EBT ortalamalar)ndan (O=13.82) farkl) oldu&u görülmektedir. Benzer (ekilde ara(t)rma sonras)nda MÖG ö&rencilerinin EYS ortalamalar) (O=81.67), GÖG ö&rencilerinin EYS ortalamalar)ndan (O=39.75) farkl)d)r. EBT ve EYS son ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi kullan)lm)(t)r. Analiz sonuçlar) elde edilen bulgular Tablo 4.4 te verilmi(tir. Tablo 4.4 EBT Son Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Veri Toplama Grup n S*ra S*ra z U p Arac* Ortalamas* Toplam* EBT Deney * Kontrol EYS Deney * Kontrol *p<0.05 düzeyinde anlaml$ Tablo 4.4 te görüldü&ü gibi alt) haftal)k bir deneysel çal)(ma sonunda deney grubundaki ö&renciler ile kontrol grubundaki ö&rencilerin EBT son ölçüm puanlar) aras)nda anlaml) bir fark vard)r (U=18.50, p<.05). S)ra ortalamalar) ve toplamlar)

114 97 dikkate al)nd)&)nda, deney grubu ö&rencilerin, kontrol grubu ö&rencilerine göre akademik ba(ar)lar)n)n daha yüksek oldu&u görülmektedir. Tablo 4.4 teki bilgilere göre, alt) haftal)k bir deneysel çal)(ma sonunda deney grubundaki ö&renciler ile kontrol grubundaki ö&rencilerin EYS son ölçüm puanlar) aras)nda anlaml) bir fark bulunmu(tur (U=18.50, p<0.05). S)ra ortalamalar) dikkate al)nd)&)nda, deney grubundaki ö&rencilerin, kontrol grubundaki ö&rencilere göre akademik ba(ar)lar)n)n daha yüksek oldu&u görülmektedir. Bu durum EBT son ölçüm sonuçlar)yla uyum halindedir Modelleme Yoluyla Ö;retimin Elektrik Konusunda Kavramsal Anlamaya Etkisi Deney ve kontrol ö&rencilerinin elektrik konular)na ili(kin kavramsal anlamalar)n) ölçmek amac)yla EKT ve YYGS adl) veri toplama araçlar) kullan)lm)(t)r. ekil 4.2 Deney ve Kontrol Gruplar*n*n EKT Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar* Grafi;i Deney ve kontrol gruplar)n)n EKT ön ve son ölçüm ortalamalar) Fekil 4.2 deki gibidir.

115 Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin, uygulama öncesi kavramsal anlamalar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Fekil 4.2 de verilen EKT ön ölçüm puanlar) incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin ortalamas)n)n (O=24.23) kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas)ndan (O= 22.05) farkl) oldu&u görülmü(tür. EKT ön ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi kullan)lm)(t)r. Test sonuçlar) Tablo 4.5 de verilmi(tir. Tablo 4.5 EKT Ön Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Grup n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* z U p Deney Kontrol Tablo 4.5 te verilen Mann Whitney U-testi sonuçlar)na göre, uygulama öncesinde deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin EKT den ald)klar) puanlar)n ortalamalar) aras)nda anlaml) bir fark yoktur (U=194.00, p>0.05). Her iki gruptaki ö&rencilerin elektrik konular)na yönelik kavramsal anlamalar) ara(t)rma öncesinde ayn)d)r Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama öncesi ve sonras* kavramsal anlamalar*ndaki de;i+im Fekil 4.2 de görüldü&ü gibi, uygulama sonras) hem deney grubu ö&rencilerinin EKT ortalamalar)nda ( ), hem de kontrol grubu ö&rencilerinin EKT ortalamalar)nda ( ) art)( olmu(tur. Kavramsal anlamadaki bu de&i(imin anlaml) olup olmad)&)n) ara(t)rmak amac)yla Wilcoxon (aretli S)ralar Testi yap)lm)( ve Cohen s d etki büyüklükleri hesaplanm)( ve analiz bulgular) Tablo 4.6 da verilmi(tir.

116 99 Tablo 4.6 EKT Ön-Son Ölçüm Puanlar*n*n Wilcoxon +aretli S*ralar Testi Sonuçlar* Grup Ön Ölçüm- Son Ölçüm n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* z p Cohen s d Deney Negatif S)ra *.000** 1.71 Pozitif S)ra E(it 0 Kontrol Negatif S)ra *.001** 1.16 Pozitif S)ra E(it 0 *Pozitif s$ralar temeline dayal$, **p<0.05 düzeyinde anlaml$ Tablo 4.6 daki Wilcoxon (aretli S)ralar Testi sonuçlar), ara(t)rmaya kat)lan deney grubu ö&rencilerinin EKT den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda anlaml) bir fark oldu&unu göstermektedir (z=-3.96 p<0.05). Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda, gözlenen bu fark)n pozitif s)ralar, son ölçüm puan), lehine oldu&u görülmektedir. Kontrol grubu ö&rencilerinin EKT den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda da anlaml) bir fark (z=-3.36 p<0.05) bulunmu(tur. Fark puanlar)n)n s)ra ortalamas) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda, gözlenen bu fark)n pozitif s)ralar, son ölçüm puan), lehinedir. Bu farklar)n önemli olup olmad)&)n) test etmek amac)yla Cohen s d etki büyüklüklerine bak)ld)&)nda deney grubu için 1.71, kontrol grubu için 1.16 bulunmu(tur. Bu durumda her iki grup için fark önemli (büyük etki büyüklü&ü, d>0,8) olmakla birlikte deney grubu için etki büyüklü&ün kontrol grubununkinden fazla oldu&u görülmektedir. Ara(t)rma sonunda deney grubu ve kontrol grubu ö&rencilerinin kavramsal anlamalar)nda anlaml) bir art)( olmu(tur.

117 Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin, uygulama sonras* kavramsal anlamalar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Fekil 4.2 deki verilere göre, ara(t)rma sonras)nda deney grubu ö&rencilerinin EKT ortalamalar)n)n (O=40.00), kontrol grubu ö&rencilerinin EKT ortalamalar)ndan (O=31.00) farkl) oldu&u görülmektedir. EKT son ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi kullan)lm)(t)r. Test sonuçlar) tablo 4.7 de verilmi(tir. Tablo 4.7 EKT Son Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Grup n S*ra S*ra z U p Ortalamas* Toplam* Deney * Kontrol *p<0.05 düzeyinde anlaml$ Tablo 4.7 deki Mann Whitney U-testi sonuçlar)na göre, deney grubundaki ö&renciler ile kontrol grubundaki ö&rencilerin EKT son ölçüm puanlar) aras)nda anlaml) bir fark bulunmu(tur (U=91.50, p<.05). S)ra ortalamalar) ve toplamlar) dikkate al)nd)&)nda, deney grubundaki ö&rencilerin, kontrol grubundaki ö&rencilere göre elektrik konular)na yönelik kavramsal anlamalar) daha yüksektir Elektrik Kavram Testinin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular EKT nin yaz)l) aç)klama bölümleri incelenerek ö&rencilerin sahip olduklar) anlama zorluklar) ve kavram yan)lg)lar) sorular baz)nda derlenmi(tir. Deney ve kontrol grubundaki ö&renciler numaraland)r)lm)( ve deney grubundakiler D, kontrol grubundakiler K harfi ile temsil edilmi(tir. Örne&in D3:deney grubu 3 nolu ö&renciyi, K8:kontrol grubu 8 nolu ö&renciyi temsil etmektedir.

118 Soru 1 ve Soru 2 nin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular EKT nin yukar)da verilen 1 ve 2 nolu sorular)nda ö&rencilerden yük miktarlar) farkl) iki parçac)&)n birbirlerine uygulad)klar) elektriksel kuvvetin büyüklü&ü ve bu kuvvet etkisiyle cisimlerin yapacaklar) hareketin cisimlerden birinin kütlesinin de&i(mesi sonucunda nas)l de&i(ece&i hakk)ndaki anlamalar) ölçülmü(tür. Ö&renci yan)tlar)n)n kategoriler baz)nda ön ve son testlerdeki da&)l)m) Tablo 4.8 de verilmi(tir. Deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin soru 1 ve soru 2 ye verdikleri yan)tlar incelendi&inde her iki grupta da do&ru kavramsal anlama düzeyine sahip ö&renci say)s)n)n artt)&) görülmü(tür. Deney grubunda son testlerde do&ru kavramsal anlamaya sahip ö&renci say)s) kontrol grubundaki ö&renci say)s)ndan fazlad)r. Bununla birlikte dikkat çeken bir di&er durum Soru 2 de her iki grupta yanl)( ()kk) i(aretleyip yanl)( aç)klama yapan ö&renci say)s) korunmu(tur.

119 102 Tablo 4.8. Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 1 ve Soru 2 ye Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 1 Soru 2 Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y A(a&)da bu sorulara ait yan)tlar)n kategorilere göre gruplanmas)yla elde edilmi( bulgulara yer verilmektedir. Soru 1 in çözümlenmesinden elde edilen bulgular tablo 4.9 da sunulmu(tur.

120 103 Tablo 4.9 EKT Soru 1 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Test Son Test D-D B Yük miktarlar) farkl) iki cisim birbirine e(it büyüklükte kuvvet etki ettirir ve birbirlerini iterler. Bu kuvvet etkisi ile cisimler e(it miktarlarda ivme kazan)r ve engellere ayn) anda çarparlar (eklindedir. K16, D1,D6,D9, D18 D-KD C Yük miktarlar) farkl) iki cisim K1,K2,K4,K6,K7, birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet K8,K10,K11,K12, uygular, ayn) anda çarparlar. Kuvvetivme/h)z K13,K14,K17, ili(kisi kurulmuyor. K19,K20, D3,D4,D5,D7,D10 D11,D12,D14, D15,D16,D17, D19 Yük miktarlar) farkl) iki cisim D2 birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet uygular, sürtünme yok ayn) anda çarparlar. Kuvvet-ivme/h)z ili(kisi kurulmuyor. D-Y C Serbest kald)klar)nda aralar)nda yük D20 al)(veri(i olur. An)n yük art)( oran) B nin azalma oran)na e(it oldu&undan ayn) anda çarparlar. Engele çarpma süreleri yar)çaplar) ile ili(kilidir. Y-KD A Yük miktarlar) farkl) iki cisim K9 birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet uygular fakat yükü az olan daha h)zl) hareket eder. Y-B A Aç)klama yok. D8 Y-Y A Yük miktarlar) farkl) iki cisimden yükü fazla olan cisim di&erine daha çok kuvvet uygular. Yükü az olan cisim daha önce çarpar. K3,K5,K15,K18, D8,D13,D21 K8,K10,K13,K16, D1,D2,D5,D6,D9, D17,D18,D20, D21 K1,K2,K4,K6, K7,K9,K11,K12, K14,K17, K19,K20, D3,D4,D7,D10, D11,D12,D13, D14,D15,D16 D19 K3,K5,K15,K18, D8

121 104 Tablo 4.9 incelendi&inde ön testlerde ö&rencilerin büyük ço&unlu&unun yük miktarlar) fakl) iki parçac)&)n birbirlerine e(it miktarda elektriksel kuvvet uygulad)klar)n) bildikleri görülmü(tür. Bununla birlikte çok az ö&renci soru çözümünde kütleler ile kuvveti ili(kilendirerek ivme ya da h)z kavram)na geçi( yapabilmi(tir. Son testte bu say)lar deney grubunda daha fazla olmak üzere artm)(t)r. Ön testte ö&rencilerin elektriksel kuvvet ile ilgili olarak yük miktarlar$ farkl$ iki cisimden yük miktar$ fazla olan cisim dierine daha büyük kuvvet uygular (eklinde bir kavram yan)lg)s)na sahip olduklar) ortaya ç)km)(t)r. Bu yan)lg)ya sahip ö&rencilerin say)s) uygulama sonras) deney grubunda azal)rken kontrol grubunda de&i(memi(tir. Deney grubundaki kavram yan)lg)s)na sahip iki ö&renci do&ru anlama ve k)smen do&ru anlama grubuna yükselmi(tir. Ayr)ca son testte bir deney grubu ö&rencisinin cisimlerin çarpma sürelerinin yar)çaplar)yla orant)l) olmas) (eklinde bir yan)t verdi&i görülmü(tür. Soru 2 in çözümlenmesinden elde edilen bulgular tablo 4.10 da sunulmu(tur. Tablo 4.10 EKT Soru 2 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D B Yük miktarlar) farkl) iki cisim birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet uygular durumda iken kütlesi az olan cismin ivmesi fazla olur ve B cismi engele daha önce çarpar (eklindedir. K7,K13,K16, K19, D1,D4,D6,D9, D10D12,D17, D18 K7,K10,K13, K16,K19,D1,D 2,D5,D6,D9,D1 2,D13,D17,D18 D20,D21 D-KD B Yük miktarlar) farkl) iki cisim birbirlerine K12 K4,K9 e(it büyüklükte kuvvet uygular, kütlesi küçük olan cisim daha önce çarpar. D-B B Aç)klama yok K14 K14 D-Y B A n)n a&)rl)&) daha fazla onu a(a&)ya daha çok çeker B önce var)r. Engele çarpma süreleri yar)çaplar) ile ili(kilidir. D16 D19

122 105 Tablo 4.10 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-KD A Yük miktarlar) farkl) iki cisim birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet uygular, A n)n kütlesi daha küçük oldu&undan daha önce çarpar. C Yük miktarlar) farkl) iki cisim K1,K2,K4,K6, birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet K11,K20, uygular. Cisimlerin kütlelerinin D3,D5,D7,D11, de&i(imi elektriksel kuvveti D15, D16 de&i(tirmez. Ayn) anda engele çarparlar. Yük miktarlar) farkl) iki cisim D2 birbirlerine e(it büyüklükte kuvvet uygular, sürtünme yok ve cisimlerin kütlelerinin de&i(imi elektriksel kuvveti de&i(tirmez. Ayn) anda engele çarparlar. Y-Y A Kütle çarpma süresini de&il çarpma K9, h)z)n) etkiler. Yük miktarlar) farkl) iki cisimden yükü K15 fazla olan cisim di&erine daha çok kuvvet uygular. Yükü az olan cisim daha önce çarpar. Kütle kuvveti de&i(tirmez. C Kütle çarpma süresini etkilemez ayn) K8,K17, anda çarparlar. D14 Cisimlerin h)zlar) kütlerlerine ba&l) K10 de&ildir yan) anda çarparlar. Serbest kald)klar)nda aralar)nda yük D20 al)(veri(i olur. An)n yük art)( oran) B nin azalma oran)na e(it oldu&undan ayn) anda çarparlar. B-B Aç)klama yok. K3,K5,D13, D8,D13,D19,D21 B-Y Yüklü iki küreden yar)çapa dü(en yük K18 fazla olan küre önce engele çarpar. K1,K2, D4, K6,K11,K17, K19,K20, D3,D7,D10, D11,D15 K3,K5,K18, D8 K12,K15, D14

123 106 Tablo 4.9 incelendi&inde yük miktarlar) farkl) iki cismin birbirine e(it büyüklükte kuvvet uygular ve kütlesi küçük olan cisim daha büyük ivmeye sahip olur ve engele daha önce çarpar anlamas)na sahip ö&renci say)s) ön testte kontrol grubunda 4, deney grubunda 8 iken son testte kontrol grubunda 5, deney grubunda 12 (eklinde de&i(mi(tir. Deney grubu ö&rencileri bu bilgilerini di&er bilgileriyle daha iyi ili(kilendirebilmi(tir. Ö&rencilerin büyük bir bölümü ise cisimlere etkiyen elektriksel kuvvetin e(it büyüklükte olaca&) anlay)()na sahipken kütlenin bu kuvveti etkilemedi&ini dü(ünüp kuvvet de&i(medi&i için süreninde de&i(meyece&ini savunarak C seçene&ini i(aretlemi(tir. Buradan ö&rencilerin Newton Hareket Yasalar) konusundaki eksikliklerinin bu konudaki sorular)n çözümünü olumsuz etkiledi&i ortaya ç)kmaktad)r Soru 3, Soru 4 ve Soru 5 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 3, Soru4 ve Soru 5 e ait bilgi bölümü yukar)da verilmi(tir. Soru 3 te ö&rencilere düzgün elektrik alandaki parçac)klardan hangilerinin hareket edece&i, Soru 4 te parçac)klar)n hareket yönlerinin ne olaca&) ve Soru 5 te de hareket süreçleri boyunca h)zlar)n)n nas)l de&i(ece&i sorulmu( ve yan)tlar)n) yaz)l) olarak aç)klamalar) istenmi(tir. Ö&renci yan)tlar)n)n kategoriler baz)nda ön ve son testlerdeki da&)l)m) Tablo 4.11 de verilmi(tir.

124 107 Tablo 4.11 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 3 ve Soru 4 ye Soru 5 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 3 Soru 4 Soru 5 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y Tablo 4.11 incelendi&inde ö&rencilerin ön testlerde ö&rencilerin büyük k)sm)n)n bu sorular) bo( b)rakt)&) görülmektedir. 3. soruya verdikleri yan)tlarda do&ru kavramsal anlama say)s)n)n her iki grupta da artt)&)n) görüyoruz. 3. Soruda dikkat çeken bir nokta deney grubunda yanl)( ()kk) i(aretleyip yanl)( açk)lama yapan ö&renci say)s) son testte kontrol grubundan daha yüksektir. Son testte soru 4 te her iki gruptaki ö&rencilerin ço&u k)smen anlama düzeyindedir. Soru 5 te ö&rencilerin do&ru anlama düzeylerinin yükseldi&i görülmektedir. Bu art)( deney grubunda kontrol grubuna göre oldukça yüksektir. Bunun yan) s)ra soru 5 te son testte yanl)( kavramsal anlama düzeyindeki kontrol grubu ö&rencilerinin say)s) deney grubu ö&rencilerinden fazlad)r. Soru 4 ün kavramsal çözümlemesi Tablo 4.12 de verilmi(tir.

125 108 Tablo 4.12 EKT Soru 3 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Elektrik alandaki yüklü parçac)klara bir kuvvet etki eder. Bu kuvvetin etkisiyle parçac)klar)n K12 D9,D12 K7,K13,K16,K19 D1,D3,D7,D9,D13, D14 tümü hareket eder. D-KD D Elektrik alan)n yönü + dan ye K6 K4,K6,K9,K11,K14 do&rudur. Elektrik alan çizgilerinin ba(lang)c)na pozitif, sonuna negatif D1,D11 K17 D16,D19 yükleri yerle(tirme ve bu yüklerle elektriksel etkile(im sonucu hareketi aç)klama. Elektrik alan çizgileri semboliktir. Yüklerin elektrik alandaki yeri hareketlerini etkilemez. K7 D8 K8 Elektrik alandaki her parçac)&a kuvvet etki eder (cisimlerin yüklü D6,D7,D10,D14,D18 K3,K10 D10,D12,D15 olmalar)n)n etkisi ile ilgili bilgi verilmiyor) D-B K11 D13 K20 D2,D8,D11,D17 D-Y D Elektrik alan çizgileri cisimler K13 üzerine kuvvet uygularlar. Bir ak)m söz konusudur. Ak)m)n etkisiyle hareket eder K3,K18 Yüklü parçac)klar elektrik alana K19 ters hareket ederler. Y-KD B Pozitif yükler hareket etmezler. K1,K2,K9 K1,K2 Negatif yüklü parçac)klar elektrik alan çizgilerine z)t yönde hareket ederler. D16 Y-B B K12 Y-Y B Yaln)zca negatif yükler hareketlidir. K20

126 109 Tablo 4.12 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm C Yaln)zca elektrik alan çizgileri üzerinde olanlar parçac)klar hareket ederler. K8 K15,K18 D4,D5,D6, D18,D20,D21 B-B K4,K5,K10,K14,K15 K16,K17 D2,D3,D4, D5,D15,D17,D19,D20, D21 K5 Tablo 4.12 incelendi&inde ara(t)rma sonunda ö&rencilerin pek ço&unun elektrik alandaki yüklü bir parçac)&a kuvvet etki edece&i anlamas)na sahip olduklar) görülmektedir. Kontrol grubundaki iki ö&rencinin pozitif yükler hareket etmezler yaln)zca negatif yükler (eklindeki bir anlama problemi ya(ad)klar) görülmü(tür. Bu ifade atomun yap)s)ndaki yükler için geçerli olabilecek bir ifadedir. Ö&rencilerin bu (ekildeki bir sabit fikri onlar)n bu soruda hata yapmalar)na neden olmu(tur. Ara(t)rma sonunda deney grubunda bu ifadeye rastlanmam)(t)r. Bununla birlikte ara(t)rma sonunda hem deney hem de kontrol grubunda görülen bir yan)lg) a(a&)daki gibidir: Yaln$zca elektrik alan çizgileri üzerinde olan parçac$klar hareket ederler Ara(t)rma öncesinde bu yan)lg)ya yaln)zca bir kontrol grubu ö&rencisinde rastlanm)(ken, ara(t)rma sonunda iki kontrol, be( deney grubu ö&rencisinde rastlanm)(t)r. Ayr)ca kontrol grubundaki iki ö&rencinin elektrik alan kavram) ile elektrik ak)m) kavram)n) kar)(t)rd)klar) bu nedenle soruya ait do&ru kavramsal anlamay) oluturamad)klar) görülmü(tür. Bu ö&rencilerden birinin uygulama sonunda kavramsal anlamas) k)smen do&ru anlama düzeyindeyken di&er ö&rencinin yukar)da aç)klanan yan)lg)ya sahip oldu&u görülmü(tür. Ayr)ca kontrol grubundaki bir ö&rencinin ara(t)rma öncesi a(a&)daki gibi bir yan)lg)ya sahip oldu&u görülmü(tür. ettirir. Elektrik alan çizgileri cisimler üzerine kuvvet uygular ve cisimleri hareket

127 110 Ö&rencilerin 4. Soruya verdikleri yan)tlardaki kavramsal anlama düzeylerini göstren bulgular tablo 4.13 te sunulmu(tur. Tablo 4.13 EKT Soru 4 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D A Elektrik alandaki pozitif yüklü D10 D16 parçac)klara alan yönünde, negatif yüklü parçac)klara alana z)t yönde kuvvet etki eder. Cisimler kendilerine etki eden bu kuvvet yönünde hareket ederler. D-KD A Pozitif yükler elektrik alan K1,K11,K12, K1,K4,K7,K8,K10 yönünde, negatif yükler elektrik alana z)t yönde hareket ederler. D6,D8,D9,D11 D13,D16 K13,K16,K17,K18 K19,K20 D3,D5,D11,D12,D19 Elektrik alan)n yönü + dan ye do&rudur. Elektrik alan çizgilerinin ba(lang)c)na pozitif, sonuna negatif K6 D1,D5 K3,K6,K9,K11 D1,D7,D8,D9,D14 D17,D18,D20 yükleri yerle(tirme ve bu yüklerle elektriksel etkile(im sonucu hareketi yönünü aç)klama. D-B A K19,D12 D14, D15,D18 K14 D2,D12 D-Y A Ak)m + dan ye do&rudur. Pozitif K3 yükler ak)m yönünde negatif yükler z)t yönde hareket ederler. Y-KD B Pozitif yükler hareket etmez, K2 K2 negatif yükler elektrik alana z)t yönde hareket ederler. C Elektrik alan çizgileri üzerinde olmayan parçac)klar hareket etmez, çizgi üzerindeki pozitif parçac)klar alan yönünde negatif parçac)klar alana z)t yönde hareket ederler. D4,D21

128 111 Tablo 4.13 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-B B K12, C K5,K15 D D13 Y-Y D Elektrik alan içerisindeki tüm D10 parçac)klara elektrik alan yönünde kuvvet etki eder. E Elektrik alan)n yönü elektronlar)n K7 hareket yönüdür. Bu nedenle pozitif yükler elektrik alana z)t, negatif yükler elektrik alan yönünde hareket ederler. B-KD C Elektrik alan çizgileri üzerinde K8,K9,K14 D6 olmayan parçac)klar hareket etmez, çizgi üzerindeki pozitif parçac)klar alan yönünde negatif parçac)klar alana z)t yönde hareket ederler. B-B K4,K5K10,K13,K15 K16,K17,K18,K20 D2,D3,D4,D11,D17 D19,D20,D21 Tablo 13 deki veriler incelendi&inde ara(t)rma öncesi çok say)da ö&rencinin bu soruya yan)t veremedi&i görülmü(tür. Ara(t)rma sonunda ise soruyu yan)tlamayan ö&renci olmamakla birlikte aç)klama yapamayan ö&renciler oldu&u görülmektedir. Ö&renciler elektrik alandaki cismin hareket yönünü aç)klarken genellikle elektrik alan ve kuvvet kavram)n) kullanmak yerine elektrik alan çigilerinin yönüne bakarak yön belirlemek e&ilimindedir. Ara(t)rma sonunda kontrol grubundaki bir ö&rencinin pozitif yüklerin hareket etmeyece&i dü(üncesini devam ettirdi&i görülmektedir. Bu tip bir yan)ta deney grubunda rastlanmam)(t)r. EKT 5. Sorusunun nitel çözümlemesi sonucu ula()lan bulgular Tablo 4.14 te verilmi(tir.

129 112 Tablo 4.14 EKT Soru 5 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Üzerlerine net elektriksel kuvvet etki eden cisimler h)zlanan hareket yaparlar. K3,K7 D5,D9,D10,D12,D14 D18 K7,K13,K16 D1,D7,D9,D10,D14 D15,D16,D17,D18 D-KD D K1 D-B D K18, K19 D7 K4, K19 D2,D3,D12 D-Y D Elektrik alan)n yönü + dan ye K6,K8,K9 do&rudur. Elektrik alan çizgilerinin ba(lang)c)na pozitif, sonuna negatif yükleri yerle(tirme hareket ettikçe bu yüklere yakla()laca&)ndan h)zlan)laca&) dü(üncesi D19,D20,D21 Yükler birbirlerini çekerek K11 h)zlan)rlar. Y-KD A Elektrik alan cisimlere kuvvet etki K15 ettirir cisimler h)zlan)r, pozitif yükler hareket etmezler. Y-B B K14 K3,K5,K10, D4, D13 C K2, K20 K2 Y-Y B Elektrik alan/kuvvet sabit h)zl) K12,K13 K11,K12,K14, hareket yaparlar. D1,D6,D8 K17,K18,K20 D5,D6,D8 Ak)m sabittir, parçac)klar sabit h)zla hareket eder. K3 C Pozitif yükler hareket etmezler. K1 B-B K4,K5,K6,K8,K9 K10,K13,K15,K16, K17, D2,D3,D4,D11,D13, D15,D16,D17,D19,D 20,D21 D11

130 113 Bu soruda elektrik alan)n yönünü + dan ye do&ru dü(ünerek alan cizgilerinin ba()na pozitif yükleri sonuna yükleri yerle(tiren ö&rencilerin elektrik alandaki bir cisme bu yükler taraf)ndan kuvvet uygulanaca&) ve yüklere olan uzakl)&a ba&l) olarak düzgün elektrik alandaki bir yüke farkl) büyüklüklerde bir kuvetin etki edebilece&i gibi yanl)( bir sonuç ç)kard)klar) görülmü(tür. Ayr)ca bu soruda rastlananbir di&er kavram yan)lg)s) a(a&)daki gibidir. Cisim üzerine etkiyen elektriksel kuvvet/elektrik alan sabit ise o halde cisim sabit h$zla hareket eder. Bu yan)lg)n)n ö&rencilerin mekanik konular)ndaki eksik ya da hatal) anlamalar)ndan kaynaklanabilece&i dü(ünülmü(tür Soru 6, Soru 7 ve Soru 8 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da bilgi k)sm) verilen sorulardan Soru 6 te metal blo&un içindeki elektrik alan, Soru 7 te ayn) blok yal)tkan olsayd) içindeki elektrik alan ve Soru 8 de metal blo&un içine aç)lan bir oyu&a yerle(tirilen pozitif yükün hareketi konusundaki ö&renci anlamalar) incelenmi(tir. A(a&)da tablo 4.15 te ö&renci yan)tlar)n)n kavramsal anlama kategorilerine göre da&)l)m) verilmi(tir.

131 114 Tablo 4.15 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 6 ve Soru 7 ye Soru 8 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 5 Soru 6 Soru 7 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y Tablo incelendi&inde ön testlerde ö&rencilerin ço&unun bu sorular) bo( b)rakt)klar) görülmektedir. Sorular hakk)nda aç)klama yapan tüm ö&rencilerin aç)klamalar)n)n ise yanl) oldu&u görülmektedir. Buradan ö&rencilerin ara(t)rma öncesi elektrik alana koyulan iletken ve yal)tkan cisimlerin durumlar) ile ilgili ciddi problemlerinin oldu&unu göstermektedir. Son testlere bak)ld)&)nda bo( b)rakan ö&renci say)s) oldukça azd)r. Deney grubundaki ö&rencilerin elektrik alandaki metallerin durumu ile ilgili kavramsal anlamalar)ndaki geli(imde kontrol grubu ö&rencilerine göre büyük fark varken ayn) (eyi yal)tkanlar)n durumu ile ilgili olarak söylemek mümkün de&ildir.

132 115 Tablo 4.16 EKT Soru 6 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Blo&un içine giren ve ç)kan elektrik K13 alan çizgileri e(it oldu&u için net elektrik alan s)f)rd)r. D5,D6,D12,D18, D20 Cisim yüksüz oldu&u için içerisinde D4 elektrik alan olu(maz. D-KD D Metal/iletken lerin içinde elektrik D16,D19 alan olu(maz. Y-KD C Metal blo&un içinde d)( elektrik K11 D9 alanla z)t yönlü elektrik alan olu(ur. Nötr blok elektrik alan)n etkisiyle kutuplan)r ve içinde d)( elektrik alanla z)t yönlü iç elektrik alan olu(ur. Cisim elektrik alan)n tümünü kaplamad)&) için iç elektrik alan) d)(takinden daha küçüktür. K9 D8 A Metallerin içinde d)( elektrik alanla D5 e(it büyüklükte z)t yönlü iç elektrik alan olu(ur. Y-B A D8,D13,D16,D21 K10,K14,K20 D1,D2 B D18 K1,D10 C D20 Y-Y B Elektrik alan cismin içinden geçen D6 elektik alan çizgisiyle orant)l)d)r, çizgilerin tümü geçmedi&i için iç elektrik alan daha küçüktür. Metaller elektrik alan)n bir k)sm)n) iletirler/so&ururlar/geçirirler. K2,K12 D10 K2,K11,K12 letkenin içinde elektrik ak)s) olu(ur. D17 A Metaller elektri&i iletirler bu nedenle d)( elektrik alanla ayn) iç elektrik alan olu(ur. K18 D15,D16

133 116 Tablo 4.16 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-Y A Metal iletken oldu&undan ayn) elektrik alan olu(ur / Metaller elektrik alan) iletirler/geçirirler/so&ururlar K4 K3,K6 K3,K7,K4,K5,K8, K9,K15,K16,K18, K19 D7,D11,D13 B-B C Blo&a giren ve ç)kan çizgi say)s) e(it oldu&u için d)( elektrik alanla ayn) yönlü iç elektrik alan olu(ur Metal nötr oldu&u için elektrik alandan etkilenmez/ayn) d)( elektrik alan olu(ur. Elektrik alan + dan ye dir. Metal iletken oldu&undan içindeki yükler elektrik alanla ayn) do&rultuda toplan)r ve ayn) elektrik alan) içerde olu(tururlar. Metal iletken oldu&undan di( elektrik alandan küçük iç elektrik alan olu(ur. K17 D1,D4 D9 K1,K5,K7,K8,K10, K13,K14,K15,K16, K19,K20 D2,D3,D7,D11,D12, D14,D15,D17,D19 D3,D21 K5 K17 Tablo 4.16 daki veriler incelendi&inde Ara(t)rma sonras)nda deney grubu ö&rencilerinin kavramsal anlamalar)ndaki art)( kontrol grubuna göre daha fazlad)r.. Ö&rencilerde görülen en önemli anlama zorlu&u elektrik alan ile elektrik ak)m) kavram)n)n do&ru ayr)(t)r)lamamas)d)r. Ö&rencilerin bu nedenle a(a&)daki gibi kavram yan)lg)lar) vard)r: 7letken cisimler elektrik alan$n$ iletirler. 7letken cisimler elektrik alan$ soururlar. 7letken cisimler elektrik alan çizgilerini içlerinden geçirirler.

134 117 Yukar)daki yan)lg)lara sahip ö&renciler deney öncesinde kontrol grubunda 5 deney grubunda 1 ki(iyken ara(t)rma sonras)nda kontrol grubunda 13, deney grubunda 5 olacak (ekilde art)( göstermi(tir. Tablo 4.17 EKT Soru 7 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D C Yal)tkan)n içindeki yükler kutuplanarak içerisinde d)( elektrik K5 D5 alandan küçük z)t yönlü iç elektrik alan olu(tururlar. D-B C K14,D12 Y-B A D2 B K9 D1, D8,D13 K16 D D18 K20 D1 Y-Y B Blo&un içindeki bölge D4,D6 d)()ndakinden küçük oldu&undan iç elektrik alan daha küçüktür. Yal)tkan oldu&undan elektrik alan olu(maz. K3 D3 K12 A Yal)tkanlar d)( elektrik alanla ayn) iç elektrik alan olu(tururlar. K1,K2 D16,D20 C Yal)tkan oldu&undan z)t yönlü iç elektrik alan olu(turur. D9 D Yal)tkanlar elektrik alan) geçirmezler/iletmezler/so&urmazlar K12,K17 Yal)tkanlar elektri&i iletmez bu nedenle içlerinde elektrik alan olu(maz. K10 D5,D6,D10,D21 K3,K9,K10,K11 D14 Cisim yal)tkan oldu&undan içinde elektrik alan olu(maz. K4,K6,K7,K8,K11 D9,D20 K4,K5,K7,K8,K15, K18,K19 D3,D8,D10,D11, D13,D15,D17,D18, D19,D21

135 118 Tablo 4.17 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-Y D Yal)tkan cisimler elektrik alandan K13 etkilenmezler. B-B K1,K2,K5,K14,K15, K16,K18,K19,K20 D2,D4,D7,D11,D12, D14,D15,D16,D17, D19 K13,K17 D7 Tablo 4.17 incelendi&inde hem deney hem de kontrol grubu ö&rencilerinin yal)tkanlar)n elektrik alandaki durumlar) ile ilgili olarak ara(t)rma öncesinde ve sonras)nda ciddi s)k)nt)lara sahip oldu&u görülmektedir. Soru 6 daki gibi iletkenler elektri&i iletir dü(üncesi ve elektrik alan) ile elektrik ak)m) kavram)n) do&ru olarak ayr)(t)ramama ö&rencilerde a(a&)daki gibi yan)lg)lara yol açm)(t)r: Yal$tkan cisimler elektrik alan$ iletmezler. Yal$tkan cisimler elektrik alan$n$ sourmazlar. Yal$tkan cisimler elektrik alan çizgilerini içlerinden geçirmezler. Ö&rencilerin iletken ve yal)tkanlar)n elektrik alandaki durumlar) hakk)ndaki anlamalar) deney grubunda iletken cisimler için art)( gösterirken yal)tkanlar için olu(an art)()n çok daha az oldu&u görülmektedir. Uygulanan her iki yöntemde ö&rencilerde elektrik ak)m) ve elektrik alan) kavramlar) aras)ndaki fark)n olu(turulamas)nda etkili olamam)(t)r. Tablo 4.18 EKT Soru 8 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Metal blok içindeki net elektrik alan s)f)rd)r. Cisme kuvvet etki D5 K13 D5,D6,D14,D20 etmeyece&inden hareket etmez. D-Y D Pozitif yükler hareket etmez. K1,K2

136 119 Y-KD Y-B Y-Y Tablo 4.18 Devam* A çerde olu(an elektrik alan)n etkisiyle h)zlanan hareket yapar. D10 K7,K8,K19 D3,D7,D10,D11 C Blo&un içinde olu(an z)t yönlü iç K9,K11 elektrik alan)n etkisiyle cisim d)( D9 elektrik alana z)t yönlü h)zlanan hareket yapar. A D13 K9,K16 D1,D12,D13,D15 C D20 K12,D21 A D)( elektrik alan)n etkisiyle K10 K4,K15,K18 h)zlanan hareket yapar. D6 D9,D16,D17,D19 D)( elektrik alan ve iç elektrik alan D21 ayn) yönlü oldu&undan h)zlanan hareket yapar. ç elektrik alan d)( elektrik alandan K12 daha küçük oldu&u için oyuk D18 içindeki yük d)(ar)ya yakla(t)kça h)zlan)r. Blo&un içinde yükler kutuplan)r. + K6 yüklü cisim yüklerce çekilir ve hareketi boyunca kuvvet artaca&)ndan h)zlan)r. B Cisme etkiyen kuvvet sabit h)z h)z K2 D8 sabittir. Metal blo&un içindeki yük d)( K4 K3,K11 elektrik alan yüzünden sabit h)zl) D1,D16 D4 hareket eder. D)( elektrik alan ve iç elektrik alan K20 ayn) yönlü oldu&undan sabit h)zl) hareket yapar. C Metal blo&un içinde d)( elektrik alanla ayn) yönlü iç elektrik alan olu(ur cisim iç elektrik alanla z)t yönlü hareket yapar. Y-B B K3 K14

137 120 B-B Tablo 4.18 Devam* K1,K5,K6,K7,K8, K13,K14,K15,K16, K17,K18,K19,K20 D2,D4,D7,D8,D11, D12,D14,D15,D17, D19 K5,K10,K17 D2,D18 Tablo 4.18 incelendi&inde metal blok içinde net elektrik alan s)f)r oldu&u için cisme etkiyen bir kuvvet olmayaca&)n) bu yüzden cismin hareket etmeyece&i (eklindeki do&ru kavramsal anlama say)s) deney grubu ö&rencilerinde daha fazlad)r. Bununla birlikte kalan ö&rencilerin ço&unun bu durumda cismin d)( elektrik alan sayesinde hareket edece&ini dü(ündü&ü görülmü(tür Soru 9, Soru 10 ve Soru 11in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da bilgi k)sm) verilen sorularda ö&rencilerin topraklanma olay) ile ilgili kavramsal anlamalar) ölçülmü(tür. Soru 9 da pozitif yüklü bir kürenin, Soru 10 da ise negatif yüklü bir kürenin topraklanmas) durumunda ne olaca&), Soru 11 de ise pozitif yüklü kürenin pozitif yüklü bir çubuk ile etki ile elektriklenmesi durumunda topraklan)rsa son yükünün ne olaca&) sorulmu(tur. A(a&)da bu sorulara ait nitel çözümleme sunulmaktad)r.

138 121 Tablo 4.19 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 9 ve Soru 10 ye Soru 11 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 9 Soru 10 Soru 11 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y Tablo 4.19 incelendi&inde ö&rencilerin etki ile elektriklenme ve topraklanma konusundaki kavramsal anlamalar)n)n uygulama öncesinde olukça yüksek oldu&u görülmektedir. Uygulama sonras)nda ö&rencilerin tümü negatif yüklü cisimlerin topraklanmas) olay)n) do&ru olarak aç)klayabilmi(tir. Pozitif yüklerin topraklanma olay) deney grubu ö&rencilerinin tümünce do&ru olarak aç)klan)rken kontrol grubundaki 1 ö&renci bu soruda yanl)( seçenek i(aretlemi( ve aç)klama yapamam)(t)r. Ö&rencilerin etki ile elektriklenmi( bir cismin topraklanmas) olay)n) aç)klad)klar) 11.soruda ara(t)rma sonras)nda do&ru aç)klama yapan ö&rencilerin say)s) deney grubunda 3 ki(i artarken kontrol grubunda 6 ki(i artm)(t)r. Ayr)ca deney grubunda ba(lang)çta do&ru kavramsal anlamaya sahip olmayan 2 ö&renci varken, ara(t)rma sonunda do&ru kavramsal anlamaya sahip olmayan ö&renci kalmam)(t)r. A(a&)da bu sorular)n nitel çözümlemesi sonucu ula()lan bulgular verilmektedir.

139 122 Tablo 4.20 EKT Soru 9 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D B Pozitif yüklü küre toprakland)&)nda pozitif yükler hareket etmeyece&inden topraktan küreye negatif yükler geçer ve küre nötrlenir. K1,K2,K3,K4,K5,K6, K7,K8,K9,K10,K11, K12,K13,K14,K15, K16,K17,K19,K20 D1,D2,D4,D5,D6,D8, D9,D10,D11,D12, D13,D14,D16,D17, D18, D19,D20,D21 K1,K2,K3,K4,K5, K6,K7,K8,K9,K10, K11,K12,K13,K14, K15,K16,K17,K18, K19,K20 D1,D2,D3,D4,D5, D6,D7,D8,D9,D10, D11,D12,D13,D14, D15,D16,D17,D18, D19,D20,D21 D-KD B Topraklama gerçekle(ir küre nötr D3 olur. D-B B D7 D-Y B Toprak negatif yüklüdür. Topraktan K18 küreye negatif yük geçer küre nötrlenir. Y-Y A Toprakland)&)nda küredeki pozitif yükler topra&a geçer ve küre nötr olur. D15 Tablo 4.20 incelendi&inde ara(t)rma öncesinde deney grubu ö&rencilerinden birinin topraklanma olay)nda: Topraklanma olay$nda bir cismin sahip olduu yük fazlal$$ (negatif ya da pozitif) topraa geçer ve cisim nötrlenir (eklinde bir yan)lg)s) vard)r. Bu yan)lg) ara(t)rma sonunda yerini do&ru kavramsal anlamaya b)rakm)(t)r. Kontrol grubu ö&rencilerinden biri ara(t)rma öncesinde ise topra&)n negatif yüklü oldu&unu dü(ünmektedir. Bu dü(ünce de ara(t)rma sonras)nda yerini do&ru kavramsal anlamaya b)rakm)(t)r.

140 123 Tablo 4.21 EKT Soru 10 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D A Negatif yüklü küre toprakland)&)nda negatif yükler topra&a geçer ve küre nötrlenir. Pozitif yükler hareketsizdir. K1,K3,K4,K5,K6,K7, K8,K9,K10,K11,K12,K13,K14,K15,K16, K17,K18,K19,K20 D1,D2,D4,D5,D6,D7, D8,D9,D10,D11,D12,D13,D14,D16,D17, D18,D19,D20,D21 K1,K2,K3,K4,K5, K6,K7,K8,K9,K10, K11,K12,K13,K14, K15,K16,K17,K18, K19 D1,D2,D3,D4,D5, D6,D7,D8,D9,D10, D11,D12,D13,D14, D15,D16,D17,D18, D19,D20,D21 D-KD A Topraklama gerçekle(ir küre nötr D3 olur. Y-B B D15 Y-B D K20 Y-Y A Küreye topraktan negatif yük geçer küre negatif yüklü olur. K2 Tablo 4.21 incelendi&inde ara(t)rma öncesinde do&ru kavramsal anlamaya sahip kontrol grubu ö&rencisinin ara(t)rma sonunda yanl)( kavramsal anlamaya sahip oldu&u görülmü(tür. Ara(t)rma sonunda deney grubu ö&rencilerinin tümü do&ru kavramsal anlamaya sahiptir. Tablo 4.22 incelendi&inde uygulama sonras)nda deney grubu ö&rencilerinin etki ile elektriklenmi( yüklü bir cismin topraklanmas) ile ilgili olarak yanl)( kavramalar)n)n olmad)&), yaln)zca kontrol grubundan bir ö&rencinin yanl)( anlamaya sahip oldu&u görülmü(tür. Bu sorunun çözümünde deney ve kontrol gruplar)ndan üçer ö&rencinin cismin elektrikle etkilenmesini aç)klad)&) fakat kürenin topraklanmas) durumunda yine nötr olaca&)n) dü(ündükleri görülmü(tür.

141 124 Tablo 4.22 EKT Soru 11 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Yüklü çubu&un etkisi ile küre etki ile elektriklenir. Topra&)n ba&l) oldu&u tarafta pozitif yük fazlal)&) olur topraktan gelen negatif yükler ile küre nötrlenir. Çubu&un etkisi ile bir miktar daha negatif yük çekilir. K5,K6,K8,K9,K11, K12,K13,K15,K16, K17,K19, D1,D2,D6,D9,D10, D12,D14,D16,D18, D21 K2,K3,K5,K6,K7, K8,K9,K11,K12, K15,K16,K17,K18 D2,D4,D5,D6,D7, D9,D10,D11,D14, D15,D16,D17,D18, D19,D20,D21 D-KD D Hem küredeki hem de çubuktaki pozitif yüklerin negatif yükleri K20 D8, D17 K19 D1 çekmesinden dolay) küre negatif yükle yüklenir. D-B D K7 D-Y D Negatif yükler topra&a geçer ve D7 küre nötr olur. Etki alt)nda olan pozitif yükler K13 topraklanamaz ve küre pozitif yüklü olarak kal)r. Y-KD C Yüklü çubu&un etkisi ile küre etki K1,K4,K10 K1,K4,K10 ile elektriklenir. Topra&)n ba&l) oldu&u tarafta pozitif yük fazlal)&) olur topraktan gelen negatif yükler ile küre nötrlenir. D5,D20 D8,D11,D13 Negatif yükler küreye geçer ve küre nötr olur. K2 D13 Y-B C K20 Y-Y A Küredeki yükler etki ile sol tarafta D11,D15 toplan)r, küre toprakland)&)nda pozitif yükler topra&a geçer küre nötr olur. B-B K3,K14,K18 D3,D4,D19 K14 D3 Ayr)ca deney grubunda ara(t)rma öncesinde yanl)( kavramsal anlamaya sahip 2 ö&rencinin anlama düzeylerinin ara(t)rma sonras)nda k)semn do&ru ve tam

142 125 do&ru kavramsal anlama düzeyine geldi&i görülmektedir. Modelleme yoluyla ö&retim bu ö&rencilerin kavramsal anlama düzeylerini art)rmada etkili olmu(tur Soru 12 nin Nitel Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Soru 12 EKT nin çizim kullan)larak ö&renci anlamalar)n)n ölçüldü&ü bir sorusudur. Bu soruda ö&rencilerden küre ile kabuk aras)ndaki I nolu bölgede ve kabu&un d)()ndaki II nolu bölgedeki elektrik alan çizgilerini çizmeleri istenmi(tir. Soru seçenek içermedi&i için çözümlenmesinde küre kabu&unun etki ile elektriklenmesi, I nolu bölgedeki elektrik alan çizgileri ve II nolu bölgedeki elektrik alan çizgilerinin do&ru çizilmesi (eklinde soru analiz edilmi(tir. Tablo 4.23 EKT Soru 12 çin Ö;renci Çizimlerinin Gruplar* Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(/gösterilmemi(. I ve II nolu bölgede elektrik alan çizgileri do&ru çizilmi(. K3 D9,D10,D21 K1K3,K6,K8,K9,K 15,K16,K17,K18,K 19,K20 D1,D4,D5,D6,D7, D8,D12,D18 Kürenin etki ile elektriklenmesi do&ru gösterilmi(, alan K1,K2,K15,K17 K7,K12 çizgileri çizilmemi(. D11 Kürenin etki ile elektriklenmesi do&ru gösterilmi(. Alan çizgileri I nolu bölgede do&ru çizilmi( II nolu bölgede çizilmemi(. K4 K4,K13 D11,D14,D15,D20, D21

143 126 Tablo 4.23 Devam* Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(/gösterilmemi(. Alan çizgileri I nolu bölgede do&ru çizilmi( II nolu bölgede K11 D6,D7,D16,D18 K5,K9,K10,K14 D3,D9,D16,D19 yönleri ters çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(. Alan çizgileri I K7,K8, nolu bölgede yönleri ters çizilmi( II nolu bölgede çizilmemi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(. Alan çizgileri I D13 nolu bölgede yönleri ters çizilmi( II nolu bölgede do&ru çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(. Alan çizgileri K6,K9,K10,K12 K2 merkezcil çizilmemi(. D5 Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmi(. Alan çizgileri I D20 ve II nolu bölgelerde yönleri ters çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi gösterilmemi(, I veii nolu bölgelerde elektrik alan do&ru çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi do&ru gösterilmemi(. Alan K5, K11,K14 çizgileri I nolu bölgede do&ru çizilmi( II nolu bölgede yönleri ters çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi do&ru gösterilmemi(. Alan D17 çizgileri I nolu bölgede yönleri ters II nolu bölgede do&ru çizilmi(. Kürenin etki ile elektriklenmesi do&ru gösterilmemi(. Alan çizgileri I nolu bölgede çizilmemi( II nolu bölgede do&ru çizilmi(. D10 Küre yal)tkan oldu&undan elektrik alan olu(maz K13 dü(üncesiyle elektrik alan çizgileri çizilmemi(. Bo( K18,K19,K20 D1,D2,D3,D4, D8,D12,D13, D14,D17,D19 D2 Tablo 4.23 incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin büyük k)sm)n)n uygulama öncesinde bu soruyu bo( b)rakt)klar) görülmektedir. Ara(t)rma sonunda her iki grupta da do&ru çizim say)s) artm)(t)r. Küre kabu&unun etki ile elektriklenmesini do&ru gösteren ö&renci say)s) ara(t)rma sonunda her iki gruptada

144 127 artm)(t)r. Bununla birlikte etki ile elektriklenmeyi gösteren ö&rencilerin II bölgede elektrik alan çizgilerini hiç çizmedikleri ya da yönlerini ters çizdikleri görülmü(tür. Ö&rencilerin bu durumu aç)klayan mant)ksal aç)klamalar) bulunmamaktad)r. Kontrol grubundaki bir ö&rencinin uygulama öncesi: Yal$tkanlar elektrik alan olu#turmazlar bu nedenle etraflar$nda elektrik alan çizgileri çizilemez Feklinde bir yan)lg)ya sahip oldu&u görülmü(tür. Bu ö&renci uygulama sonras)nda etki ile elektriklenmeyi gösterip I nolu bölgedeki elektrik alan) çizmi( II nolu bölgede elektrik alan olmayaca&)n) dü(ünmü(tür Soru 13, Soru 14 ve Soru 15 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da bilgi k)sm) verilen Soru 13, Soru14 ve Soru15 de ö&rencilerin elektriksel potansiyel ve i( konusundaki kavramsal anlamalar) ölçülmü(tür. Soru 13 te hangi yollar boyunca harekette cismin potansiyel enerjisinde art)( olaca&), Soru 14 te hangi yollar boyunca i( yap)ld)&) ve Soru 15 te hangi yolda yap)lan i(in en fazla oldu&u sorulmu(tur. Ö&rencilerin sorulara verdikleri yan)tlar)n nitel analizi sonucu elde edilen bulgular a(a&)da sunulmu(tur.

145 128 Tablo 4.24 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 13 ve Soru 14 ye Soru 15 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 13 Soru 14 Soru 15 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y Tablo 4.24 incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin yar)dan fazlas)n)n bir yükün e(potansiyel çizgileri üzerinde hareket ettirilmesi durumunda i( yap)lmayaca&), fiziksel olarak i( yap)lmas) için yükün potansiyelleri farkl) noktalar aras)nda hareket ettirilmesi gerekti&i (eklindeki do&ru kavramsal anlamaya eri(ti&i görülmektedir (Soru 14). Do&ru kavramsal anlamaya sahip kontrol grubu ö&rencilerinin say)s) ara(t)rma sonunda sadece 5 tir. Bununla birlikte Soru 13 te deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin kavramsal anlama ara(t)rma öncesinde ve sonras)nda düzeyleri oldukça dü(üktür. Soru 15 te uygulama sonras) deney grubu ö&rencilerinin büyük ço&unlu&unun k)smi do&ru kavramsal anlamaya sahip oldu&u göülmektedir. Bu soruda dikkat çekici bir nokta yanl)( kavramsal anlamaya sahip 5 kontrol grubu ö&rencisinin bu bilgilerini kullanarak do&ru seçene&i i(aretlemesidir. Bu bak)mdan bak)ld)&)nda iki a(amal) testlerin kavramsal anlamay) çoktan seçmeli testlere göre daha iyi aç)klayabildi&i söylenebilir.

146 129 Tablo 4.25 EKT Soru 13 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D C Potansiyeli yüksek olan bir D12 K15 noktadan potansiyeli dü(ük olan bir noktaya do&ru hareket edildi&inde parçac)&)n el. potansiyel enerjisi artar. D1,D5,D9,D11 Elektrik alana kar() i( yap)ld)&)nda K12 parçac)&)n el.potansiyel enerjisi artar. D-KD C Yükler aras) uzakl)k azald)&)nda K13,K15,K20 K7,K12,K13,K18, parçac)&)n el.potansiyel enerjisi artar. D1,D16,D18 K19 Potansiyel enerjideki de&i(im D14,D15 hareket edilen noktalar aras)ndaki potansiyel farka ba&l)d)r. En büyük de&i(im C-D aras)ndad)r. D-B C K2 D17 D-Y C Parçac)&)n hareketi boyunca D3 elektrik alan azal)r, enerjisi artar. En d)(taki halka en yüksek K9 potansiyeldedir. Parçac)&)n hareketi boyunca potansiyel azald)&)ndan potansiyel enerji artar. Parçac)k yüke yakla()rken h)z) azal)r, potansiyel enerjisi artar. D3 Parçac)&)n hareketi boyuncaetkiyen D12 elektriksel kuvvet artar, potansiyel enerjisi artar. Y-KD A Potansiyeli farkl) noktalar aras)nda D7 hareket edildi&inde i( yap)l)r. A-B yolu boyunca yüke etkiyen kuvvet azalaca&)ndan pot. enerjisi artar. En d)(taki halka en yüksek potansiyeldedir. D)(tan içe hareket edildi&inde el. potansiyel enerji artar. K9,K10,K11 D2,D5,D9,D10,D20, D21 K1,K4,K5,K10,K11 D2,D4,D6,D8,D10, D13,D16,D18,D20, D21

147 130 Tablo 4.25 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-B A K17,D8 K14 B D13 Y-Y A Cisimler aras)ndaki uzakl)k D6, D13 K20 artt)&)ndan cismin el.potansiyel enerjisi artar. Elektrik alan do&rultusunda hareket yap)ld)&) için cismin potansiyel enerjisi artar. K16 Yerçekiminden dolay) potansiyel enerjisinde bir art)( olmu(tur. K2 B E(potansiyel çizgileri üzerinde K18 hareket edildi&inde el.potansiyel enerji artar. BC nin potansiyeli en fazla. B-KD B-C ve D-E yollar)nda el.potansiyel K8 K8 enerjisi de&i(mez çünkü merkezdeki yüke uzakl)&) de&i(miyor. B-Y Bir maddenin yüksekli&i artmadan K19 potansiyel enerjisi artmaz. B-B K1,K3,K4,K5,K6,K7, K14,K16, D4,D7,D11,D14,D15 D17,D19 K3,K6,K17 Tablo 4.25 incelendi&inde ön testlerde ö&rencilerin Soru 13 ü ço&unlukla bo( b)rakt)klar) görülmektedir. Soruya yan)t veren ö&renciler içinden her iki grupta yaln)zca 1 ö&rencinin do&ru kavramsal anlamaya sahip oldu&u bulunmu(tur. Yanl)( yan)t veren ö&rencilerin s)kl)kla yapt)klar) bir hata yüke en uzak e(potansiyel e&risi üzerindeki noktalar) en yüksek potansiyelli noktalar olarak seçmeleridir. Ara(t)rma sonunda bu yanl)( anlaman)n devam etti&i görülmektedir.

148 131 Tablo 4.26 EKT Soru 14 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D A Yaln)zca A-B ve C-D noktalar) K11 K11,K17 aras)nda potansiyel de&i(mektedir. D1,D5,D8,D10, D20 D1,D4,D5,D8,D9, D10,D16,D18,D20 Yaln)zca A-B ve C-D yollar)nda elektrik alan çizgileriyle ayn) do&rultuda hareket yap)lm)(t)r. K13 K16 Hareket ve cisme etkiyen kuvvet ayn) do&rultuda oldu&undan i( yap)l)r. D9 K1,K13, D3,D11,D21 D-KD A Yar)çap do&rultusunda hareket K15 K3,K7,K15 edildi&i için i( yap)lm)(t)r. Yaln)zca A-B ve C-D yollar) boyunca enerji de&i(imi vard)r. K10 D6,D18 K2 D2,D7,D19 Yaln)zca elektrik alana kar() yap)lan K12 i(lerde i( yap)l)r. D-B A K5,K14,K19,D17 D-Y A Elektriksel kuvvetin de&i(ti&i yollarda D12 i( yap)l)r. Y-KD B Yap)lan i( cismin enerjisindeki D13 de&i(im ile orant)l)d)r. Y-B C K9 K20 D D13 Y-D A Potansiyel de&i(iminin oldu&u D6 noktalar aras)nda i( yap)l)r. B Parçac)&)n cisme olan uzakl)&) K4 de&i(nedi&i zaman i( yan)(maz. Y-Y A A-B ve C-D yollar)nda elektriksel K4 kuvvet de&i(iyor. B Elektriksel olarak i( yap)labilmesi için K9,K10 al)nan yol boyunca potansiyelin sabit olmas) gerekir. C Yerde&i(tirmenin oldu&u her yolda i( D2 K12 yap)l)r. W=F.x tir. Tüm yollar boyunca cisme kuvvet etki etti&inden i( yap)l)r. K19 D21 K6,K8,K18 D13,D14

149 132 Tablo 4.26 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm B-B K1,K2,K3,K5,K6, K7,K8,K14,K16, K17,K18,K20 D3,D4,D7,D11, D12,D14,D15,D16 D17,D19 K3 Tablo 4.26 incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin yar)dan fazlas)n)n (12 ki(i) elektriksel i( ve potansiyel kavramslar) aras)ndaki do&ru ili(kiyi kurabildikleri görülmektedir. Kontrol grubunda bu say) 5 te kalm)(t)r. Bununla birlikte ara(t)rma ba(lang)c)nda bir deney grubu ö&rencisinin, ara(t)rma sonunda ise bir kontrol grubu ö&rencisinin a(a&)daki gibi bir kavram yan)lg)s)na sahip oldu&u görülmektedir. Yer dei#tirme yap$lan her harekette i# yap$l$r. Ayr)ca baz) ö&renciler mekanik dersinde ö&renikleri W=F.x ba&)nt)s)n) kullanarak tüm yollar boyunca cisim üzerine yüklü di&er cisim taraf)ndan bir kuvvet etki etti&ini dü(ünü( ve tüm yollar boyunca i( yap)l)r (eklinde bir ç)kar)ma gitmi(lerdir. Bu ö&rencilerin cisim üzerine etki eden kuvvetin ya(n)zca yola paralel bile(eninin i( yapaca&) ön bilgisine sahip olmad)&) ortaya ç)kmaktad)r. Ara(t)rma sonunda bu tarz dü(ünceye sahip olan kontrol grubu ö&renci say)s) 3, deney grubu ö&renci say)s) 2 dir. Ö&rencileri eksik/hatal) ön bilgileri do&ru kavramsal anlamaya eri(melerini engellemi( olabilir.

150 133 Tablo 4.27 EKT Soru 15 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D C C-D yolu boyunca enerji de&i(imi K10 en fazlad)r bu nedenle yap)lan i( en D6 büyüktür. Yap)lan i( potansiyel enerjideki de&i(ime e(ittir. Potansiyel de&i(iminin en büyük oldu&u yolda en fazla i( yap)l)r. K10, K16,K17 D1,D9,D11,D14, D18 Cisme etkiyen kuvvet K13 do&rultusunda al)nan en uzun yol oldu&u için en fazla i( yap)lm)(t)r. D-KD C Yar)çap do&rultusunda al)nan en K15 K15 uzun yol C-D aras)nda oldu&u için D1 D12, yap)lan i( en fazlad)r. C-D yolu boyunca potansiyel de&i(imi en fazla oldu&u için yap)lan i( en fazlad)r. K11, D2, D8,D9,D12 K11 D2,D4,D5,D6,D8, D10,D11,D15,D16, D17,,D19,D20 C-D yolu boyunca elektrik alan D16 artt)&) için yap)lan i( en fazlad)r. D-Y C C-D yolu boyunca yap)lan i( K13 elektrik potansiyele kar() yap)lm)( oldu&undan C-D yolu boyunca yükler birbirini harekete z)t yönde itece&inden bu yolda yap)lan i( en fazlad)r K19 D3,D4,D19,D20 K5,K6,K7,K8,K12 D3,D21 Potansiyeli daha büyük noktaya D18 geçilmektedir. Yüksek potansiyel cisme daha fazla direnç gösterir bu nedenle yap)lan i( en fazlad)r. D-Y C Yaln)zca C-D yolu boyunca K12 elektrik alana dik bir kuvvetle i( yap)lm)(t)r. D-B D21 K14,K18, Y-B A K2,K20

151 134 Tablo 4.27 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-B B D13 C K9 Y-Y A Hem elektriksel kuvvetlere hem de D5 yerçekimine kar() i( yap)ld)&) için yap)lan i( en fazlad)r. A-B yolu boyunca yüksek D10 K1,K4 potansiyelli noktaya geçi( oldu&undan en fazla i( yap)lm)(t)r. B Al)nan yol en fazla oldu&u için K9 yap)lan i( en fazlad)r. En d)( halkan)n potansiyeli en fazlad)r. Potansiyeli en fazla olan yolda hareket edildi&i için en fazla i( yap)l)r. D13 C Al)nan yol en uzun oldu&u için K4 daha fazla i( yap)lm)(t)r. B-B K1,K2,K3,K5,K6,K7, K8,K14,K16,K17, K18,K20 D7,D11,D14,D15, D17 K3,K19 D7 Tablo 4.27 incelendi&inde her iki gruptaki ö&rencilerin ço&unun Soru 15 i ara(t)rma ba()nda bo( b)rakt)klar) görülmü(tür. Ara(t)rma sonunda yanl)( anlamaya sahip ö&renci yan)tlar) incelendi&inde baz) ö&rencilerin C-D yolu boyunca cisimler birbirlerini ittikleri için hareketin bu yolda di&erlerine göre daha zor olaca&)n) dü(ündükleri bu yüzden bu yolda yap)lan i(in en büyük oldu&una inand)klar) görülmü(tür. Ö&rencilerde hareketin fiziksel zorlu&u ile yap)lan i(in büyüklü&ü aras)nda kurulmu( hatal) bir ili(ki vard)r. Bu tarz dü(ünen ö&renci say)s) ara(t)rma sonunda deney grubunda 2, kontrol grubunda 5 tir.

152 Soru 16, Soru 17 ve Soru 18 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da bilgi k)sm) verilen Soru 16, Soru 17 ve Soru 18 de ö&rencilerin bir kondansatörün levhalar)n)n yüklenmesi ile ilgili anlamalar) ölçülmü(tür. Tablo 4.28 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 16, Soru 17 ve Soru 18 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 16 Soru 17 Soru 18 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y

153 136 Soru 16 da anahtar kapat)ld)&)nda levhalardaki yükün büyüklü&ü ve i(areti, Soru 17 de levhalar aras)n)n iletken bir madde ile doldurulmas)yla levhalardaki yükün büyüklü&ü ve i(areti ve Soru 18 de yüklü bir kondansatörün levhalar) aras)n)n dielektrik madde ile doldurulmas)yla s)&as)ndaki de&i(im sorulmu(tur. Ö&rencilerin uygulama öncesi ve sonras) bu sorulara verdikleri yan)tlar)n anlama katedorilerine göre da&)l)m) Tablo 4.28 de verilmi(tir. Tablo 4.28 incelendi&inde ö&rencilerin ön testte sorular) bo( b)rakt)&) görülmektedir. Deney ve kontrol grubu ö&rencileri Soru 16 ve Soru 17yi son testte bo( b)rakmay)p yan)tlama yoluna gitmi(lerdir. Soru 18 de deney grubu ö&rencileri soruyu yan)tlarken, kontrol grubunda soruyu bo( b)rakan 6 ki(i vard)r. Deney grubu ö&rencileri levhalar) aras)na iletken yerle(tirilen bir kondansatörün levhalar)nda yük depolanmay)() konusunda do&ru kavramsal anlamaya sahiptir. Kontrol grubu ö&rencilerinin ise yar)s) bu soruyu yanl)( aç)klam)(t)r. Tablo 4.29 EKT Soru 16 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D A Pilin negatif kutmundan gelen K12,K19 D17,D18 yükle B levhas) negatif yükle yüklenir. A levhas)ndaki negatif yükler pilin pozitif kutbuna ilerler. A levhas) pozitif yüklenir. D17 D-KD A Levhalar ba&land)klar) pilin K2,K15 K3,K6,K9,K15,K16 kutbuyla ayn) i(aretli yükle yüklenirler. D8,D10,D16,D21 K18,D3,D5,D6,D7, D10,D12,D15,D19 Levhalar)n büyüklükleri e(it oldu&undan e(it yükle yüklenirler. D4 K12,K19 D4 B levhas)na gelen negatif yükler sayesinde B yüklenir A da poztif yüklenmi( olur. K9 Aradaki yal)tkan madde sayesinde levhalar yüklenir. D13,D20,D21

154 137 Tablo 4.29 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-Y A B levhas)nda depolanan negatif K5,K17 K5 yükler pozitif yükleri çekerler A levhas) pozitif yükle B levhas) negatif yükle yüklenir Elektrik ak)m) + dan ye do&ru K11 geçer A levhas) pozitif, B levhas) negatif yükle yüklenir. Levhalar aras)nda elektrik alan olu(ur. Pilin kutbuna ba&l) olarak levhalar yüklenir. K16 Üretecin + kutbundan gelen D11,D19 D11,D14,D16 yükle/ak)mla A pozitif, - kutbundan gelen yükle/ak)mla B negatif yükle yüklenir. D-B A K10,D9,D12,D18 K7,K10,K8,K20,D9 Y-B B D20 Y-Y B Ak)m + dan ye do&rudur. Bu D8 yüzden A pozitif, B negatif yükle yüklenir. Kondansatörün ucu pilin + K4, K4 kutbuna, + ucu pilin kutbuna ba&lan)r. D5 D Kondansatörden /dielektrikten ak)m geçmedi&i için levhalar yüklenmez. K1,K2,K14,K17 D1 E Levhalar aras)ndaki yal)tkan madde D6 K10,K13 ak)m)n devreyi dola(mas)n) engeller, yaln)zca A/B levhas) yüklenir. Elektrik ak)m) + dan ye do&ru K3 oldu&undan iki levha da pozitif yükle yüklenir. B-B K1,K6,K7,K8,K13, K14,K18,K20,D1,D2,D3,D7,D13, 14,D15 D2

155 138 Tablo 4.29 incelendi&inde ö&rencilerin paralel plakal) bir kondansatörün plakalar)nda depolanan yükün i(aretini; levhalar)n ba&l) bulundu&u pilin kutuplar)yla ili(kilendirerek aç)klad)klar) görülmektedir. Baz) ö&renciler levhalar)n yüklenmesini pilin her iki kutbundan levhalara gelecek ak)m ya da yük ile aç)klamaya çal)(m)(t)r. Bu ö&rencilerde a(a&)daki gibi bir kavram yan)lg)s) vard)r: Bir pil devreye pozitif ve negatif kutuplar$ndan ç$kan iki ayr$ ak$m verir. Bu yan)lg)ya sahip ö&rencilerin levhalar)n yaln)zca bir tanesinin yüklenebilece&i (eklinde aç)klamalar) vard)r. Ara(t)rma öncesinde bu yan)lg)ya sahip bir deney grubu ö&rencisinin bu yan)lg)s)n)n ara(t)rma sonunda giderildi&i görülmü(tür. Ö&rencilerde rastlanan bir di&er yanl)( anlama ise levhalar aras)ndaki yal)tkan maddenin yük geçi(ini engelleyece&i bu nedenle levhalar)n yüklenmeyece&i dü(üncesidir. Bu ö&rencilerin a(a&)daki gibi bir kavram yan)lg)s) vard)r: olur. Bir elektrik devresindeki kondansatörün levhalar$ aras$nda yük/ak$m geçi#i Tablo 4.30 EKT Soru 17 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D letken madde levhalar aras)nda yük geçi(ini sa&lar. Levhalar yüklenmez. K2,K5,K9,K12 D4,D6,D8,D10,D12, D17,D18,D20,D21 K4,K6,K7,K12,K8, K15,K16,K18,K20 D3,D4,D5,D6,D7, D8,D9,D10,D11, D12,D13,D14,D15, D16,D17,D18,D19, D20,D21 D-B D D9 Y-B A K5,D1

156 139 Tablo 4.30 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm Y-Y A letken madde sayesinde K1,K2,K11,K13, kondansatörden ak)m)n geçmesini sa&lar levhalar yüklenir. K15,K17 letken madde levhalardaki yükün K19 azalmas)n) sa&lar. E Araya iletken koyulmas) durumu K3,K4,K10 K9 de&i(tirmez levhalar ilk durumdaki gibi yüklenirler. D5 Araya iletken koyulmas) yaln)zca K3 ak)m)n devreyi daha kolay dola(mas)n) sa&lar. Levhalar yine ilk durumdaki gibi yüklenirler. B-B K1,K6,K7,K8,K11, K13,K14,K15,K16, K17,K18,K19,K20 D1,D2,D3,D7,D11, D13,D14,D15,D16, D19 K10 D2 Tablo 4.30 incelendi&inde deney grubundaki iki ö&renci d)()ndaki tüm ö&rencilerin ara(t)rma sonunda levhalar) aras)na iletken bir madde yerle(tirilen bir kondansatörde yük depolanmayaca&) konusunda do&ru anlamaya sahip olduklar) görülmü(tür. Kontrol grubunda bu say) 9 ö&renci ile s)n)rl) kalm)(t)r. Deney grubundaki 6 ö&renci levhalar)n yüklenmesi için aradaki maddenin iletken olmas) gerekti&i (eklinde bir yanl)( anlamaya sahip olduklar) görülmü(tür. Tablo 4.31 EKT Soru 18 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D B Yüklü bir kondansatörün s)&as) dielektrik sabitiyle do&ru orant)l) olarak de&i(ir. K1, D9 K8,K13, D16,D18,D19,D20, D21 D-KD B Dielektrik s)&ay) art)r)r. D16 K16,D1,D4,D5,D6, D9, D10,D12,D17

157 140 Tablo 4.31 Devam* D-Y B Dilektrik madde levhalardaki yükü D8 azalt)r, elektrik alan de&i(medi&inden s)&a artar. Y-KD C Kondansatörün s)&as) yük D5 D3 miktar)na ve levhalar aras)ndaki pot. farka ba&l)d)r. Bunlar de&i(medi&inden s)&a de&i(mez. Kondansatörde depolanan yük K4 miktar) de&i(medi&inden s)&as) de&i(mez. Y-B A K12,K5 C K2,K4,K11,K19 D14,D15 D D18 K18 Y-Y A Levhalar aras)na koyulan dielektrik K5 K7 madde A levhas)nda yük depolanmas)n) engeller/azalt)r. S)&a azal)r. A Dielektrik kondansatörün s)&as)n) K10 azaltacak (ekilde davran)r. C Dielektrik madde levhalar aras)nda D7 yük geçi(ini engeller s)&a de&i(mez D Dielektrik madde devrenin k)sa devre olmas)na neden olur. S)&a K12 K15 D13 s)f)r olur. Dielektrik madde enerji ak)()n) K10 engeller s)&a s)f)r olur. Dieletrik madde levhalar aras)ndaki yük geçi(ini engeller s)&a s)f)r olur. K4, D6 K3 D11 D Yal)tkan madde levhalar aras)nda K9 elektrik alan olu(umunu engeller s)&a s)f)r olur. B-B K2,K6,K7,K8,K9, K11,K13,K14,K15, K16,K17,K18,K19, K20,D1,D2,D3,D4,D7,D8, D10,D11,D12,D13,D14,D 15,D17,D19, D20,D21 K1,K6,K14,K17, K20 D2

158 141 Tablo 4.31 incelendi&inde ara(t)rma sonunda deney grubunda do&ru almama ve k)men do&ru anlama düzeyindeki ö&renci say)s)n)n kontrol grubundan fazla oldu&u görülmektedir. Ö&rencilerde gözlenen genel anlama probleminin dielektrik madde levhalar aras)nda yük geçi(ini engeller bu yüzden s)&a azal)r ya da s)&a de&i(mes (eklinde oldu&u görülmü(tür Soru 19, Soru 20 ve Soru 21 in Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da aç)klama bölümü verilen Soru19, Soru20 ve Soru21 ö&rencilerin ak)m direnç konusundaki anlamalar)n) belirlemek amac)yla kullan)lm)(t)r. Soru19 da devredeki anahtar aç)k konumdayken ampermetrelerin okudu&u ak)m de&erlerinin k)yaslanmas), Soru20 de A telinin kesitinin azalt)lmas) durumunda ampermetrelerin okudu&u de&erlerin k)yaslanmas) ve son olarak A telinin s)cakl)&) art)r)l)rsa ampermetrelerden geçen ak)m de&erlerinin k)yaslanmas) istenmi(tir. Ö&rencilerin verdikleri yan)tlar)n anlama kategorilerine göre da&)l)m) Tablo 4.32 de verilmi(tir.

159 142 Tablo 4.32 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 19, Soru 20 ve Soru 21 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 19 Soru 20 Soru 21 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y Tablo 4.32 incelendi&inde Soru 19 da uygulama sonras) do&ru anlamaya sahip ö&renci say)s) oldukça fazlad)r. Ön testte yanl)( anlamaya sahip ö&renciler say)ca ger iki grupta da azalm)( olmas)na kar()n son testte yanl)( anlamaya sahip ö&renciler vard)r. Soru20 de do&ru anlamaya sahip ö&renci say)s)n)n az oldu&u görülmektedir. Bu soruda yanl)( anlamaya sahip ö&renci say)s) oldukça fazlad)r. Soru 21 de ise ö&rencilerin ço&unlukla k)men do&ru anlamaya sahip olduklar) görülmektedir. A(a&)da bu sorulara ait nitel analiz sonucu ula()lan bulgular sunulmaktad)r.

160 143 Tablo 4.33 EKT Soru 19 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Anahtar aç)k konumdayken kapal) devre olu(maz Ampermetrelerden ak)m geçmez. K1,K2,K3,K4,K7, K8,K9,K10,K12, K13,K15,K16,K18, K19,K20, D1,D2,D3,D5,D9, D10,D13,D14 K1,K2,K3,K4,K5, K6,K7,K8,K10, K11,K12,K13,K15, K16,K17,K19,K20, D1,D2,D3,D4,D5, D6,D9,D10,D11, D12,D14,D15,D17, D18,D20,D21 D-B D D18 K18, D-Y A Ampermetreler devreye paralel D11 ba&lanm)(t)r. Bu nedenle ak)m geçmez. Y-D C Ak)m anahtar kapal) iken geçer. D20 Y-B C/ K11, D7,D12 D13 A Y-Y A Ak)m + dan ye do&rudur A K6,K17, D7,D8,D16,D19 ampermetresinden geçerek anahtara kadar gelir. D6,D8,D15,D16,D19 B Anahtar aç)k konumdayken negatif yükler B ampermetresinden geçerek anahtara kadar gelirler. K5, D21 K9 C Ampermetre seri ba&l) oldu&undan D4,D17 ikisinden de ak)m geçer. B-B K14 K14 Tablo 4.33 incelendi&inde ö&rencilerin pek ço&unun bir devreden ak)m geçmesi için devrenin kapal) devre olmas) gerekti&i bilgisine sahip olduklar) görülmü(tür. Bununla birlikte baz) ö&renciler: Elektrik ak$m$ bir devreyi tamamlamadan devrenin belli bir bölümünde varolabilir.

161 144 Feklinde bir dü(ünceye sahiptir. Bu ö&renciler pilden ç)kan ak)m)n devredeki aç)k anahtara kadar gelebilece&ini söylemi(tir. Bu yan)lg) uygulama sonras)nda giderilemeyen bir yan)lg)d)r. Tablo 4.34 EKT Soru 20 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D B A telinin kesiti azald)&)nda direnci K1,D5,D12 K1,K2,K13,D5,D16 artar. Ana koldan geçen ak)m azal)r fakat teller seri ba&l) oldu&undan yine üzerlerinden e(it ak)m geçer. D-KD B Telin kesiti direncini etkiler seri K4 K6 ba&l) oduklar) için yine üzerlerinden e(it ak)m geçer Dirençler seri ba&l) oldu&u için üzerlerinden e(it ak)m geçer K8,K12,K13,K20, D1,D2 K7,K8,D1, D2,D3,D6,D12,D19 A telinin kesiti azald)&)nda direnci D9 D9 azal)r. Ana koldan geçen ak)m azal)r fakat teller seri ba&l) oldu&undan yine üzerlerinden e(it ak)m geçer. D-B B K6,K7,K19, D8,D13,D15 K19,K20, D4 Y-KD A A telinin kesiti azald)&)nda direnci artar. Direnci büyük telden daha az K2,D2, D6,D16,D17,D21 K3,K16, D17,D18,D21,D21 ak)m geçer. Y-B A K9 C K9,D13 Y-Y A Telin kesiti azal)nca direnci azal)r K12 üzerinden geçen ak)m aratr. C A telinin kesiti azald)&)nda direnci K3,K5,K10,K11,K15 K4,K5,K10,K11,K1 azal)r. Direnci küçük telden daha çok ak)m geçer K18, D10,D19 5,K17,K18,D7,D8, D10,D11,D14,D15 Telin kesiti ile uçlar) aras)ndaki voltaj ters orant)l)d)r. Seri ba&l) devrede küçük gerilimli telden büyük ak)m geçer. K16

162 145 B-B D Tablo 4.34 Devam* Ampermetreler devreye paralel D11 ba&lanm)(t)r. Bu nedenle ak)m geçmez. K14,K17, D4,D7,D14,D18,D21 K14 Tablo 4.34 incelendi&inde ö&rencilerin seri ba&l) iki direnç telinden birinin kesitinin küçültülmesi durumunda telin direncinin artaca&) bilgisine sahip olduklar) fakat bu bilgilerinden yola ç)karak de&erleri farkl) iki direncin seri ba&lanmas) durumunda direnci küçük olan telden daha fazla ak)m geçece&ine inand)klar) görülmü(tür. Bu ö&rencilerin a(a&)daki gibi bir kavram yan)lg)lar) vard)r: Seri bal$ iki dirençlerden geçen ak$m #iddetinin büyüklüü dirençle ters orant$l$ olarak dei#ir. Bir telin kesiti azald$kça direnci azal$r. A(a&)da bu sorunun nitel çözümlemesi verilmi(tir. Tablo 4.35 EKT Soru 21 çin Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D B A telinin s)cakl)&) art)r)ld)&)nda direnci artar. Ana koldan geçen K1,K2 D9,D12 K1,K2,K20, D9,D6 ak)m azal)r fakat teller seri ba&l) oldu&undan yine üzerlerinden e(it ak)m geçer. D-KD B Is)nan telin direnci de&i(ir fakat K4,K13, K6,K13, teller seri ba&l) oldu&undan yine üzerlerinden e(it ak)m geçer. D5 D3,D5 Dirençler seri ba&l) oldu&u için üzerlerinden e(it ak)m geçer K20, D1,D2 K7, D1,D2,D6,D12,D19 D-B K12 D-Y B Ortam/s)cakl)k de&i(imi geçen ak)m)/direnci de&i(tirmez. K8,K19, D7,D8,D13 K8, D18

163 146 Tablo 4.35 Devam* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm S)cakl)k art)nca telin boyu ve kesiti D14,D15 artar bu yüzden daha büyük/e(it ak)m geçer. Y-KD C A telinin s)cakl)&) artarsa direnci K5,K11, artar. Direnci büyük telden daha az ak)m geçer. D7 A A telinin s)cakl)&) artarsa direnci artar. Direnci büyük telden daha az ak)m geçer. K16 D10,D17,D19 K3,K4,K10,K16, K17,K19,D8, D9,D10,D17,D20, D21 Y-B A K9 C D4 Y-Y C S)cakl)k A telini genle(tirir bu K9, K10 yüzden üzerinden geçen ak)m azal)r. S)cakl)kla ak)m (iddeti do&ru orant)l)d)r. D3 K18, D11,D13 S)cakl)k art)nca direnç azal)r bu nedenle üzerinden daha az ak)m geçer. D20 K15 S)cakl)k ak)m) art)r)r. A telinden K12 daha fazla ak)m geçer. B-B K3,K5,K6,K7,K11, K14,K15,K17,K18, D4,D7,D11,D14,D15,D16,D18,D21 K14 Tablo 4.5 incelendi&inde ö&rencilerin metal bir direnç telinin s)cakl)k artt)kça direncinin artaca&) bilgisine sahip olduklar) fakat yukarudaki soruya benzer (ekilde direçlerin seri ba&l) olduklar) ihmal edip soruyu çözdükleri görülmü(tür. Baz) ö&renciler ise devreden geçen ak)m)n s)cakl)k artt)kça artaca&)na inanmaktad)rlar.

164 Soru 22, Soru 23 ve Soru 24 ün Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Yukar)da bilgi k)sm) verilen Soru 22, Soru 23 ve Soru 24 ile ö&rencilere bir RC devresindeki Soru 22 de kondansatör yüklenirken, Soru 23 te yüklendikten sonra ve Soru 24 te yüklü kondansatörün bo(almas) durumunda lambalar)n yan)p yanmayaca&) sorulmu(tur. A(a&)da ö&renci yan)tlar)n)n kategorilere göre da&)l)m) verilmektedir. Tablo 4.36 Deney ve Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Soru 22, Soru 23 ve Soru 24 e Verdikleri Yan*tlar*n Kategorilere Göre Da;*l*m* Kategori Soru 22 Soru 23 Soru 24 Ön test Son test Ön test Son test Ön test Son Test KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG KG DG D-D D-KD D-B D-Y Y-D Y-KD Y-B Y-Y B-D B-KD B-B B-Y

165 148 Tablo 4.36 incelendi&inde Soru 22 de deney grubu ö&rencilerinin kavramsal anlamaar)n)n artt)&) görülmektedir. Bunun yan) s)ra her iki gruptaki yanl)( anlamaya sahip ö&renci say)s) fazlad)r. Soru 23 te deney grubu ö&recilerinin yakla()k olarak yar)s)n)n do&ru kavramsal anlamaya di&er yar)s)n)n yanl)( kavramsal anlamaya sahip oldu&u görülmektedir. Son soruda ö&rencilerin ço&u yanl)( anlama kategorisindedir. Tablo 4.37 EKT Soru 22 çin Yan*tlar*n Kategorilere Da;*l*m* ve Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D C Kondansatör tamamen yüklenene kadar ak)m geçer lambalar yanar. K4 D17 K13 D1,D7,D8,D10,D16,D17 D-KD C Anahtar kapan)nca devre tamamlan)r lambalardan ak)m geçer. K1,K3,K13 D3,D4,D5,D8,D9, D15,D20 K16 D3,D9,D13,D18, D19 D-B C K11 D-Y C D14 Y-B A D7 B D21 D K14 Y-Y A Ak)m kondansatör dolana kadar K6 K6,K8 sadece L1 lambas)n) yakar. D6,D10,D16,D19 D4,D5,D6,D11,D12,D14,D15 B Negatif yükler kondansatörde toplan)rken yaln)z L2 yanar. K5,K9 D12,D18 K9 D20,D21 D Devre tamamlanmad)&)ndan lambalar yanmaz. K12 D13 K1,K2,K3,K4,K5, K7,K10,K11,K12, K15,K18,K19,K20 B-B K2,K7,K8,K10,K14, K15,K16,K17,K18, K19,K20 D1,D2,D7,D11 K17 D2 Tablo 4.37 incelendi&inde ö&rencilerin kondansatörlerin yüklenmesi s)ras)nda ak)m de&i(imini aç)klamakta zorland)klar) görülmektedir. Birçok ö&rencide

166 149 a(a&)daki gibi bir yan)lg) vard)r: Bir kondansatör tamamen yüklenmeden devreden ak$m geçirmez. Böyle dü(ünen ö&rencilerin bir k)sm) ak)m)n kondansatöre kadar gelece&ini burada yüklerin depolanaca&)n) bu nedenle ak)m)n devreyi tamamlayamayaca&)n) dü(ünmektedir. Tablo 4.38 EKT Soru 23 çin Yan*tlar*n Kategorilere Da;*l*m* ve Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D D Kondansatör yüklendikten sonra devreden ak)m geçmez/pil çal)(maz, lambalar yanmaz. K4,K5 D5,D17 K13,K16 D1,D2,D3,D7,D8, D10,D11,D13,D16, D17,D18 Devre tamamlanmad)&) için K12 lambalar yanmaz. D-B D9 Y-B C D21 K14 Y-Y A Kondansatör yüklendikten sonra L2 D3 D19 den ak)m geçmez yaln)z L1 yanar. C Anahtar kapan)nca devre tamamlan)r lambalardan ak)m geçer. K1,K3 D15 C Kondansatör dolduktan sonra ak)m her iki lambadan geçebilir, L1 ve L2 yanar. K6,K9 D6,D9,D10,D12,D13,D19,D20 K1,K2,K3,K4,K6, K7,K8,K9,K10,K11,K12,K15,K18,K19,K20 D4,D5,D6,D12,D15,D20, D21 B-B K2,K7,K8,K10,K11, K13,K14,K15,K16, K17,K18,K19,K20 D1,D2,D4,D7,D8,D1 1,D14,D16,D18,D21 K5,K17

167 150 Tablo 4.38 incelendi&inde ö&rencilerin soru 22 de verdikleri yan)tlara paralel olarak kondansatör tamemen dolduktan sonra devreden ak)m geçece&ini savunduklar) görülmü(tür. Tablo 4.39 EKT Soru 24 çin Yan*tlar*n Kategorilere Da;*l*m* ve Ö;rencilerin Kavramsal Anlamalar* Kategori F)k Kavramsal Anlama Ön Ölçüm Son Ölçüm D-D C Kondansatör bo(alana/enerjisi bitene kadar lambalar yanar. K4 K4,K15,K19, D10,D16, D17 D-KD C Kondansatördeki yüklerle lambalar K5,K12 K5,K10,K18 yanar. D7,D13 Lambalar ak)m) kondansatörden K6 K1,K2,K6 al)r. C Ak)m)n devreyi tamamlamas) için D12 D12 lambalar)n yanmas) gerekir. D-B C K11,K17 D-Y C Kondansatörün yükü bitene kadar D5 K3,K20 lambalar yanar. Y-B A K7,K8 D D2 Y-Y A Devredeki yük L1 e do&ru akar. D8 B Yük kondansatörden L2 lambas)na K3 K12 do&ru akar ve yaln)zca onu yakar. C Kondansatör üreteç görevi görür lambalar yanar. D9,D17,D19 K13,K16 D1,D5,D9,D14,D15 D19,D20,D21 D Devrede ak)m sa&layan pil olmad)&)ndan lambalar yanmaz. K9 D6,D10,D15,D20 K9 D4,D11,D6 B-B K1,K2,K7,K8,K10, K11,K13,K14,K15, K16,K17,K18,K19, K20 D1,D2,D3,D4,D7,D8, D11,D13,D14,D16, D18,D21 K14 D3,D18

168 151 Tablo 4.39 incelendi&inde ö&rencilerin yüklü bir kondansatör ile ilgili olarak a(a&)daki yan)lg)ya sahip oldu&u görülmü(tür: Yüklü kondansatör devreye baland$$nda pil görevi görür. Ayr)ca bir grup ö&rencide a(a&)daki yan)lg)ya rastlanm)(t)r. Pil/üreteç olmayan bir devreden ak$m geçmez Yar* Yap*land*r*lm*+ Görü+melerin Analizi Sonucu Elde Edilen Bulgular Ara(t)rma sonunda EKT verileri çözümlendi&inde ö&rencilerin ara(t)rma öncesinde sahip olduklar) baz) anlama zorluklar)n)n ve kavram yan)lg)lar)n)n devam etti&i görülmü(tür. Ö&rencilerin sorun ya(ad)klar) durumlardaki anlamalar)n) derinlemesine incelemek amac)yla deney ve kontrol grubundan seçilen 12 ö&renci ile görü(meler yap)lm)(t)r. Görü(meye kat)lan ö&rencilerin EKT, EBT ve BBDYÖ nin son ölçümlerinden ald)klar) puanlar Tablo 4.40 de gösterilmi(tir. Tablo 4.40 Yar* Yap*land*r*lm*+ Görü+meler çin Ö;rencilerin EKT ve EBT Test Puanlar* Grup Ö;renci Cinsiyet EKT EBT K15 Erkek K10 K)z Kontrol K5 Erkek K3 K)z 26 8 K18 K)z K14 K)z D14 Erkek D17 Erkek D6 Erkek Deney D4 K)z D11 K)z D8 K)z EKT: Max:72 Min:0, EBT: Max:32 Min:0

169 152 Görü(meler ara(t)rmac) taraf)ndan yap)lm)( olup veri kayb)n) engellemek amac)yla görü(me süreci videoya kaydedilmi(tir. Ö&rencilerin zorluk ya(ad)klar) noktalar görüldü&ünde ö&rencilere bu problemlerin nedenlerini ortaya ç)kartabilecek sorular yöneltilmi(tir. Ö&rencilerin kavramsal anlamalar)n)n zay)f oldu&u noktalar, kavram yan)lg)lar) ve nedenleri a(a&)daki Tablo 4.41de verilmi(tir. Tablo 4.41 Yar* Yap*land*r*lm*+ Görü+melerde Elde Edilen Anlama Zorluklar* ve Kavram Yan*lg*lar* Konu: Yüklü Cisimler Aras)ndaki Elektriksel Kuvvet Yan*lg* Ö;renci Aç*klamas* Ö;renci Yük miktarlar) farkl) iki cisimden yükü..birbirlerini iterler ama +4q K5, D8 fazla olan cisim di&erine daha çok kuvvet uygular. nun uygulad)&) itme +q nun uygulad)&) itmeden daha fazlad)r çünkü yükü daha büyük K18, K15 Yüklü cisimlerin kütlelerinin de&i(imi...e(it kuvvetle birbirlerini K15 D11 birbirlerine uygulad)klar) elektriksel kuvveti de&i(tirmedi&inden cisimler serbest b)rak)ld)klar)nda ayn) h)zlarla hareket ederler. iterler (+4q(m) ve +q(4m)) engellere do&ru hareket ederler... Bu durumda kütlelerin önemi yok. Ayn) uzakl)ktaki engellere e(it sürede çarparlar. Konu: Elektrik Alan Elektrik alan çizgilerinin az yo&un ya da Ayn) elektrik alan çizgisi K10 - çok yo&un oldu&u alanlarda elektrik alanlar e(ittir. üzerindeki noktalar)n elektrik alanlar) ayn) olmal)d)r. Çizgilerin s)kla(mas) bir (ey de&i(tirmez.. Elektrik alan çizgilerini kesi(ebilir. A noktas)na iki yükün elektrik alan) etkiyor bu yüzden yüklerin ayr) ayr) elektrik alan çizgileri çizilirse bu çizgiler çak)(abilir. K10 -

170 153 Tablo 4.41 Devam* Yan*lg* Ö;renci Aç*klamas* Ö;renci Yaln)zca elektrik alan çizgisi üzerindeki yüklü cisimlere elektrik alan taraf)ndan kuvvet etki eder. Elektrik alan çizgisi üzerindeki negatif yükler elektrik alan yönünde hareket ederler. Konu: Düzgün elektrik alandaki parçac)&)n hareketi Düzgün elektrik alandaki parçac)k sabit h)zl) hareket yapar dü(üncesi Konu: Elektrik Ak)s) Elektrik ak)s) ile ak) yo&unlu&unu kar)(t)rma Bir yükten farkl) uzakl)kta çizilen iki Gauss yüzeylerinden yüke olan uzakl)&) fazla olandan geçen elektrik ak)s) daha azd)r çünkü yükten uzakla(t)kça elektrik alan azal)r. Konu: Yüklü letken ve Yal)tkanlar)n Elektrik Alan) Yüklü yal)tkanlar elektrik alan olu(turmazlar. A parçac)&) elektrik alana z)t yönde hareket eder C parçac)&) elektrik alanla ayn) yönde hareket eder. B ve D parçac)klar). Çizgi üzerinde de&il. Hareket etmezler pozitif yükler alan yönünde hareket ediyor, çizgideki negatif yükte alan yönünde hareket eder Elektrik alan sabit de&i(miyor bu yüzden sabit h)zl) hareket yapar. (noktasal bir yükün etraf)ndaki kapal) yüzeylerden geçen elektrik ak)s)n)n) uzakl)&a göre de&i(ebilece&ini dü(ünüyorum. Gittikçe azalabilir. Elektrik alan çizgileri her yüzeyden k)r)lmadan geçiyor e(it olmas) gerekiyor ama S 3 yüzeyi daha büyük, yüzeyle bir orant)s) var m)yd)?..yükten uzakla(t)kça elektrik alan azal)r... elektrik ak)s) da azal)r. yal)tkan oldu&undan elektri&i iletemedi&inden içinde ve d)()nda elektrik alan olu(turmaz... K18 D4 K10 - K14 D8 K18 - K5 K15 K14 K5 K3 - D14

171 154 Tablo 4.41 Devam* Yan*lg* Ö;renci Aç*klamas* Ö;renci Konu: E( potansiyel E&rileri-Elektriksel (, E( potansiyel çizgileri üzerinde bir yük ayn) (e( potansiyel) çizgide K5 - hareket ettirilirken yap)lan i( al)nan yol ile do&ru orant)l)d)r. yer ald)&)ndan 2d lik yolda yap)lan i( d lik yolda yap)landan fazlad)r. K10 K14 K18 Yükten uzaktaki e( potansiyel e&ri D)(taki i( daha çoktur. Bi K18 - boyunca yap)lan hareketteki i( yüke yak)n olan e(potansiyel e&ride yap)landan daha fazla olur dü(üncesi. dakika d)(a ç)kt)&)nda enerjisi azalacak daha zor hareket eder.. Konu: Kondansatör- S)&a Kondansatörün plakalar) aras)ndaki dielektrik madde devrenin tamamlanmas)n) engeller. ak)m)n geçmesi gerekiyor. Dielektrik madde var ak)m geçmez ikisi lambada da yanmaz. Araya metal koysak ak)m geçer ikisi de yanar. Konu: Ak*m Direnç Seri ba&l) iki telden direnci fazla olan telden daha az ak)m geçer. (seri bal$ iki telden birinin yaln$zca boyu uzat$l$yor) telin boyu uzad)&)nda direnci artar.k)sa telden daha büyük ak)m geçer.. K5 K10 - Ö&rencilerle yap)lan görü(melerde EKT nitel veri çözümlemesinde kar()la()lan kavram yan)lg)lar)n)n d)()nda elde edilen ö&renci yan)lg)lar) a(a&)daki gibidir: Elektrik alan çizgisi üzerindeki her noktada elektrik alan ayn$d$r. Bir yükten farkl$ uzakl$kta çizilen ve yükü saran iki Gauss yüzeyinden yüke olan uzakl$$ fazla olandan yüzeyden geçen elektrik ak$s$ daha azd$r çünkü yükten uzakla#t$kça elektrik alan azal$r. Yükten uzaktaki e# potansiyel eri boyunca yap$lan hareketteki i# yüke yak$n olan e#potansiyel eride yap$landan daha fazla olur

172 Modelleme Yoluyla Ö;retimin Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik Epistemolojik nançlara Etkisi Deney ve kontrol grubundaki ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n) incelemek amac)yla BBDYÖ kullan)lm)(t)r. BBDYÖ uygulama öncesi ve uygulama sonras) uygulanm)(t)r. Deney ve kontrol gruplar)n)n EKT ön ve son ölçüm ortalamalar) Fekil 4.3 deki gibidir. ekil 4.3 Deney ve Kontrol Gruplar*n*n BBDYÖ Ön ve Son Ölçüm Ortalamalar* Grafi;i Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama öncesi bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Tablo 4.42 de görüldü&ü gibi, BBDYÖ ön ölçüm puanlar) incelendi&inde deney grubu ö&rencilerinin ortalamas) (O=51.95) kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas) (O= 51.35) yak)n olmakla birlikte birbirlerinden farkl)d)r. BBDYÖ ön ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi yap)lm)( ve bulgular Tablo 4.42 de verilmi(tir.

173 156 Tablo 4.42 BBDYÖ Ön Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Grup n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* U p Deney Kontrol Tablo 4.43 teki Mann Whitney U-testi sonuçlar)na göre, uygulama öncesinde deney grubu ve kontrol grubu ö&rencilerinin BBDYÖ den ald)klar) puanlar)n ortalamalar) aras)nda anlaml) bir fark yoktur (U=189.00, p>.05). Her iki gruptaki ö&rencilerin BBDY geli(mi( durumdad)r Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama sonras* ve öncesi bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar*ndaki de;i+im Uygulama sonras) deney grubu ö&rencilerinin BBDYÖ ortalamalar)nda (51,95-51,23) azalma oldu&u, kontrol grubu ö&rencilerinin BBDYÖ ortalamalar)nda ( ) ise de&i(me olmad)&) görülmektedir. Deney grubu grubundaki bu de&i(imin anlaml) olup olmad)&)n) ara(t)rmak amac)yla Wilcoxon (aretli S)ralar Testi kullan)lm)(t)r ve sonuçlar) Tablo 4.43 de verilmi(tir. Tablo 4.43 BBDYÖ Son-Ön Ölçüm Puanlar*n*n Wilcoxon +aretli S*ralar Testi Sonuçlar* Grup Son Ölçüm- n S*ra S*ra z p Ön Ölçüm Ortalamas* Toplam* Deney Negatif S)ra *.794 Pozitif S)ra E(it 3 Kontrol Negatif S)ra ** Pozitif S)ra E(it 2 * Negatif s$ralar temeline dayal$, **Pozitif s$ralar temeline dayal$

174 157 Tablo 4.43 deki Wilcoxon (aretli S)ralar Testi sonuçlar), ara(t)rmaya kat)lan deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin BBDYÖ den ald)klar) ara(t)rma öncesi ve sonras) puanlar) aras)nda anlaml) bir fark olmad)&)n) göstermektedir. Deney ve kontrol grubugrubu ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) uygulama sonunda bir miktar azalm)( olmakla birlikte hala geli(mi( düzeydedir. Deney grubu için etki büyüklü&ü küçüktür Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim gruplar* ö;rencilerinin uygulama sonras* bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar*n*n kar+*la+t*r*lmas* Fekil 4.3 deki veriler incelendi&inde ara(t)rma sonras)nda deney grubu ö&rencilerinin BBDYÖ ortalamalar) (O=51.23) ile kontrol grubu ö&rencilerinin BBDYÖ ortalamalar) (O=51.35) birbirine yak)n olmakla birlikte farkl)d)r. BBDYÖ son ölçüm puanlar)n)n gruba göre anlaml) farkl)l)k gösterip göstermedi&ini belirlemek amac)yla Mann Whitney U-Testi kullan)lm)(t)r. Test sonuçlar) Tablo 4.4 de verilmi(tir. Tablo 4.44 BBDYÖ Son Ölçüm Puanlar*n*n Gruba Göre U Testi Sonuçlar* Grup n S*ra Ortalamas* S*ra Toplam* U p Deney Kontrol Tablo 4.44 deki Mann Whitney U-testi sonuçlar)na göre, alt) haftal)k bir deneysel çal)(ma sonunda s)ra ortalamalar) dikkate al)nd)&)nda, deney grubundaki ö&rencilerin, kontrol grubundaki ö&rencilere göre bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n daha geli(mi( oldu&u görülmektedir. Bununla birlikte deney grubundaki ö&renciler ile kontrol grubundaki ö&rencilerin BBDYÖ son ölçüm puanlar) aras)nda anlaml) bir fark yoktur (U=186.50, p>0.05). Her iki grubun bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ara(t)rma sonras)nda de&i(memi(tir ve hala geli(mi( düzeydedir.

175 Akademik Ba+ar*, Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik nançlar Aras*ndaki li+ki Uygulamaya kat)lan deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n ili(kili olup olmad)&)n) belirlemek amac)yla her iki grup için EBT, EKT ve BBDYÖ verileri kullan)larak korelasyon analizi yap)lm)( ve Spearman s rho korelasyon katsay)lar) hesaplanm)(t)r Deney grubu ö;rencilerinin elektrik konular*ndaki akademik ba+ar*lar*, kavramsal anlamalar* ve bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar* aras*ndaki ili+ki Deney grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n birbirleriyle de&i(im grafikleri Fekil 4.4 de verilmi(tir. ekil 4.4 Deney Grubu Ö;rencilerinin Akademik Ba+ar*, Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik nançlar*n*n De;i+im Grafikleri

176 159 Uygulamaya kat)lan deney grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)ndaki ili(kiye ait analiz bulgular) Tablo 4.45 de verilmi(tir. Tablo 4.45 Deney Ö;rencilerinin Elektrik Konusundaki Akademik Ba+ar*lar*, Kavramsal Anlamalar* ve Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik nançlar* Aras*ndaki li+ki EBT EKT BBDYÖ EBT 1 EKT.621** 1 BBDYÖ * 1 *p<0.05 düzeyinde anlaml$ **p<0.01 düzeyinde anlaml$

177 160 Tablo 4.45 de görüldü&ü gibi, deney grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar); akademik ba(ar)lar) aras)nda istatistiksel aç)dan anlaml) pozitif bir ili(ki (Spearman s rho=.621, p=.003) vard)r. Elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) yüksek ö&rencilerin kavramsal anlamalar) da yüksektir (ya da kavramsal anlamalar) yüksek ö&rencilerin akademik ba(ar)lar) da yüksektir). Ö&rencilerin akademik ba(ar) puanlar)n)n yakla()k olarak %39 u kavramsal anlamalar)ndaki de&i(im ile aç)klanabilir. Deney grubu ö&rencilerinin bilimsel bilgiye yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar) aras)nda negatif bir ili(ki vard)r ve bu ili(ki istatistiksel olarak anlaml)d)r (Spearman s rho=-.435, p=.049). Kavramsal anlamas) yüksek ö&rencilerin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) dü(üktür (ya da bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) geli(mi( ö&rencilerin kavramsal anlamalar) dü(üktür). Ö&rencilerin kavramsal anlama puanlar)n)n yakla()k olarak %19 u bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)ndaki de&i(im ile aç)klanabilir. Bununla birlikte deney grubu ö&rencilerinin bilimsel bilgiye yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) aras)nda negatif bir ili(ki bulunmakla birlikte bu ili(ki istatistiksel olarak anlaml) de&ildir (Spearman s rho=-.231, p=.314) Kontrol grubu ö;rencilerinin elektrik konular*ndaki akademik ba+ar*lar*, kavramsal anlamalar* ve bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar* aras*ndaki ili+ki Uygulamaya kat)lan kontrol grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n birbirleriyle de&i(imleri Fekil 4.5 de verilmi(tir.

178 161 ekil 4.5 Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Akademik Ba+ar*, Kavramsal Anlama ve Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik nançlar*n*n De;i+im Grafikleri De&i(kenler aras)ndaki ili(kiye korelasyon analizine ait bulgular Tablo 4.46 da verilmi(tir.

179 162 Tablo 4.46 Kontrol Grubu Ö;rencilerinin Elektrik Konusundaki Akademik Ba+ar*lar*, Kavramsal Anlamalar* ve Bilimsel Bilginin Do;as*na Yönelik nançlar* Aras*ndaki li+ki EBT EKT BBDYÖ EBT 1 EKT BBDYÖ Tablo 4.46 da görüldü&ü gibi, kontrol grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar); akademik ba(ar)lar) aras)nda pozitif bir ili(ki (Spearman s rho=.348, p=.133) vard)r fakat bu ili(ki istatistiksel olarak anlaml) de&idir. Kontrol grubu ö&rencilerinin bilimsel bilgiye yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki kavramsal anlamalar) aras)nda pozitif bir ili(ki vard)r (Spearman s rho=.126, p=.597) fakat bu ili(ki de istatistiksel olarak anlaml) de&ildir. lk iki bulguya benzer (ekilde, kontrol grubu ö&rencilerinin bilimsel bilgiye yönelik inançlar) ile elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) aras)nda pozitif bir ili(ki bulunmakla birlikte (Spearman s rho=.379 p=.099) bu ili(ki istatistiksel olarak anlaml) de&ildir.

180 163 BÖLÜM V SONUÇ TARTIMA VE ÖNERLER Tezin bu bölümünde, ara(t)rma sonucu ula()lan bulgular ve bu bulgular)n yorumlar)na ait sonuçlar)na ve bu sonuçlarla ilgili tart)(malara ayr)ca sonuçlar ve tart)(malar )()&)nda üretilen önerilere yer verilmi(tir Sonuç ve Tart*+ma Bu ara(t)rma, modelleme yoluyla ö&retimin lisans ö&rencilerinin elektrik konusundaki akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) üzerindeki etkilerini belirlemek ve akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik epistemolojik inançlar) aras)ndaki ili(kileri incelemek amac)yla yap)lm)(t)r. Ara(t)rma sonucunda a(a&)daki sonuçlara ula()lm)(t)r: 1. Modelleme yoluyla ö;retim lisans ö;rencilerin elektrik konusundaki akademik ba+ar*lar*n* art*rmada geleneksel ö;retime göre daha etkilidir. Uygulama öncesi ve sonras) al)nan veriler çözümlendi&inde gruplar)n akademik ba(ar)lar)nda art)( oldu&u görülmü(tür. Ara(t)rma sonunda deney grubu ö&rencilerinin EBT ortalamas) yüksek ba(ar)l), kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamas) ise orta ba(ar)l) düzeye yükselmi(tir. Bu art)()n hem modelleme yoluyla

181 164 ö&retim grubu ö&rencileri hem de geleneksel ö&retim grubu ö&rencileri için istatistiksel olarak anlaml) oldu&u bulunmu(tur. Deney ve kontrol gruplar)n)n elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar)n)n problem çözmeye dayal) olarak ölçüldü&ü EYS verileri incelendi&inde gruplar)n akademik ba(ar)lar)nda istatistiksel olarak anlaml) bir art)( oldu&u görülmektedir. Bununla birlikte ara(t)rma sonunda deney grubunun EYS ortalamas) dü(ük ba(ar)l) düzeyden orta ba(ar)l) düzeye yükselmi( fakat kontrol grubu ö&rencilerinin EYS ortalamas) yükselmekle birlikte yine dü(ük ba(ar)l) düzeyde kalm)(t)r. Dolay)s)yla deney grubu ö&rencilerinin elektrik konular)ndaki problem çözmeye dayal) akademik ba(ar)lar)ndaki art)( daha anlaml)d)r. Deney ve kontrol gruplar)n)n EBT ve EYS verilerine göre ara(t)rma sonras) akademik ba(ar)lar) kar()la(t)r)ld)&)nda her iki durumda da modelleme yoluyla ö&retim grubu lehine olmak üzere anlaml) bir fark bulunmu(tur. Modelleme yoluyla ö&retim elektrik konusunda akademik ba(ar)y) art)rmada geleneksel ö&retime göre daha etkilidir yönünde bulgular mevcuttur. Bu sonuç, modeller ve modelleme yoluyla ö&retimin ö&rencilerin akademik ba(ar)lar)na etkilerini ara(t)ran di&er çal)(malar)n sonuçlar)yla uyum göstermektedir (Araujo, Veit ve Moreira, 2008; Güne( ve Çelikler, 2009). Problem çözümünde kullanacaklar) tüm formülleri deneylerden toplad)klar) verileri kullanarak olu(turmu( ve matematiksel modellemeyi problem çözme durumlar)nda kullanmas) sa&lanm)( ö&rencilerin problem çözme becerilerinin geli(ti&i ve daha karma()k problemleri do&rudan kendilerine verilen formüllerle çözen ö&rencilere göre daha fazla kendilerine güvenerek çözdükleri bulunmu(tur (Sauer 2000). Ayr)ca modelleme yoluyla ö&retim yap)lan ö&rencilerin problem çözme bili( ötesi becerilerinin geleneksel gruptaki ö&rencilere göre daha uzman düzeyinde oldu&u görülmü(tür (Malone, 2006). Ara(t)rmam)zda da modelleme grubu ö&rencilerinin problem çözümüne dayal) EYS sonuçlar)ndaki art)()n geleneksel ö&rencilerden fazla olmas) modelleme yoluyla ö&retimin problem çözme becerilerine etkisi olmu( olabilece&i (eklinde yorumlanabilir.

182 Modelleme yoluyla ö;retim lisans ö;rencilerin elektrik konusundaki kavramsal anlamalar*n* art*rmada geleneksel ö;retime göre daha etkilidir. Uygulama öncesi ve sonras) EKT den al)nan veriler çözümlendi&inde gruplar)n kavramsal anlamalar)nda istatistiksel olarak anlaml) bir art)( oldu&u bulunmu(tur. Her iki grubun EKT son test puanlar) kar()la(t)r)ld)&)nda modelleme yoluyla ö&retim grubu lehine istatistiksel olarak anlaml) bir fark bulunmu(tur. Modelleme yoluyla ö&retim lisans ö&rencilerinin elektrik konusundaki kavramsal anlamalar)n) geli(tirmede daha etkilidir. Bu sonuç alanyaz)nda modelle yoluyla ö&retimin fizik konular)ndaki kavramsal anlamay) art)r)&)n) gösteren ara(t)rma sonuçlar) ile uyum içerisindedir (Woolridge, 2000; Hallolun, 2003; Ramsdell, 2004; Hestenes, 2006; Malone, 2006). Ayr)ca ara(t)rma sonunda modelleme yoluyla ö&retim ö&rencilerinin geleneksel ö&retim grubu ö&rencilerine göre daha az kavram yan)lg)s)na sahip olduklar) görülmü(tür. EKT yaz)l) bölümleri ve yar) yap)land)r)lm)( görü(meler incelendi&inde ö&rencilerin elektrik konusunda baz) kavram yan)lg)lar)na ve anlama zorluklar)na sahip oldu&u görülmü(tür. Ara(t)rma sonucunda rastlanan kavram yan)lg)lar) ve bu yan)lg)lar)n rastland)&) di&er çal)(malar a(a&)daki gibidir: Yük miktarlar) farkl) iki cisimden yükü fazla olan cisim di&erine daha çok kuvvet uygular (Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001; Bilal ve Erol, 2009). Pozitif yükler elektrik alanda hareket etmez. Elektrik alan kuvvet çizgisi üzerinde olmayan yüklere kuvvet etki etmez (Pocovi ve Finley, 2002; Pocovi, 2007; Bilal ve Erol, 2009) Elektrik alan çizgileri yüklü cisimlere kuvvet uygularlar (Pocovi ve Finley, 2002). Bir cisme etkiyen kuvvet sabit ise ya da cisim düzgün elektrik alanda ise, sabit h)zl) hareket yapar (Bilal ve Erol, 2009) Metaller elektrik alan) iletir, yal)tkanlar elektrik alan) iletmezler.

183 166 Yüklü yal)tkan cisimler elektrik alan olu(turmazlar. Yol al)nan her harekette elektriksel olarak i( yap)l)r (Maloney, O Kuma, Hieggelke ve Heuvelen, 2001; Planicic, 2006; Saarelainen, Laaksonen ve Hirvonen, 2007). Bir elektrik devresinde pilin pozitif ve negatif kutuplar)ndan gelen ak)mlar vard)r. Çarp)(an ak)mlar modeli. (Çepni ve Kele(, 2006; Bilal ve Erol, 2009). Paralel plakal) bir kondansatörün levhalar) aras)ndaki yal)tkan madde levhalar aras)ndaki yük geçi(ini engelledi&inden levhalar yüklenmez (Bilal ve Erol, 2008). Bir elektrik devresinde bulunan kondansatör tamamen yüklenmedi&i sürece devre kapal) devre de&ildir, devreden ak)m geçmez. (Thacker, Ganiel ve Boys,1999; Bilal ve Erol, 2008) Kondansatörler üreteç görevi görürler (Bilal ve Erol, 2009) Kapal) devre olmayan herhangi bir basit elektrik devresinde güç kayna&)ndan ç)kan ak)m devrenin belli bir bölümüne kadar gelebilir. Tek uçlu devre modeli. (Dupin ve Johsua,1987; Pardhan ve Bano, 2001). Ö&rencilerin elektrik konular)nda ya(ad)klar) anlama zorluklar)n)n temelinde daha önceki fizik konular)ndaki eksiklikleri ve bu konulardaki yan)lg)lar)n)n rol oynad)&) görülmektedir. Ö&rencilerin Newton Hareket yasalar)ndaki eksiklikleri nedeniyle kütle de&i(iminin cismin ivmesi ile ili(kisini kuramad)klar) için elektrik alanda hareket ya da yüklü iki cismin birbirine uygulad)klar) kuvvet etkisiyle hareketi konular)nda anlama zorluklar) ya(ad)klar) görülmü(tür. Ayr)ca ö&renciler elektrik ak)m) ve elektrik alan ve elektriksel kuvvet kavramlar)n) ay)rt etmede zorluklara sahiptirler. Bu sonuçlar alanyaz)nda yap)lm)( bir çal)(ma ile tutarl)l)k göstermektedir (Fruió ve Guisasola,1998). Ö&rencilerin yukar)da bahsedilen kavram yan)lg)lar)n)n ve anlama zorluklalar)n)n baz)lar)na ara(t)rma sonunda sahip olmay) sürdürmeleri tam olarak kavramsal de&i(im sa&layamad)klar) (eklinde dü(ünülebilir. Elektrik konular) ö&rencilerin günlük hayatta çok s)k kar()la(t)klar) ve önceden fikir sahibi olduklar) konulard)r. Bununla birlikte ara(t)rmac)lar taraf)ndan ö&rencilerin s)n)fa bir (eyler

184 167 bilerek gelmelerinin kavramsal de&i(imi hiç bir (ey bilmeden gelmelerine k)yasla daha olumsuz olarak etkileyebilece&i vurgulanmaktad)r (Carey, 2000). Ö&rencilerin var olan kavram yan)lg)lar) üzerine yap)lan ara(t)rmalar, yan)lg)lar) de&i(tirmenin oldukça güç oldu&unu (Duit and Treagust, 1998; Hameed, Haekling ve Garnet, 1993; Osbome ve Freyberg, 1985; Redish ve Steinberg, 1999), üniversitede temel fizik e&itimini tamamlayan pek çok ö&renci de bile bu yan)lg)lar)n devam etti&i (Periago ve Bohigas, 2005) hatta baz) çal)(malarda ise fen ö&retmenlerinde bile benzer yan)lg)lar)n oldu&u ortaya koyulmu(tur (Pardham ve Bano, 2001). Bu nedenle ö&rencilerin konu ile ilgili önceki hatal) bilgilerinin kavramsal de&i(imi o düzeyde olumsuz etkileyebilece&i sonucu ç)kart)labilir. 3. Modelleme yoluyla ö;retim ve geleneksel ö;retim sonucu lisans ö;rencilerin bilimsel bilginin do;as*na yönelik epistemolojik inançlar*nda istatistiksel olarak anlaml* bir de;i+iklik yoktur. Ö&rencilerin bilimsel bilginin do&as)na yönelik epistemolojik inançlar) BBDYÖ ile ölçülmü(tür. Ara(t)rma öncesi al)nan veriler incelendi&inde ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n geli(mi( düzeyde oldu&u ve gruplar)n inançlar) aras)nda istatistiksel olarak anlaml) bir fark olmad)&) görülmü(tür. Ara(t)rma sonras)nda deney ve kontrol grubu ö&rencilerinin ortalamalar) hala geli(mi( düzeydedir ve gruplar aras)nda istatistiksel olarak anlaml) fark yoktur. Modelleme yoluyla ö&retim grubu ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)nda olumlu bir de&i(imin olmamas)n)n sebebi olarak ö&rencilerin inanç ortalamalar)n)n ara(t)rma öncesinde zaten yüksek düzeyde olmas) gösterilebilir. Deney ve kontrol grubu ö&rencileri lisans ikinci s)n)f ö&rencileridir ve daha önce yap)lan çal)(malarda lisans ö&retimine ba(layan ö&rencilerin epistemolojik inançlar)n)n ö&retim süresi boyunca olumlu geli(me gösterdi&i görülmü(tür (Perry,1968). Bu nedenle ara(t)rman)n ikinci s)n)f ö&rencileri ile yap)lmas) epistemolojik inanç düzeylerinin yüksek olmas)n) sa&lad)&) ve ö&retim yönteminin inanç de&i(imi üzerindeki etkilerini görmemizi engelleyebilece&i (eklinde yorumlanm)(t)r. Ayr)ca uygulama süresinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlarda anlaml) fark olu(turacak kadar uzun olup olmad)&) da belirleyici bir etken olabilir.

185 Modelleme yoluyla ö;retim grubu ö;rencilerinin elektrik konusundaki akademik ba+ar*lar*, kavramsal anlamalar* ve bilimsel bilginin do;as*na yönelik inançlar* aras*nda anlaml* ili+kiler vard*r. Deney grubu ö&rencilerinin EKT ve EBT son test puanlar) aras)ndaki ili(ki incelendi&inde istatistiksel aç)dan anlaml) pozitif bir ili(ki bulunmu(tur. Elektrik konular)ndaki akademik ba(ar)lar) yüksek ö&rencilerin kavramsal anlamalar) da yüksektir (ya da kavramsal anlamalar) yüksek ö&rencilerin akademik ba(ar)lar) da yüksektir). Kontrol grubu ö&rencilerinin de EBT ve EKT son test puanlar) aras)nda pozitif bir ili(ki bulunmakla birlikte bu ili(ki istatistiksel olarak anlaml) de&ildir. Elektrik konular)ndaki kavramlar) anlama ve bu kavramlar aras) ili(kile kurabilme yetene&ine sahip bireylerin bu kavramlar)n kullan)ld)&) test sorular)n) daha iyi analiz edebilece&i ve çözebilece&i fikri bu sonucu aç)klamada kullan)labilecek bir yoldur. Deney grubu ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ile akademik ba(ar)lar) ve kavramsal anlamalar) aras)nda negatif bir ili(ki vard)r. Bu ili(ki akademik ba(ar) için anlaml) de&ilken, kavramsal anlama için anlaml)d)r. Kontrol grubu ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) ile akademik ba(ar)lar) ve kavramsal anlamalar) aras)nda pozitif ili(ki vard)r fakat bu ili(kiler istatistiksel olarak anlaml) de&ildir. Alanyaz)nda epistemolojik inançlar ile ba(ar) aras)ndaki ili(kiyi ara(t)ran çal)(malarda epistemolojik inançlar)n ve ö&renme yakla()mlar)n)n akademik ba(ar)y) do&rudan etkiledi&i, ayr)ca epistemolojik inançlar)n ö&renme yakla()mlar)n) etkilemek yoluyla akademik ba(ar)y) dolayl) olaraktan etkiledi&ini gösteren çal)(malar vard)r (Cano, 2005). Stathopoulou ve Vosniadou (2007) taraf)ndan yap)lan bir çal)(mada epistemolojik inanc)n kesin do&ruya ula()labilirlik, bilginin do&as) ve bilmenin kayna&) faktörlerinin ö&rencilerinin kavramsal anlama puanlar)n) önceden belirleme gücüne sahip olmad)&) yaln)zca bilginin yap)s) ve dura&anl)&) faktörünün kavramsal anlamay) tahminleyici gücü oldu&u bulunmu(tur. Sonuç olarak

186 169 ara(t)rmac)lar fizik ile ilgili geli(mi( epistemolojik inançlar)n fizikte kavramsal anlama için gerekli fakat yeterli olmad)&)n) vurgulam)(lard)r Öneriler Elde edilen sonuçlar ve tart)(malar )()&)nda ara(t)rma ilgili olarak (u önerilerde bulunulabilir. 1. Bu ara(t)rma alt) haftal)k deneysel uygulama ile s)n)rl)d)r. Ara(t)rma süresinin art)r)lmas)n)n genellikle uygulanan ö&retim yöntemin etkilerini görmeyi kolayla(t)raca&) dü(ünüldü&ünden modelleme yoluyla ö&retimin etkilerinin daha iyi görülebilmesi için ara(t)rma süresi daha uzun tutularak ara(t)rma tekrarlanabilir. 2. Bu ara(t)rmada modelleme yoluyla ö&retimin elektrik konular)ndaki ba(ar) ve kavramsal anlama üzerindeki etkileri incelenmi(tir. Ara(t)rmada kullan)lan yöntemin di&er konulardaki etkilerinin belirlenmesi amac)yla yöntem farkl) fizik konular)na uygulanabilir. 3. Bu ara(t)rmada seçilen deney ve kontrol grubu ö&rencileri yakla()k yirmi ki(iliktir. Üniversitelerdeki mevcut (artlar dikkate al)nd)&)nda s)n)flar)n daha kalabal)k oldu&u görülmektedir. Bu yöntemin kalabal)k s)n)flarda uygulanabilirli&inin sa&lanabilmesi için daha fazla ö&retim eleman)na ve araç gerece ihtiyaç duyulaca&) göz önünde bulundurularak ö&retim planlanmal)d)r. Ayr)ca kalabal)k gruplarla ara(t)rman)n tekrarlanmas) parametrik veri çözümleme tekniklerine olanak sa&layabilece&inden yöntemin etkili&ine dair daha gerçekçi sonuçlara ula()labilinir. 4. Ö&rencilerin ön bilgileri uygulamay) yapacak ö&retmenlerce iyi analiz edilmelidir. Her ö&rencinin ya(ant)s) farkl) oldu&undan ö&retim öncesi ilgili konularda fakl) kavram yan)lg)lar)na ve anlama zorluklar)na sahip olabilecekleri ve bunun ö&retim sonuçlar)n) olumsuz etkileyebilece&i dü(ünülerek modelleme yoluyla ö&retim etkinlikleri bu ba&lamda gözden geçirilmeli ve planlanmal)d)r.

187 Ö&rencilerinin bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar)n)n de&i(iminin gözlenebilmesi için modelleme yoluyla ö&retim süreci daha uzun tutularak ölçümler tekrarlanabilir ya da bu konular) lisans 1. s)n)fta ö&renen ö&renci gruplar)yla çal)()larak s)n)f düzeyinin etkisi ara(t)r)labilir. 6. Modelleme yoluyla ö&retimde ö&rencilerden ilgili konudaki matematiksel modeli olu(turmalar) için deney yapmalar) ve deney verilerini tablo, (ema, grafik gibi farkl) yollarla yorumlamalar) istenmektedir. Bu nedenle ö&retime ba(lamadan önce mutlaka ö&rencilerle bu konulardaki becerilerini geli(tirecek ön etkinlikler yap)lmal) ve ö&rencinin bu durumlara a(inal)&) sa&lanmal)d)r. 7. Modelleme yoluyla ö&retimde ö&rencilerin bir deneyi yapmas) ve sonuçlar) yorumlamas) beklenmektedir. Bu nedenle bu yöntemin ö&rencilerin devini(sel becerilerine etkisinin incelendi&i ara(t)rmalar yap)labilir. 8. Kavram yan)lg)lar) ile ilgili çal)(malarda erkek ve k)z ö&renciler aras)nda fakl)l)klar oldu&unu gösteren ara(t)rmalar vard)r. Bu nedenle modelleme yoluyla ö&retimde ö&renme ç)kt)lar) üzerinde cinsiyetin etkileri ara(t)r)labilir. 9. Bu ara(t)rmada ö&rencilerin akademik ba(ar)lar)n) ölçmek amac)yla kullan)lan EYS klasik problem çözümlerini içermektedir. Modelleme yoluyla ö&retimin bu ba(ar)y) art)ma da geleneksel ö&retime göre daha etkili oldu&u dikkate al)nd)&)nda modelle yoluyla ö&retim yönteminin ile problem çözme becerilerine etkisinin incelendi&i ba(ka ara(t)rmalar yap)labilir. 10. Ö&rencilerin akademik ba(ar)lar), kavramsal anlamalar) ve bilimsel bilginin do&as)na yönelik inançlar) aras)ndaki ili(kinin daha büyük gruplardan al)nan veriler kullan)larak incelendi&i ara(t)rmalar yap)labilir. 11. Fen alan)ndaki ö&retmen adaylar)na ve ö&retmenlerine üniversiteler ve MEB taraf)ndan model ve modelleme süreci ve modelleme yoluyla ö&retim konusunda bilgi verilerek deneyim kazanmalar)n) sa&layacak etkinlikler düzenlenmeli bu konudaki eksiklikleri giderilmeye çal)()lmal)d)r.

188 171 KAYNAKÇA Abak, A., Eryilmaz, A. ve Fak)o&lu, T. (2002). Üniversite Ö;rencilerinin Seçilmi+ Duyu+sal Karakteristiklerinin Belirlenmesi. V. Ulusal Fen Bilimleri Kongresi. (16-18 Eylül 2002). Ankara: ODTÜ. Aç)kgöz, K.Ü. (2003). Aktif Ö;renme. (4. Bask)). zmir: E&itim Dünyas) Yay)nlar). Ad)güzel, A. (2009). Yenilenen lkö&retim Program)n)n Uygulanmas) Sürecinde Kar()la()lan Sorunlar. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 9 (17), Aksan, N. ve Sözer, M. A. (2007). Üniversite Ö&rencilerinin Epistemolojik nançlar) ile Problem Çözme Becerileri Aras)ndaki li(kiler. Ahi Evran Üniversitesi K$r(ehir E&itim Fakültesi Dergisi (KEFAD). 8(1), Andre, T., and Ding, P. (1991). Student Misconceptions, Declarative Knowledge, Stimulus Conditions, and Problem Solving in Basic Electricity. Contemporary Educational Psychology. 16, Angell, C., Kind, P.M., Henriksen, E.K. and Guttersrud, Ø. (2008). An Empirical-Mathematical Modelling Approach To Upper Secondary Physics, Physics Education. 43(3), Araujo, I. S., Veit, E. A. and Moreira, M. A. (2008). Physics Students Performance Using Computational Modelling Activities To Improve Kinematics Graphs Interpretation, Computers & Education. 50, Atasoy, B. (2004). Fen Ö;renimi ve Ö;retimi. (Gözden Geçirilmi( 2. Bask)). Ankara: Asil Yay)n Da&)t)m Ltd. Fti. Ate(, S. ve Polat, M. (2005). Elektrik Devreleri Konusundaki Kavram Yan)lg)lar)n)n Giderilmesinde Ö&renme Evreleri Metodunun Etkisi, Hacettepe Üniversitesi Egitim Fakültesi Dergisi, 28, Ayas, A. (1995). Fen Bilimlerinde Yeni Program Geli(tirme ve Uygulama Teknikleri: ki Ça&da( Yakla()m)n De&erlendirilmesi. Hacettepe Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 11, Aydo&an, S., Güne(, B. ve Gülçiçek, Ç. (2003). Is) ve S)cakl)k Konusunda Kavram Yan)lg)lar). G.Ü. Gazi Eitim Fakültesi Dergisi. 23 (2), Ba&, H. ve U(ak, M. (2005). Fen Program) ve Temel Fen Kavramlar). Mustafa

189 172 Aydo&du ve Teoman Kesercio&lu (Ed.). lkö;retimde Fen ve Teknoloji Ö;retimi içinde (10-24). Ankara: An) Yay)nc)l)k. Ba(er, M. (2006). Effects of Conceptual Change and Traditional Confirmatory Simulations on Pre-Service Teachers' Understanding of Direct Current Circuits, Journal of Science Education and Technology, 15 (5-6), Ba(er, M. and Geban, Ö. (2007) Effect of Instruction Based on Conceptual Change Activities on Students Understanding of Static Electricity Concepts. Research in Science & Technological Education. 25, Baxter Magolda, M.B. (1992). Students Epistemologies And Academic Experiences: Implications for Pedagogy. Rev. Higher Education. 15(3), Baxter Magolda, M. B., and Porterfield, W. (1988). Assessing Intellectual Development: The Link Between Theory and Practice. VA: American College Personnel Association, Alexandria. Belenky, M. F., Clinchy, B. M., Goldberger, N. R., and Tarule, J. M. (1986). Women s Ways of Knowing. New York: HarperCollins. Bernharda, J., Lindwallb, O., Engkvistc, J., Degermana, M.S. ve Zhu, X. (2008). Helping Students To Make Sense of Formal Physics Through Interactive Lecture Demonstrations. (12 Nisan 2009). Biggs, J. (1991). Approaches To Learning In Secondary And Tertiary Students In Hong Kong: Some Comparative Studies. Educational Research Journal. 6, Bilal E. and Erol M. (2008). Student Undestanding of Capacitors in A Dc Circuit, Balkan Physics Letters. Special Issue, Bilal, E.and Erol M., (2009). Investigating Students Conceptions Of Some Electricity Concepts. Latin American Journal of Physics Education. 3 (2), Boyes, M. C., and Chandler, M. (1992). Cognitive Development, Epistemic Doubt, and Identity Formation in Adolescence. J. Youth Adolesc. 21, Brewe, E. (2008). Modeling Theory Applied: Modeling Instruction in Introductory Physics. American Journal of Physics. 76 (12),

190 173 Brewe, E., Kramer, L. and O Brien, G. (2009). Modeling instruction: Positive Attitudinal Shifts in Introductory Physics Measured with CLASS. Physical Review Special Topics - Physics Education Research. 5, , 1 5. Brewe, E., Sawtelle, V. And Pamelai P. (2007). Impacts of Real-Time Data Collection on Introductory Algebra-Based Physics. (20 Temmuz 2008) Brna, P., (1988). Confronting Misconceptions in the Domain of Simple Electrical Circuits. Instructional Science. 17, Brownlee, J., Boulton-Lewis, G. and Purdie, N. (2002). Core Beliefs About Knowing and Peripheral Beliefs about Learning: Developing an Holistic Conceptualisation of Epistemological Beliefs. Australian Journal of Educational and Developmental Psychology. 2, Buehl, M. (2003). At the Crossroads of Epistemology and Motivation: Modeling the Relations between Students' Domain-Specific Epistemological Beliefs, Achievement Motivation, and Task Performance. Unpublished Doctoral Thesis. Maryland Universitesi. Buehl, M. M., and Alexander, P. A. (2001). Beliefs about Academic Knowledge. Educational Psychological Review (Special Issue: Knowledge and Beliefs), 13, Buehl, M. M., Alexander, P. A. and Murphy, P. K. (2002). Beliefs About Schooled Knowledge: Domain Specific or Domain General?, Contemporary Educational Psychology. 27, Büyüköztürk. F. (2001). Deneysel Desenler. Ankara: Pegema Yay)nc)l)k. Caillot, M. and Xuan, A. N. (1993). Adults' Misconceptions in Electricity. Proceedings of the Third International Seminar on Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics. Ithaca, NY: Misconceptions Trust. Cano, F. (2005). Epistemological Beliefs and Approaches to Learning: Their Change Through Secondary School and Their Influence on Academic Performance. British Journal of Educational Psychology. 75, 203j221. Canpolat, N., P)narba(), T., Bayrakçeken, S. ve Geban, Ö. (2004). Kavramsal De&i(im Yakla()m)-III: Model Kullan)m), Kastamonu Eitim Dergisi, 12 (2),

191 Carey, S. (2000). The Origin Of Concepts. Journal Of Cognition And Development, 1, Carey, S. (1991). Knowledge Acquisition: Enrichment or Conceptual Change? In S. Carey and R. Gelman (Eds.), The Epigenesis of Mind ( ). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Carey, S., and Smith, C. (1993). On Understanding The Nature of Scientific Knowledge. Educational Psychologist. 28(3), Cartier, J., Rudolph, J. and Stewart, J. (2001). The Nature and Structure of Scientific Models. (15 May)s 2008). Cavallo, A. M. L., Potter, W. H. and Rozman, M., (2004). Gender Differences in Learning Constructs, Shifts in Learning Constructs, and Their Relationship to Course Achievement in a Structured Inquiry, Yearlong College Physics Course For Life Science Majors. School Science And Mathematics. 104, Chambers, S. and Andre, T. (1997). Gender, Prior Knowledge, Interest, and Experience in Electricity and Conceptual Change Text Manipulations In Learning About Direct Current. Journal of Research in Science Teaching. 34(2), Chan, K. (2003). Hong Kong Teacher Education Students Epistemological Beliefs And Approaches To Learning, Research in Education. 69, Chan, K. W. and Elliott, R. G. (2000). Exploratory Study of Epistemological Beliefs of Hong Kong Teacher Education Students: Resolving Conceptual and Empirical Issues. Asia Pacific Journal of Teacher Education. 28 (3), Chiu, M-H and Lin, J-W. (2005). Promoting Fourth Graders Conceptual Change of Their Understanding of Electric Current via Multiple Analogies, Journal of Research in Science Teaching. 42 (4), Clement, J. (1981). Solving Problems with Formulas: Some Limitations. Engineering Education. 72 (2), Clement, J. (1982). Student's Preconceptions in Introductory Mechanics. American Journal of Physics. 50, Conley, AM. M., Pintrich, P.R., Vekiri, I. and Harrison, D. (2004). Changes in Epistemological Beliefs in Elementary Science Students. Contemporary

192 175 Educational Psychology. 29, Coll, R.K. and Treagust, D.F. (2003). Learners Mental Models of Metallic Bonding: A Cross-Age Study. Science Education. 87 (5), Cooper, P. A. (1993). Paradigm Shifts in Designed Instruction: From Behaviorism to Cognitivism to Constructivism. Educational Technology. 33(5), Co(tu, B., Ayas, A. ve Ünal, S. (2007). Kavram Yan)lg)lar) ve Olas) Nedenleri: Kaynama Kavram). Kastamonu Eitim Dergisi. 15 (1), Cunningham, D. J. (19991), In Defense of Extremism. Educational Technology. 31(9), Çepni, S. (2010). Ara(t)rma ve Proje Çal)(malar)na Giri(. (Geli(tirilmi( 5. Bask)). Trabzon: Celepler Matbaac)l)k. Çepni, S., Ayas, A., Johnson, D. ve Turgut, F. (1997). Fizik Ö;retimi. Ankara: YÖK. Çepni, S. and Kele(, E. (2006). Turkish Students Conceptions About The Simple Electric Circuits. International Journal of Science and Mathematics Education. 4 (2), Çepni, S., Fan, H. M., Gökdere, M. ve Küçük, M. (2001). Fen Bilgisi Ö&retiminde Zihinde Yap)lanma Kuram)na Uygun 7E Modeline Göre Örnek Etkinlik Geli(tirme. Maltepe Üniversitesi Yeni Bin Y*l*n Ba+*nda Türkiye'de Fen Bilimleri E;itimi Sempozyumu. Bildiri Kitab) s , stanbul Dahl, T. I., Bals, M. and Turi, A. L. (2005). Relationship Between Beliefs and Academic Learning. British journal of Educational Psychology. 75, Delice, A., Ertekin, E., Ayd)n, E. ve Dilmaç, B. (2009). Ö&retmen Adaylar)n)n Matematik Kayg)s) ile Bilgibilimsel nançlar) Aras)ndaki li(kinin ncelenmesi. Uluslararas$ 7nsan Bilimleri Dergisi. 6(1), Demir, Ö. (1997). Bilim Felsefesi. Ankara: Vadi Yay)nlar). Demir, Ö. ve Acar, M. (1992) Sosyal Bilimler Sözlü;ü. Ankara: Vadi Yay)nlar). Demirci, N. and Çirkino&lu, A. (2004). Determining Students Preconceptions/Misconceptions in Electricity and Magnetism. TUSED. 1(2), Demirel, Ö. (2004). E;itimde Program Geli+tirme. (6. Bask)) Ankara: Pegem A Yay)nc)l)k.

193 176 Deryakulu, D. (2001). S*n*fta Demokrasi. Ankara: E&itim Sen Yay)nlar). Deryakulu, D. (2002). Denetim Oda&) ve Epistemolojik nançlar)n Ö&retim Materyalini Kavramay) Denetleme Türü Ve Düzeyi le li(kisi. Hacettepe Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 22, Deryakulu, D. (Ed.) (2004). E;itimde Bireysel Farkl*l*klar. Ankara: Nobel Yay)n Da&)t)m. Deryakulu, D. ve B)kmaz, F. Haz)r. (2003). Bilimsel Epistemolojik nançlar Ölçe&inin Geçerlik Ve Güvenirlik Çal)(mas). Eitim Bilimleri ve Uygulama. 4, Deryakulu, D. ve Büyüköztürk, F. (2002). Epistemolojik nanç Ölçe&inin Geçerlik ve Güvenirlik Çal)(mas). Eitim Ara#t$rmalar$. 8, Deryakulu, D. ve Büyüköztürk, F. (2005). Epistemolojik nanç Ölçe&inin Faktör Yap)s)n)n Yeniden ncelenmesi: Cinsiyet ve Ö&renim Görülen Program Türüne Göre Epistemolojik nançlar)n Kar()la(t)r)lmas). Eurasian Journal of Educational Research. 18, Duell, O. K. and Schommer-Aikins, M. (2001). Measures Of People s Beliefs About Knowledge and Learning. Educational Psychology Review. 13 (4), Duffy, T. M. and Jonassen, D. H. (1991). Constructivism: New Implications for Instructional Technology. Educational Technology. 31(5), Duit, R. and Treagust, D.F. (1995). Students Conceptions and Constructivist Teaching Approaches In Improving Science Education, edited by Barry J. Fraser and Herbert J. Walberg, Chicago: University of Chicago Press, p Duit, R. and Treagust, D.F. (Ed.). (1998). International Handbook of Science Education. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers BY, p Dupin, J. J. and Johsua, S. (1987). Conceptions of French Pupils Concerning Electric Circuits: Structure and Evolution. Journal of Research in Science Teaching, 24 (9), Engelhardt, P.V. and Beichner, R.J. (2004). Students Understanding of Direct Current Resistive Electrical Circuits. American Journal of Physics. 72 (1), Erdamar, G.K. ve Demirel, M. (2008). Yap)land)rmac) Ö&renme Yakla()m)n)n

194 177 Duyu(sal ve Bili(sel Ö&renme Ürünlerine Etkisi. Türk E&itim Bilimleri Dergisi. 6 (4), Erdem, M. (2008). Karma Ö&retmenlik Uygulamas) Süreçlerinin Ö&retmen Adaylar)n)n Ö&retmenlik Öz yeterlik ve Epistemolojik nançlar)na Etkisi. Eurasian Journal of Educational Research. 30, Ero&lu, S. E. ve Güven, K. (2006).Üniversite Ö&rencilerinin Epistemolojik nançlar)n)n Baz) De&i(kenler Aç)s)ndan ncelenmesi. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi. 16, Ery)lmaz, A. ve Tatl), A. (2000). ODTÜ Ö&rencilerinin Mekanik Konusundaki Kavram Yan)lg)lar). Hacettepe Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 18, Etkina, E., Warren, A. and Gentile, M. (2006). The Role of Models in Physics Instruction. The Physics Teacher. 44, Furio, C and Guisasola, J. (1998). Difficulties in Learning The Concept of Electric Field, Sci. Educ., 82, Galotti, K. M., Clinchy, B. M., Ainsworth, K. H., Lavin, B., and Mansfield, A. F. (1999). A New Way of Assessing Ways of Knowing: The Attitudes Toward Thinking and Learning Survey (ATTLS). Sex Roles. 40, Gil-Perez, D. and Carrascosa, J. (1990). What to Do About Science Misconceptions. Science Education. 74, Gömleksiz, M. N. ve Bulut,. (2006). Yeni Fen ve Teknoloji Dersi Ö&retim Program)na li(kin Ö&retmen Görü(leri. F$rat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi. 16(2), Gunstone, R.F. (1987). Student Understanding in mechanics: A Large Population Survey. American Journal of Physics. 55, Güne(, M.H. ve Çelikler, D. (2009). Model Olu+turma Ve Bilgisayar Destekli Ö;retimin Akademik Ba+ar* Üzerindeki Etkilerinin ncelenmesi I. Uluslararas$ Türkiye Eitim Ara#t$rmalar$ Kongresi, Çanakkale. URL: Eri(im tarihi:16/05/2010. Hameed, H., Hackling, M. W. and Garnett, P. J. (1993). Facilitating Conceptual Change in Chemical Equilibrium Using a CAI Strategy. International Journal of Science Education, 15,

195 178 Hammer, D. (1994). Epistemological Beliefs in Introductory Physics. Cognition and Instruction. 12(2), Hammer, D. (1996). More than Misconceptions: Multiple Perspectives on Student Knowledge and Reasoning, and an Appropriate Role for Education Research, American Journal of Physics. 64 (10), Halloun, I. (1996). Schematic Modeling for Meaningful Learning of Physics, Journal of Research in Science Teaching. 33, Halloun, I. (2003) Evaluating Science and Technology Learning Materials: The Case of the Modeling Curriculum, Paper presented at UNESCO Regional Workshop on the Evaluation of MST Curricula, Beirut, Lebanon. Halloun, A. (2004). Modeling Theory in Science Education. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. Halloun, I. A. and Hestenes, D. (1985). The Initial Knowledge State Of College Physics Students. American Journal of Physics. 53 (11), Hand, B. and Treagust, D.F. (1991). Student Achievement and Science Curriculum Development Using a Constructivist Framework, School Science and Mathematics. 91(4), Harrison, A.G., and Treagust, D.F. (2000). A Typology of School Science Models. International Journal of Science Education. 22, Heppner, P. and Peterson, C. H. (1982). The Development And Implications of a Personal Problem Solving Inventory. Journal of Counseling Psychology. 29, Heron, P.R.L. and Meltzer, D.E. (2005). The Future of Physics Education Research: Intellectual Challenges and Practical Concerns. American Journal of Physics. 73 (5), Hestenes, D. (1992). Modeling games in The Newtonian World. American Journal of Physics. 60, Hestenes, D. (1996). Modeling Methodology For Physics Teachers. Proceedings of the International Conference on Undergraduate Physics Education. College Park. ( ). Hestenes D. (2006). Notes for a Modeling Theory of Science, Cognition and Instruction. Proceedings of the 2006 GIREP Conference: Modelling in

196 179 Physics and Physics Education. (20-25 August 2006). Amsterdam. Hewson, P. and Hewson, M. (1983). Effect of Instruction Using Students Prior Knowledge and Conceptual Change Strategies on Science Learning. Journal of Research in Science Teaching. 20, Hofer, B. K. (2000). Dimensionality and Disciplinary Differences in Personal Epistemology. Contemporary Educational Psychology. 25, Hofer, B. K. and Pintrich, P. R. (1997): The Development of Epistemological Theories: Beliefs about Knowledge and Knowing and Their Relation to Learning, Review of Educational Research, 67(1), Hubber, P. (2006). Year 12 Students Mental Models of the Nature of Light. Research in Science Education, 36 (4), sen,. A. ve Kavcar, N. (2006). Ortaö&retim Fizik Dersi Yeryüzünde Hareket Ünitesindeki Kavram Yan)lg)lar)n)n Belirlenmesi ve Ünitenin Ö&retim Program)n)n Geli(tirilmesi Üzerine Bir Çal)(ma. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eitim Fakültesi Dergisi. 20, Jehng, J. J., Johnson, S.D., and Anderson, R. C. (1993). Schooling and Students Epistemological Beliefs About Learning. Contemp. Educ. Psychol. 18, Jonassen, D. H. (1991). Objectivism Versus Constructivism: Do We Need a New Philosophical Paradigm. Educational Technology Research and Development. 39(3), Kara,., Avc) D. ve Çekba(,Y. (2008). Fen Bilgisi Ö&retmen Adaylar)n)n I()k Kavram) le lgili Bilgi Düzeylerinin Ara(t)r)lmas). Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 8 (16), Karal, I. S., Alev, N. ve Yi&it, N. (2009). Ö&retmen Adaylar)n)n Elektrikte Alan Bilgisi, e-journal of New World Sciences Academy, 4 (4), Karamustafao&lu, O. ve Yaman, S. (2006). Fen E;itiminde Özel Ö;retim Yöntemleri I-II. Ankara: An) Yay)nc)l)k. Karasar, N. (2002). Bilimsel Ara+t*rma Yöntemi. 11. Bask). Ankara: Nobel Yay)n Da&)t)m. Keser Ö.F. ve Akdeniz, A.R. (2002). Geleneksel Ö;renme Ortamlar*n* Etkileyen Faktörlerin ncelenmesi. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik E&itimi Kongresi. (16-18 Ekim 2002). Ankara: ODTÜ.

197 180 K)z)lgüne(, B., Tekkaya, C. and Sungur S. (2009). Modeling the Relations Among Students Epistemological Beliefs, Motivation, Learning Approach, and Achievement. The Journal of Educational Research. 102 (4), Kibble, B. (1999)., How Do You Picture Electricity? Physics Education. 34, King, P.M. and Kitchner, K.S. (1994). Developing Reflective Judgement: Understanding and Promoting 7ntellectual Growth and Critical Thinking in Adolescents and Adults. San Francisco: Jossey-Bass Publishers. Kitchener, K. S. and King, P. M. (1981). Reflective Judgment: Concepts of Justification and Their Relationship to Age and Education. Journal of Applied Developmental Psychology. 2(2), Kotrlik, J.W. and Williams, H. A. (2003). The Incorporation of Effect Size in Information Technology, Learning, and Performance Research. Information Technology, Learning, and Performance Journal. 21, 1, 1-7. Kuhn, D., Cheney, R. and Weinstock, M. (2000). The Development of Epistemological Understanding. Cognitive Development. 15, Küçüközer, H. and Kocakülah, S. (2007). Secondary School Students Misconceptions About Simple Electric Circuits. Journal of Turkish Science Education. 4, Küçüközer, H. and Kocakülah, S. (2008). Effect of Simple Electric Circuits Teaching on Conceptual Change in Grade 9 Physics Course, Journal Of Turkish Science Education. 5 (1), Küçüközer, H. (2008). The Effects of 3D Computer Modelling on Conceptual Change about Seasons and Phases of the Moon. Physics Education. 43 (6), Larkin, J.H., McDermott, J, Simon, D.P. and Simon, H.A. (1980). Expert and Novice Performance in Problem Solving Physics Problems. Science. 2008, Lee, S-J. (2007). Exploring Students Understanding Concerning Batteries Theories And Practices. International Journal of Science Education. 29 (4), Lee, Y. and Law, N. (2001). Explorations in Promoting Conceptual Change in

198 181 Electrical Concepts Via Ontological Category Shift. International Journal of Science Education. 23, Malone, K. L. (2006). A Comparative Study of The Cognitive and Meta cognitive Differences between Modeling and Non-Modeling High School Physics Students. Unpublished Doctoral Thesis, Department of Psychology Center for Innovation in Learning, Carnegie Mellon University. Maloney, D.P., O Kuma, T.L., Hieggelke, C.J. and Van Heuvelen, A. (2001). Surveying Students Conceptual Knowledge of Electricity and Magnetism. American Journal of Physcis. 69 (1), Meral, M. ve Çolak, E. (2009). Ö&retmen Adaylar)n)n Bilimsel Epistemolojik nançlar)n)n ncelenmesi. Ondokuz May$s Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 27, Muthukrishna, N., Camine, D., Grossen, B., and MilIer S. (1993). Children's Alternative Frameworks: Should The Be Directly Addressed in Science Instruction? Journal of Research in Science Teaching. 30, Niedderer, H., Schecker, H., and Bethge, T. (2008). The Role of Computer Aided Modelling in Learning Physics. Journal of Computer Assisted Learning. 7(2), Norman, D. (1983). Some Observationson Mental Models. D. Gentner and A.L. Stevens, (Ed.) Mental Models. (7 14). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. d&pg=pa1&dq=%22gentner%22+%22mental+models%22+&ots=rslstax zki&sig=ck2k_-cxm6zyfutzmsvkth_uiog (10 Nisan 2009). Ogan-Bekiroglu, F. (2007). Effects of Model-based Teaching on Pre-service Physics Teachers' Conceptions of the Moon, Moon Phases, and Other Lunar Phenomena. International Journal of Science Education. 29 (5), Olssen, M. (1996). Radical Constructivism and Its Failings: Anti-Realism and Individualism. British Journal of Educational Studies. 44(3), Ongen, D. (2003). Epistemolojik nançlar ile Problem Çözme Stratejileri Aras)ndaki li(kiler: E&itim Fakültesi Ö&rencileri Üzerinde Bir Çal)(ma. Eurasian Journal of Educational Research. 13,

199 182 Osborne, R., and Freyberg, P. (1985). Learning in Science: The Implication of Children s Science. Auckland: Heinmann. Özçelik, D.A. (1997). Test Haz*rlama K*lavuzu. Üçüncü Bask). Ankara: ÖSYM Yay)nlar). Özçelik, D.A. (1998). Ölçme ve De;erlendirme. Ankara: ÖSYM Yay)nlar). Özdemir, G. (2007). The Effects of the Nature of Science Beliefs on Science Teaching and Learning. Eitim Fakültesi Dergisi. 20 (2), Özdemir, G. and Clark, D. B. (2007). An Overview of Conceptual Change Theories, Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education. 3 (4), Özel, M. (2004). Ba(ar)l) Bir Fizik E&itimi çin Stratejiler. Pamukkale Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 16, Özerba(, M. A. (2007). Yap)land)rmac) Ö&renme Ortam)n)n Ö&rencilerin Akademik Ba(ar)lar)na ve Kal)c)l)&)na Etkisi. Türk Egitim Bilimleri Dergisi. 5 (4), Özlem, D. (2008). Felsefe ve Do;a Bilimleri. Ankara: Do&u Bat) Yay)nlar). Özmen, H. (2004). Fen Ö&retiminde Ö&renme Teorileri ve Teknoloji Destekli Yap)land)rmac) (Constructivist) Ö&renme. The Turkish Online Journal of Educational Technology TOJET. 3 (1), Pardhan, H and Bano, Y. (2001). Science Teachers Alternate Conceptions about Direct-Currents. International Journal of Science Education. 23 (3), Park, J., Kim, I., Kim, M. and Lee, M. (2001). Analysis of Students Processes of Confirmation and Falsification of Their Prior Ideas About Electrostatics. International Journal of Science Education. 23(12), Periago, M.C. and Bohigas, X. (2005). A Study of Second-Year Engineering Students Alternative Conceptions about Electric Potential, Current Intensitiy and Ohm s Law. European Journal of Engineering Education. 30 (1), Perry, W. G., Jr. (1968). Patterns of Development in Thought And Values of Students in A Liberal Arts College: A Validation of A Scheme. Final Report, Bureau Of Study Counsel, Harvard University, Cambridge, Massachusetts. (ERIC Document Reproduction Service No. ED ). Available in:

200 183 mini.jsp?_nfpb=true&_&ericextsearch_searchvalue_0=ed024315&eric ExtSearch_SearchType_0=no&accno=ED ( ). Perry, W. G., Jr. (1997). Cognitive and Ethical Growth: The Making Of Meaning. Arnold and Carreiro-King (Ed.), College Student Development and Academic Life: Psychological, Intellectual, Social, and Moral Issues, p 48 88, United States: Taylor & Francis, Inc. Petersson, G. (2002). Description of Cognitive Development from a Constructivist Perspective. Third European Symposium on Conceptual Change, (June ), Turku, Finland. Picciarelli, V.,Di Gennaro, M., Stella, R. and Conte, E. (1991). A Study of University Students' Understanding of Simple Electric Circuits Part 1: Current in D.C. Circuits. European Journal of Engineering Education. 16 (1), Planinic, M. (2006). Assessment of Difficulties of Some Conceptual Areas From Electricity and Magnetism Using The Conceptual Survey of Electricity and Magnetism, American. Journal of. Physics. 74, Planinic, M., Krsnik, R., Pecina, P. and Susac, A. (2005). Overview and Comparison of Basic Teaching Techniques That Promote Conceptual Change in Students, First European Physics Education Conference. (July ). Bad Honnef, Germany. Available at ( ) Pocovi, M. C. (2007). The Effects of a History-Based Instructional Material on the Students Understanding of Field Lines. Journal of Research in Science Teaching. 44, Pocovi, M. C. and Finley, F. (2002). Lines of Force: Faraday s and Students Views. Science & Education. 11, Pomeroy, D. (1993). Implication of Teacher s Beliefs About the Nature of Science: Comparison of the Beliefs of Scientist, Secondary Science Teachers, and Elementary Teachers. Science Education. 77, Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W. and Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a Scientific Conception: Toward a Theory of Conceptual

201 184 Change. Science Education. 66 (2), Qian, G. and Alvermann, D. (1995). Role of Epistemological Beliefs and Learned Helplessness in Secondary School Students Learning Science Concepts From Text. Journal of Educational Psychology. 87(2), Raghavan, K. and Glaser, R. (1995). Model-based Analysis and Reasoning in Science: The MARS Curriculum. Science Education, 79(1), Ramsdell, M. W. (2004). The Design, Development, and Assessment of Advanced Modelling Based Projects in Introductory Physics. Unpublished Doctoral Thesis. Clarkson University. Redish, E.F. and Steinberg, R.N. (1999). Teaching Physics: Figuring Out What Works. Physics Today. 52, Richards, J., Barowy, W. and Levin, D. (1992). Computer Simulations in the Science Classroom. Journal of Science Education and Technology. 1(1), Saarelainen, M, Laaksonen, A. and Hirvonen, P.E. (2007). Students Initial Knowledge of Electric and Magnetic Fields More Profound Explanations And Reasoning Models For Undesired Conceptions. Eur. J. Phys. 28, Saban, A. (2002). Ö;renme-Ö;retme Süreci. Anakara: Nobel Yay)nlar). Samarapungavan, A., Vosniadou, S. and Brewer, W.F. (1998). Mental Models of the Earth, Sun and the Moon: Indian Children's Cosmologies. Cognitive Development. 11, Sauer, T. (2000). The Effect Of Mathematical Model Development on the Instruction of Acceleration to Introductory Physics Students. Unpublished Doctoral Thesis. Faculty of The Graduate School of The University of Minnesota. Schommer, M. (1990). The Effects of Beliefs About The Nature of Knowledge on Comprehension. Journal of Educational Psychology. 82, Schommer, M. (1993). Epistemological Development and Academic Performance Among Secondary Students. Journal of Educational Psychology. 85, Schommer-Aikins, M. and Easter, M. (2006). Ways of Knowing and Epistemological Beliefs Combined Effect on Academic Performance. Educational Psychology, 26, Schraw,G., Dunkle,M. E., and Bendixen, L.D. (1995). Cognitive Processes in Well-

202 185 Defined And Ill-Defined Problem Solving. Appl. Cogn. Psychol. 9, Sencar, S. ve Ery)lmaz, A. (2002). Cinsiyetin Dokuzuncu S*n*f Ö;rencilerinin Elektrik Devreleri Konusunda Sahip Olduklar* Kavram Yan*lg*lar*n*n Farkl* Alt Kategorilerine Etkisi. V. Ulusal Fen Bilimleri Kongresi Özetler kitab), 128. Serway, R.A (1996). Fen ve Mühendislik çin Fizik Modern Fizik laveli. Çev. Edt: Çolako&lu, K. Ankara: Palme Yay)nc)l)k. Shipstone, D.M., Jung, W. and Dupin, J.J. (1988). A Study of Students Understanding of Electricity in Five European Countries. International Journal of Science Education. 10(3), Singh, C. (2006). Student Understanding of Symmetry and Gauss s Law of Electricity. Am. J. Phys. 74 (10), Sins, P. H. M., Savelsbergh, E. R.and van Joolingen,V. R. (2005). The Difficult Process of Scientific Modelling: An Analysis of Novices Reasoning During Computer-Based Modelling. International Journal of Science Education. 27 (14), Smith, E.L., Blakeslee, T. D. and Anderson, C. W. (1993). Teaching Strategies Associated With Conceptual Change Learning in Science. Journal of Research in Science Teaching. 30(2), Smith, C. L., Maclin, D., Houghton, C. and Hennessey, M. G. (2000). Sixth-Grade Students Epistemologies of Science: The Impact of School Science Experiences on Epistemological Development. Cognition and Instruction. 18(3), Sönmez, V. (2005). E;itim Felsefesi. (7. Bask)). Ankara: An) Yay)nc)l)k. Songer, N. B. and Linn, M. C. (1991). How do Students Views Of Science Influence Knowledge Integration? Journal of Research in Science Teaching. 28(9), Stathopoulou, C. and Vosniadou, S. (2007). Exploring The Relationship Between Physics-Related Epistemological Beliefs And Physics Understanding. Contemporary Educational Psychology. 32, Fahin, M. (2009). Correlations of Students Grades, Expectations, Epistemological Beliefs and Demographics in a Problem-Based Introductory Physics Course.

203 186 International Journal of Environmental & Science Education. 4 (2), Fahin, N., Fahin, N. H. and Heppner, P. P. (1993). The Psychometric Properties of The Problem Solving Inventory. Cognitive Therapy And Research. 17, Fahinel, S. (2002). Ele+tirel Dü+ünme. Ankara: Pegem A Yay)nc)l)k Fa(an, H. H. (2002). Yap)land)rmac) Ö&renme. Ya#ad$kça Eitim , Fim(ek, A. & Deryakulu, D. (1994). Kuba+*k Kümelerde Akran Etkile+imini Art*rman*n Bir Yolu Olarak Türetimci Ö;renme. Çukurova Üniversitesi E&itim Fakültesi Birinci E&itim Bilimleri Kongresi. Adana: Çukurova Üniversitesi. Tan, F. ve Erdo&an, A. (2004). Ö;retimi Planlama ve De;erlendirme. Alt)nc) Bask). Ankara: Pegem Yay)nc)l)k. Terzi, A. R. (2005). Üniversite Ö&rencilerinin Bilimsel Epistemolojik nançlar) Üzerine Bir Ara(t)rma. Afyon Kocatepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi. 7 (2) ( ). Thacker, B. A., Ganiel, U and Boys, D. (1999). Macroscopic Phenomena and Microscopic Processes: Student Understanding of Transients in Direct Current Electric Circuit. Phys. Educ. Res. 67, Thornton, R. K. (1999), Using The Results of Research in Science Education to Improve Science Learning, Keynote address to the International Conference on Science Education, Nicosia, Cyprus, January. (10 Nisan 2009) Törnkovist, S., Petterrson, K. A. and Tranströmer, G. (1993). Confusion by Representation: On Student s Comprehension Of The Electric Field Concept. American Journal of Physics. 61, Trautwein, U. and Lüdtke, O. (2007). Epistemological Beliefs, School Achievement, and College Major: A Large-Scale Longitudinal Study on The Impact of Certainty Beliefs. Contemporary Educational Psychology. 32, Treagust, F. D. (2002). Students Understanding of the Role of Scientific Models in Learning Science. International Journal of Science Education, 24(4),

204 187 Trowbridge, D.E., and L.C. McDermott (1981). Investigation of Student Understanding of the Concept of Acceleration in One Dimension. American Journal of Physics. 48, Tsai, C. C. (1999). Laboratory Exercises Help Me Memorize The Scientific Truths : A study of Eighth Grades Scientific Epistemological Views and Learning in Laboratory Activities. Science Education, 83, Turgut, G. F. (2007). Yap)land)rmac) Yakla()ma Dayal) Ö&retimin Lise Fizik Ö&rencilerinin Epistemolojik nan)(lar)na Etkisi. Yay)nlanmam)( Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi. E&itim Bilimleri Enstitüsü. URL1. download&cid=75&min=10&orderby=titlea&show=10 ( ). URL2. Misconceptions About Electricity and Magnetism. science/misconceptions/elect_magnet.html ( ). URL3. Misconceptions About Electricity and Magnetism. Available at: ( ). URL4. Students Alternative Conceptions in Introductory Physics in Helping Students Learn Physics Better. Available at: ( ). URL5. ( ). URL6. ( ). URL7. stuff/ 4-Mod%20Cycle%20overview.pdf ( ). Ünal, G. ve Ergin, Ö. (2006). Fen E&itimi ve Modeller. Milli Eitim Dergisi. 171, Van den Berg, E and Grosheide, W. (1993). Electricity at Home: Remediating Alternative Conceptions through Redefining Goals and Concept Sequences and Using Auxiliary Concepts and Analogies in 9th Grade Electricity Education. In The Proceedings of the Third International Seminar on Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics. Ithaca, NY: Misconceptions Trust.

205 188 Vosniadou, S., and Brewer, W. (1994). Mental Models of the Day/Night Cycle. Cogn. Sci. 18, Vosniadou, S. (2002). Mental Models in Conceptual Development. In L. Magnani & N. Nersessian Model-Based Reasoning: Science, Technology, Values, New York: Kluwer Academic Press. Available in: nceptual%20development_en.pdf. (5 May)s 2008). Viennot, L. And Rainson, S. (1992). Student s Reasoning About The Superposition of Electric Fields, International Journal of Science Education. 14, Wang, T. and Andre, T. (1991). Conceptual Change Text versus Traditional Text Application Questions versus No Questions in Learning about Electricity, Contemporary Educational Psychology. 16, Wells, M., Hestenes, D. and Swackhamer, G. (1995). A Modeling Mthod for High School Physics Instruction. American Journal of Physics. 63 (7), White, B.Y. (1993). ThinkerTools: Causal Models, Conceptual Change, and Science Education. Cognition and Instruction. 10 (1), Windschitl, M. and Andre, T. (1998). Using Computer Simulations to Enhance Conceptual Change: The Roles of Constructivist Instruction and Student Epistemological Beliefs. Journal of Research in Sc#ence Teaching. 35 (2), Woolridge, D. K. (2000). Formal Modeling in an Introductory College Physics. Course. Unpublished Master Thesis. Faculty of Education Memorial University of Newfounland. Ya&basan, Y. ve Gülçiçek, Ç. (2003). Fen Ö&retiminde Kavram Yan)lg)lar)n)n Karakteristiklerinin Tan)mlanmas), Pamukkale Üniversitesi Eitim Fakültesi Dergisi. 13, Y)ld)r)m, H.., Yalç)n, N., Fensoy Ö. ve Akçay, S. (2008). lkö&retim 6., 7. ve 8. S)n)f Ö&rencilerinin Elektrik Ak)m) Konusunda Sahip Olduklar) Kavram Yan)lg)lar), Kastamonu Eitim Dergisi. 16 (1), Yumu(ak, A. (2008). Fen Bilgisi Ö&retmen Adaylar)n)n Is)-S)cakl)k, Mekanik ve Elektrik Konular)ndaki Kavram Yan)lg)lar) ve Nedenlerinin Ara(t)r)lmas). Millî Eitim. 180 (Güz),

206 EKLER 189

207 190 EK 1. UYGULAMA Z N BELGES

208 191 EK 2. KATILIMCI ZN BELGES Kat*l*mc* zin Formu* Projenin Ba+l*;*: Elektrik Konusundaki Kavramsal Anlama, Epistemolojik nançlarla li(kisi ve Modelleme Yoluyla Ö&retimi Proje Dan*+man*: Prof. Dr. Mustafa EROL Ara+t*rmac*n*n Ad*: Esra BLAL Kat*l*mc*n*n Sembolik Tan*m*: Temel Fizik II Dersini Alan lkö&retim Matematik Ö&retmenli&i Anabilim Dal) Ö&rencisi Her bir maddede belirtilen durumlar) kutuya Evet, Hay)r veya K)smen yazarak aç)klay)n)z. 1. Yukar)da ad) geçen proje için tarihli Kat)l)mc) Bilgilendirme Formunu okudum, ara(t)rma konusu ve benden istenilenler aç)k ve net olarak taraf)mdan anla()lm)(t)r. 2. Bilgilendirme sürecinde, sorular)ma tatmin edici cevaplar verildi. Olas) sorular)m için ara(t)rmac)ya nas)l ula(aca&)m) biliyorum. 3. Çal)(maya gönüllü olarak kat)ld)&)m) ve herhangi bir neden olmadan istedi&im anda çal)(madan geri çekilme ve istemedi&im baz) sorulara yan)t vermeme hakk)m)n oldu&unu biliyorum. 4. Çal)(ma sonuçlar)nda ismimin benden izinsiz kullan)lmayaca&) konusunda bilgilendirildim. 5. Görü(me sürecinde ses ve video kay)t izin hakk)m)n oldu&unu biliyorum. 6. Cevaplar)m)n nas)l de&erlendirilece&ini biliyorum. 7. Sonuçlara ula(ma hakk)m)n oldu&unu biliyorum. Kat)l)mc)n)n Ad) Tarih mza Prof. Dr. Mustafa EROL Ara(t)rmac) veya zni Alan Ki(inin Ad) Tarih mza * DEÜ, EBE, Etik Kurulu Formudur. Bu belgeden kat)l)mc) ve dan)(mana birer kopya verilir.

209 192 EK 3. VER TOPLAMA ARAÇLARININ GEL T R LMES Z N BELGES Ç N ALINMI

210 193 EK 4. ÜNTELER BAZINDA ÖRENC KAZANIMLARI ELEKTRK ALANLAR ÜNTES KAZANIMLARI 1. Elektrik yüklerinin özellikleri ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Do&ada pozitif(+) ve negatif (-) olmak üzere iki farkl) tür yük bulundu&unu belirtir E(it say)da pozitif ve negatif yük içeren cisimleri nötr (yüksüz) cisim olarak adland)r)r Maddelerin elektron kazanarak ya da kaybederek yüklenebileceklerini aç)klar Ayn) tür elektrik yüklerinin birbirini ittiklerini, z)t türdeki elektrik yüklerin birbirlerini çektiklerini ifade eder Yükün korunumlu oldu&unu aç)klar Yükün kuantumlu oladu&unu aç)klar Yük birimi olarak coulomb u kullan)r Cisimlerin etki, dokunma ve sürtünme yoluyla elektriklenmelerini aç)klar Elektriklenmenin teknolojideki ve baz) do&a olaylar)ndaki uygulamalar) hakk)nda örnekler vererek tart)()r Topraklanma olay)n)n)n negative yüklü cisimden topra&a, ya da topraktan pozitif yüklü cisme elektron geçi(i ile olu(tu&unu belirtir. 2. Yal*tkanlar ve iletkenler ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. letkenlerin sahip olduklar yük fazlal)&)n)n yüzeylerine da&)ld)&)n) ifade eder letken ve yal)tkan maddeler üzerindeki yük da&)l)mlar)n) çizerek

211 194 gösterir. 3. Yüklü cisimler aras*ndaki etkile+im ile ilgili olarak ö;renciler; 3.1. Coulomb Yasas)n)n yaln)zca noktasal yüklere uygulanabilece&ini belirtir Yüklü parçac)klar)n birbirlerine uygulad)klar) elektriksel kuvvetlerinin yük miktarlar)na ba&l) olmaks)z)n e(it büyüklükte oldu&unu aç)klar Yüklü parçac)klar aras)ndaki kuvvetin yükler aras)ndaki uzakl)kla ili(kisini deneyerek ke(feder Yüklü parçac)klar aras)ndaki kuvvetin yüklerin büyüklü&ü ile ili(kisini deneyerek ke(feder Yüklü parçac)klar)n bulundu&u ortam)n elektriksel geçirgenli&inin parçac)klar aras)ndaki kuvvet üzerindeki etkisini tart)()r Coulomb Kuvvetinin korunumlu bir kuvvet oldu&unu ifade eder Elektriksel kuvvet birimi olarak newton u kullan)r Coulomb Yasas) ve Evrensel Kütle Çekim Yasas)n) ili(kilendirir Yükler toplulu&unun bir yüke uygulad)&) elektriksel kuvveti her birinin o yüke uygulad)&) elektriksel kuvvetin vektörel toplam) oldu&unu aç)klar. 4. Elektrik alan ile ilgili olarak ö;renciler; 4.1. Elektriksel alan ile elektriksel kuvvet ve birim yük aras)ndaki ili(kiyi aç)klar Elektrik alan ve elektriksel kuvvet kavramlar)n) ay)rt eder Elektrik alan birimi olarak newton/coulomb u kullan)r Bir yük da&)l)m) için nokta yük yakla()m) yapman)n ne zaman geçerli oldu&unu tart)()r Yükler toplulu&unun bir noktada olu(turdu&u toplam elektrik alan)n, bütün yüklerin elektrik alanlar)n)n vektörel toplam)n) alarak

212 195 bulundu&unu ifade eder Sürekli bir yük da&)l)m)n)n bir noktada olu(turdu&u elektrik alan), yük da&)l)m)n)n bütün lq elemanlar)ndan ileri gelen alanlar)n vektörel toplam)n) alarak bulundu&unu ifade eder Elektrik alana koyulan yüklü parçac)&a alan do&rultusunda bir yük etki etti&ini deneyerek ke(feder Düzgün elektrik alan ve de&i(ken elektrik alan kavramlar) aras)ndaki fark) aç)klar Elektrik alan çizgilerinin birbirlerini kesmediklerini ifade eder Elektrik alan çizgilerinin gerçek olmad)klar) elektrik alan) aç)klamak için kullan)ld)klar)n) ifade eder Elektrik alan çizgi say)s)n)n elektrik yükü ile ili(kisini aç)klar Yük fazlal)&) olmas) durumunda elektrik alan çizgilerinin pozitif yükten ç)karak negatif yükte ya da sonsuzda son bulacaklar)n) ifade eder Yüklü iletken ya da yal)tkan cisimler aras)ndaki elektrik alan çizgilerini çizerek gösterir. 5. Düzgün elektrik alandaki yüklü parçac*klar*n hareketi ile ilgili olarak ö;renciler; 5.1. Düzgün elektrik alandaki yüklü cisme etkiyen kuvvetin sabit olaca&)n) ifade eder Elektrik alandaki yüklü bir cismin hareketini Newton Yasalar) ile ili(kilendirerek aç)klar. GAUSS YASASI ÜNTES KAZANIMLARI 1. Elektrik ak*s* ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Elektrik ak)s)n), elektrik alan çizgilerinin bir ölçüsü olarak ifade eder Bir yüzeyden geçen elektrik ak)s)n), elektrik alan (iddeti ve yüzey

213 196 kavramlar)n) cinsinden ifade eder Elektrik ak)s) birimi olarak newton.metrekare/coulob u kullan)r Kapal) bir yüzeyden geçen toplam elektrik ak)s)n)n s)f)r oldu&unu yüzeyden geçen elektrik alan çizgilerini kullanarak aç)klar Gauss Yasas)n) bir yüzeyden geçen net ak), Gauss yüzeyi içindeki net yük ve bo(lu&un elektriksel geçirgenli&i kavramlar)n) ili(kilendirerek ifade eder Gauss yasas)n)n yüksek simetrili yük da&)l)m)nda daha kullan)(l) oldu&unu aç)klar. 2. Gauss Yasas*n*n yüklü iletkenler ve yal*tkanlara uygulanmas* ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. Gauss Yasas)n) kullanarak yüklü iletken ve yal)tkan cisimlerin içindeki yüzeyindeki ve d)()ndaki elektrik alan)n) yorumlar Yüklü iletken bir cismin içerisindeki, yüzeyindeki ve d)()ndaki elektrik alan) elektrik alan çizgilerini olu(turdu&u deneyde ke(feder Elektrik alan çizgilerinin birbirlerini kesmediklerini deneyerek ke(feder Düzgün biçimli olmayan bir iletkende, yüzeyce e&rilik yar)çap)n)n en küçük oldu&u sivri uçlarda, yüklerin toplanma e&iliminde oldu&unu deneyerek ke(feder Yüklü bir iletkenin hemen d)()ndaki elektrik alan)n)n büyüklü&ünü yüzeyce yük yo&unlu&u ve bo(lu&un elektriksel geçirgenli&i cinsinden ifade eder. ELEKTRKSEL POTANSYEL ÜNTES KAZANIMLARI 1. Elektriksel potansiyel enerji ve potansiyel fark* ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Korunumlu kuvvet taraf)ndan yap)lan i( ile potansiyel enerji de&i(imi aras)ndaki ili(kiyi aç)klar Elektriksel potansiyel enerji ile potansiyel fark) (gerilim) aras)ndaki

214 197 ili(kiyi aç)klar Potansiyel fark birimi olarak volt, potansiyel enerji birimi olarak joule ü kullan)r Z)t yüklü paralel levhalar aras)ndaki elektrik alan ile potansiyel fark) aras)ndaki ili(kiyi yorumlar Noktasal bir yükün kendisinden belli uzakl)kta olu(turdu&u potansiyelinin yükün büyüklü&ü ile ili(kisini deneyerek ke(feder Noktasal bir yükün kendisinden belli uzakl)kta olu(turdu&u potansiyelinin uzakl)kla ili(kisini deneyerek ke(feder Ortam)n elektriksel geçirgenli&inin noktasal bir yükün kendisinden belli uzakl)kta olu(turdu&u potansiyele etkisini tart)()r Yükler toplulu&unun bir noktada olu(turduklar) toplam elektriksel potansiyelin yüklerin tek tek olu(turduklar) potansiyellerin skaler toplanarak bulunabilece&ini ifade eder Bir q yükünü düzgün elektrik alandaki iki nokta aras)nda hareket ettirmek için yap)lan i(in yoldan ba&)ms)z olu(unu aç)klar Elektrik alan)n s)f)r oldu&u bir noktada elektriksel potansiyelin s)f)r olmas) gerekmedi&ini aç)klar Yüklü iletkenlerin yüzeylerinin e( potansiyelde oldu&unu deneyerek ke(feder. 2. E+potansiyel yüzeyler ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. letken yüklü bir cismin içindeki, yüzeyindeki ve d)()ndaki e(potansiyel yüzeyleri deneyle ölçerek çizer Yüklü cisimler etraf)ndaki cisimler e(potansiyel yüzeyleri çizerek gösterir E(potansiyel yüzeyler ve elektrik alan çizgileri aras)ndaki ili(kiyi aç)klar Bir yükü e( potansiyel yüzeyler üzerinde ve aras)nda hareket ettirirken i(

215 198 yap)l)p yorulmad)&)n) yorumlar. SIA ve DELEKTRKLER ÜNTES KAZANIMLARI 1. S*;a kavram* ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Bir kondansatörün s)&as)n)n iletkenlerden birinin üzerindeki yük ve iletkenler aras)ndaki uzakl)k ile ili(kilendirerek aç)klar Paralel plakal) bir kondansatörün s)&as)n)n plakalar)n büyüklü&ü ile de&i(imini deneyerek ke(feder Paralel plakal) bir kondansatörün s)&as)n)n plakalar aras)ndaki uzakl)k ile de&i(imini deneyerek ke(feder Paralel plakal) bir kondansatörün s)&as)n)n plakalar)n aras)ndaki ortam)n dielektrik katsay)s)na ba&l) olarak ile de&i(imini deneyerek ke(feder Bir kondansatörün s)&as)n)n onun geometrik özelliklerine ba&l) oldu&unu aç)klar S)&a birimi olarak farad ) kullan)r Farkl) kondansatör tipleri ile ilgili örnekler verir Kondansatörlerin teknolojideki kullan)m alanlar)na örnekler verir. 2. Kondansatörlerin ba;lanmas* ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. Kondansatörlerin seri ve paralel olarak ba&lanmalar) durumunda e(de&er s)&a, yük ve gerilim de&erlerinin de&i(imini deneyerek ke(feder Bir kondansatörün plakalar) aras)n) tam doldurmayacak (ekilde iletken ya da yal)tkan madde yerle(tirilmesi durumunda devrenin e(de&er devresini çizer. 3. Yüklü kondansatörlerde depolanan enerji ile ilgili olarak ö;renciler; 3.1. Elektrik enerjisinin kondansatörlerde nas)l depolanabilece&ini aç)klar Yüklü kondansatörlerde depolanan enerjinin kondansatörün s)&as), depolanan yük ve potansiyel fark) kavramlar)n) kullanarak aç)klar Paralel plakal) bir kondansatörde depolanan enerjinin kondansatörün

216 199 geometrik özellikleri ve plakalar aras)ndaki elektrik alan ile ili(kilendirerek aç)klar. AKIM ve DRENÇ ÜNTES KAZANIMLARI 1. Elektrik ak*m* ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Bir iletkenden geçen elektrik ak)m)n), yük ve zaman ile ili(kilendirerek ifade eder Elektronlar)n sürüklenme h)zlar)n)n oldukça dü(ük olmas)na ra&men bir lamban)n yanma süresinin nas)l çok k)sa olabilece&ini tart)()r Elektrik ak)m) ve kesit alan) ile ili(kilendirerek ak)m yo&unlu&unu aç)klar Elektrik devrelerinde ak)m)n olu(mas) için kapal) bir devre olmas) gerekti&ini deneyerek fark eder Basit elektrik devrelerindeki elektrik ak)m)n) ölçmek için ampermetre kullan)r Bir elektrik devresindeki ak)m)n yönünün üretecin pozitif kutbundan, negatif kutbuna do&ru kabul edildi&ini ifade eder ve devre (emas) üzerinde çizerek gösterir Elektrik enerjisi kaynaklar)n)n, devreye elektrik ak)m) sa&lad)&)n) ifade eder. 2. Ohm Kanunu ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. Uçlar) aras)na bir potansiyel fark) uygulanm)( iletken için ak)m yo&unlu&u, elektrik alan ve iletkenin iletkenli&ini kullanarak Ohm Yasas)n) ifade eder Potansiyel fark, direnç ve ak)m (iddeti kavramlar) aras)ndaki ili(kiyi kullanarak Ohm Yasas)n) ifade eder Basit elektrik devrelerinde potansiyel fark) ölçmek için voltmetre kullan)r.

217 Ak)m birimi olarak amper, potansiyel fark birimi olarak volt u kullan)r. 3. Direnç kavram* ile ilgili olarak ö;renciler; 3.1. Bir iletkenin direncinin iletkenin cinsine ba&l) olarak de&i(imini deneyerek ke(feder Bir iletkenin direncinin iletkenin boyuna ba&l) olarak de&i(imini deneyerek ke(feder Bir iletkenin direncinin iletkenin kesit alan)na ba&l) olarak de&i(imini deneyerek ke(feder Bir iletkenin direncinin ak)m (iddeti ve uçlar) aras)ndaki potansiyel fark)na ba&l) olarak de&i(medi&ini deneyerek ke(feder Bir devre eleman)n)n uçlar) aras)ndaki gerilimin, üzerinden geçen ak)ma oran)n)n devre eleman)n)n direnci olarak adland)r)ld)&)n) ifade eder Direnç birimi olarak ohm kullan)r Bir iletkenin özdirencinin s)cakl)kla de&i(imini aç)klar Bir iletkenin direncini ölçmek için ohmmetre kullan)r. 4. Elektriksel enerji ve güç ile ilgili olarak ö;renciler; 4.1. Bir iletkene verilen gücü, ak)m (iddeti, potansiyel fark) ve direnç ile ili(kilendirerek aç)klar Ev aletlerindeki enerji dönü(ümlerine örnekler vererek aç)klar Güç birimi olarak watt ) kullan)r. DORU AKIM DEVRELER ÜNTELER KAZANIMLARI 1. Elektromotor kuvvet (emk) kavram* ile ilgili olarak ö;renciler; 1.1. Bir kayna&)n emk ni birim yük ba()na yük olarak ifade eder Basit bir elektrik devresinde bataryan)n uçlar) aras)ndaki voltaj)n emk, ak)m (iddeti ve içdirenç ile ili(kilendirerek ifade eder emk birimi olarak volt u kullan)r.

218 Dirençlerin seri ve paralel ba;lanmalar* ile ilgili olarak; 2.1. Dirençlerin seri ve paralel ba&l) olduklar) devreler kurarak gösterir Dirençlerin seri ve paralel ba&lanmas) durumunda, e(de&er direnç, ak)m, potansiyel fark) de&i(imlerini deneyerek ke(feder Dirençlerin seri ve paralel ba&lanmas)ndan kaynaklanan avantaj ve dezavantajlar) aç)klar Seri ba&l) dirençlerden geçen ak)m (iddetinin e(it oldu&unu deneyerek fark eder Paralel ba&l) dirençlerden geçen ak)m (iddetleri toplam)n)n ana koldan gelen ak)m (iddetine e(it oldu&unu deneyerek fark eder Bir dü&üm noktas)na gelen ak)mlar toplam)n)n dü&üm noktas)n) terk eden ak)mlar toplam)na e(it oldu&unu deneyerek fark eder Herhangi bir kapal) devre boyunca devre elemanlar)n)n uçlar) aras)ndaki potansiyel de&i(imlerin cebirsel toplam)n)n s)f)r oldu&unu deneyerek fark eder Kirchhoff Kurallar)n) kullanarak karma()k elektrik devrelerinin e(de&er devrelerini çizer Ampermetrenin devreye seri, voltmetrenin devreye paralel ba&lanmas) gerekti&ini aç)klar RC devreleri ile ilgili olarak ö;renciler; 2.1. Bir pil, direnç ve kondansatörün seri ba&land)&) RC devresinde kondansatörün yüklenmesi ve bo(almas) durumlar)nda devreden geçen elektrik ak)m) ve kondansatörün uçlar) aras)ndaki potansiyel fark)n)n zamanla de&i(im grafiklerini deneyerek çizer Bir kondansatörün yüklenmesi ve bo(almas) s)ras)nda ak)m)n, potansiyel fark)n)n ve yükün zamanla de&i(iminin nelere ba&l) oldu&unu aç)klar Kondansatör maksimum yüklendi&inde devreden ak)m geçmeyece&ini ve potansiyel dü(mesinin yaln)zca kondansatörün uçlar) aras)nda

219 olaca&)n) fark eder. 202

220 EK 5. ELEKTRK BAARI TEST 203

221 204

222 205

223 206

224 207

225 EK 6. ELEKTRK KAVRAM TEST 208

226 209

227 210

228 211

229 212

230 213

231 214

232 215

233 216

234 EK 7. ELEKTRK YAZILI SINAVI 217

235 218

236 219 EK 8. BLMSEL BLGNN DOASINA YÖNELK NANÇLAR ÖLÇE Bu ölçek, sizlerin bilimsel bilginin (fizik, biyoloji, kimya) do&as) hakk)ndaki inançlar)n)z) belirlemek amac)yla haz)rlanm)(t)r. Her cümleyi dikkatle okuduktan sonra yakla()k 3 saniye kadar dü(ünüp kendinize en uygun seçene&i i(aretleyiniz. Hiçbir maddeyi bo( b)rakmay)n)z. Kat)l)m)n)z ve göstermi( oldu&unuz ilgi için te(ekkür ederiz. Ad)n)z Soyad)n)z: Anabilim Dal)n)z/ S)n)f)n)z: Esra BLAL, Prof. Dr. Mustafa EROL Fizik E&itimi Anabilim Dal) No Bilimsel Bilginin Do&as)na Yönelik nanç Cümleleri Tamamen Kat)l)yorum Kat)l)yorum Karars)z)m Kat)lm)yorum Kesinlikle Kat)lm)yorum Bilim insanlar)n)n do&a olaylar)n) aç)klamak amac)yla ortaya koydu&u teoriler zamanla de&i(ebilir. Bir yasan)n geçerli olup olmad)&) farkl) kültürlere göre de&i(mez. Bilimsel bilgiyi anlaman)n en iyi yolu onu kafam)zda yeniden yap)land)rmakt)r. Bilim insan)n)n önsezileri yeni bir bilgiye ula(mak için önemlidir. Günümüzde kabul görmü( bir teori geçerlili&ini sonsuza kadar koruyamayabilir. Bilimsel bilgiyi bilmek demek onu kelime kelime sözle ifade etmek demek de&ildir. Ayn) deneysel verilere bakan iki bilim insan)n) farkl) yorumlar yapabilir. Bilimsel bilginin ö&renilmesi için illaki bir otorite (ö&retmen vb) taraf)ndan aç)klanmas) gerekmez. Bu maddede karars)z)m seçene&ini i(aretleyip devam ediniz. Bir yasan)n geçerli olup olmay)() ülkelere (co&rafi konuma) göre de&i(mez. Bilimsel bir yasa zamanla yeni kar()la()lan durumlar kar()s)nda yetersiz kalsa bile baz) olaylar) aç)klayabilir. 12 Bilimsel bilginin ço&almas) için hayal gücü önemlidir Bilim insan)n)n ortaya koydu&u bir bilgiyi bile sorgulamak gereklidir. Do&rudan gözlenemeyen olaylarda bilim insanlar) hayal güçlerini kullanabilirler.

237 220 EK 9. YARI YAPILANDIRILMI GÖRÜME SORULARI Do;adaki elektriksel yükler ve yüklenme 1. Bir cismin elektriksel olarak nötr olmas) ne anlama gelmektedir? 2. Bir cisim hangi yolla pozitif yüklü hale gelebilir? 3. Bir cisim hangi yolla negatif yüklü hale gelebilir? Yüklü cisimler aras*ndaki elektriksel kuvvet Kütleleri ve yük miktarlar) e(it olan noktasal iki cismin a(a&)daki gibi yerle(tirilmi(tir. 4. Cisimlerin birbirlerine uygulad)klar) elektriksel kuvvetleri çizerek büyüklüklerini kar()la(t)r)n)z. 5. Sa& taraftaki cismin yaln)zca yük miktar) 4 kat)na ç)kar)l)rsa yan)t)n)z de&i(ir mi? Nas)l? 6. Sa& taraftaki cismin yaln)zca i(areti de&i(tirilirse yan)t)n)z de&i(ir mi? Nas)l? 7. Cisimler aras)ndaki uzakl)k 5 kat)na ç)kar)l)rsa yan)t)n)z de&i(ir mi? Nas)l? 8. Cisimler aras)ndaki ortam de&i(tirilirse yan)t)n)z de&i(ir mi? Nas)l? 9. Sa& taraftaki cismin yaln)zca kütlesi 2 kat)na ç)kar)l)rsa yan)t)n)z de&i(ir mi? Nas)l? 10. Bu iki yükün serbest b)rak)lmas) halinde nas)l bir hareket yapmalar)n) beklersiniz? Elektrik alan 11. Yukar)daki cisimler aras)ndaki elektrik alan çizgilerini çizerek gösteriniz. 12. Sa&daki cismin yük miktar) iki kat) ve z)t i(aretlisi olsayd) cisimler aras)ndaki elektrik alan çizgilerini çizerek gösteriniz. 13. Çizdi&iniz elektrik alan çizgileri üzerinde ve çizgiler aras)ndaki bir noktaya rastgele bir yük yerle(tirin. Bu yüklere kuvvet etki eder mi? Nedenini aç)klay)n)z. 14. Bu çizgiler üzerindeki noktalarda elektrik alan)n büyüklü&ünü kar()la(t)r)n)z. 15. Elektrik alan) görselle(tirmek için kullan)lan elektrik alan çizgileri gerçekte var m)d)r? 16. Düzgün elektrik alan çizgileri çizerek bu çizgiler üzerindeki ve aras)ndaki pozitif ve negatif yüklerin durumunu aç)klay)n)z. 17. Birbirine yak)n biri nötr ve di&eri pozitif yüklü iletken küreler çiziniz. Bu küreler aras)ndaki elektrik alan çizgilerini çizerek gösteriniz. Düzgün elektrik alandaki parçac*;*n hareketi +Q ve Q yüklü metal iki levha birbirine paralel olarak yerle(tirilmi(tir.

238 Plakalar aras)ndaki pozitif yüklü cisme etkiyen kuvvetleri çizerek gösteriniz. Cismin serbest b)rak)lmas) durumunda hareketini aç)klay)n)z. 19. q yüklü bir ba(ka cisim plakalar aras)na sabit h)zla girerse cisim üzerine etkiyen kuvvetleri gösteriniz. Yapaca&) hareketi aç)klay)n)z. Elektrik ak*s* 20. Elektrik ak)s) kavram)n) nas)l aç)klars)n)z q noktasal yükünü saran S 1, S 2 ve S 3 üç boyutlu kapal) yüzeylerden geçen toplam elektrik ak)s)n) kar()la(t)r)n)z q noktasal yükünü saran S 1, S 2 ve S 3 üç boyutlu kapal) yüzeylerden geçen toplam elektrik ak)s) yo&unlu&unu kar()la(t)r)n)z q yükünün yerine -2q yükü koyulmu( olsayd) yükü saran S 1, S 2 ve S 3 üç boyutlu kapal) yüzeylerden geçen toplam elektrik ak)s)n) kar()la(t)r)n)z? 24. +q yükü S 1 yüzeyinin içinden ç)kart)l)p S 2 yüzeyinin içinde kalacak (ekilde yerle(tirilirse S 1, S 2 ve S 3 üç boyutlu kapal) yüzeylerden geçen toplam elektrik ak)s)n) kar()la(t)r)n)z? Gauss Yasas* - Yüklü letken ve Yal*tkanlara Uygulanmas* E(it büyüklükteki toplardan birinin içi dolu di&erinin içi bo(tur. Her iki topta küresel (ekle sahiptir ve düzgün olarak e(it büyüklükte pozitif yükle yüklenmi(lerdir. 25. Toplar)n alüminyumdan yap)ld)klar)n) dü(ünürsek merkezlerinden e(it uzakl)kta içlerindeki, yüzeylerindeki ve d)(lar)ndaki bir noktadaki elektrik alan) kar()la(t)r)n)z. 26. çi bo( kürenin merkezine küre ile ayn) büyüklük fakat z)t i(aretli noktasal bir yük yerle(tirilirse yan)t)n)z nas)l de&i(ir?

239 Toplar)n plastikten yap)ld)klar)n) dü(ünürsek merkezlerinden e(it uzakl)kta içlerinde, yüzeylerinde ve d)(lar)ndaki bir noktadaki elektrik alan) kar()la(t)r)n)z. E+ Potansiyel E;rileri Bir +q yükü etraf)nda 1V, 2V, 3V ve 4V luk e( potansiyel yüzeyleri çiziniz. Yandaki resimde noktasal +q yükünün olu(turdu&u elektrik alan çizgileri düz çizgilerle ve e( potansiyel e&rileri de (1V, 2V, 3V ve 4V için) kesikli çizgilerle gösterilmi(tir. 29. Ba(ka bir +q yükü mor çizgi (2d) k)rm)z)çizgi (d) ve mavi çizgi (d) yollar) boyunca hareket ettirilirse yap)lan i(leri kar()la(t)r)n)z. 30. Ba(ka bir +q yükü ye(il (3x) ve sar) çizgi (x) yollar) boyunca hareket ettirilirse yap)lan i(leri kar()la(t)r)n)z. Elektriksel potansiyel-yüklü iletken ve yal*tkanlar E(it büyüklükteki toplardan birinin içi dolu di&erinin içi bo(tur. Her iki topta küresel (ekle sahiptir ve düzgün olarak e(it büyüklükte pozitif yükle yüklenmi(lerdir. yap)ld)klar)n) 31. Toplar)n alüminyumdan dü(ünürsek merkezlerinden e(it uzakl)kta içlerinde, yüzeylerinde ve d)(lar)ndaki bir noktan)n elektriksel potansiyelini kar()la(t)r)n)z. 32. Toplar)n plastikten yap)ld)klar)n) dü(ünürsek merkezlerinden e(it uzakl)kta içlerinde, yüzeylerinde ve d)(lar)ndaki bir noktan)n elektriksel potansiyelini kar()la(t)r)n)z.

240 223 Kondansatör, S*;a Aralar)nda bo(luk olan metal iki levha birbirine paralel olarak yerle(tirilmi( ve levhalar bir pilin kutuplar)na ba&lanm)(t)r. Böylece paralel plakal) bir kondansatör elde edilmi(tir. 33. Ne yap)lmas) durumunda kondansatörün s)&as) de&i(ir? Nas)l? 34. Kondansatörün s)&as)n)n levhalarda biriken yük ve pilin kutuplar) aras)ndaki potansiyel fark) ile ili(kisini aç)klay)n)z. 35. Ampermetrenin okudu&u ak)m de&eri kondansatör dolmaya ba(lad)&) andan itibaren nas)l de&i(ir? Ak*m, Direnç Gösterilen devrede a(a&)daki i(lemler ayr) ayr) yap)l)yor: direncin boyunun de&i(tirilmesi, direncin kesitinin de&i(tirilmesi direnci olu(turan maddenin de&i(tirilmesi, direncin s)cakl)&)n)n de&i(tirilmesi, lamba ve direncin paralel ba&lanmas), emk s) daha yüksek pil kullan)lmas). 36. A ve B noktalar) aras)ndaki e(de&er direnç yukar)dakilerden hangilerinin yap)lmas) durumunda nas)l de&i(ir? (vb.) 37. Ampermetrede okunan ak)m de&eri yukar)dakilerden hangilerinin yap)lmas) durumunda nas)l de&i(ir? Lambadan ve dirençten geçen ak)m) kar()la(t)r)n)z. 38. Lamban)n parlakl)&) yukar)dakilerden hangilerinin yap)lmas) durumunda nas)l de&i(ir?

241 224 EK 10. MODELLEME DENEYLER ELEKTRK ALAN ÜNTES MODELLEME DENEY Deneyin Amac*: Yüklü iletken kürelerin birbirlerine uyglad)klar) kuvvetin yük miktar) ve küreler aras)ndaki uzakl)kla de&i(iminin (Coulomb Yasas)) modellenmesi. Problem Durumu: Ö&rencilerden yüklü iki cisim birbirine yak)n olarak as)ld)&)nda neler olabilece&ini tahmin etmeleri istenir. Ö&rencilerin görü(leri al)n)r. Ayn) tür yükle ve farkl) tür yükle yüklenmi( iki küre birbirine yak)n olacak (ekilde as)l)r ve gözlem yap)l)r. Kürelerin birbirini ittikleri veya çektikleri gösteri deneyi olarak sunulduktan sonra yüklerin birbirlerine uygulad)klar) kuvvetin nelere ba&l) olarak de&i(ebilece&ini tahmin etmeleri istenir. Grup Tart*+mas*: Ö&renciler üçerli gruplarda tart)(arak kuvveti etkileyen etmenleri belirlerler ve nas)l bir deney yapabileceklerine karar verirler. S*n*f Tart*+mas*: Her gruptan seçilen birer ö&renci s)n)fa grup fikrini sunar. Ö&retmen önderli&inde kurulabilecek bir deney düzene&i üzerinde uzla()l)r. Bu deneyde kullan)lmas) planlanan deney düzene&i a(a&)daki gibidir. Bu düzenekte yakla()k 1cm çapl) iletken kürelerden birisi (ekildeki gibi 15-20cm uzunlu&undaki iple (ekildeki gibi as)l)d)r. Aç)ölçer (ekildeki gibi tak)l)r. letken kürelerden di&eri yal)tkan bir çubu&a tak)l)r ve yüksek gerilim güç kayna&) kullan)larak küreler ayn) tür yükle yüklenir. Deney düzene&i kullan)larak yap)lacak deneyin ba&)ml) ve ba&)ms)z de&i(kenleri belirlenir. Bu a(amada öncelikle ipe as)l) küreye ait kuvvet diyagramlar) gruplarca olu(turulur. Kuvveti bulmak için nelerin ölçülmesi gerekti&i kararla(t)r)l)r.

242 225 Burada s)k)nt) çeken gruplara tanm=f/mg oldu&unu görmeleri için yol gösterilir. Bu deneyde ö&renciler yük miktar)n)n sabit kalmas) durumunda yükler aras)ndaki uzakl)&a ba&l) olarak kuvvet de&i(imini aç)y) ölçerek, yükler aras)ndaki uzakl)k sabit kalmak ko(ulu ile yük miktar)n) art)rarak kuvvet de&i(imini aç)y) ölçerek hesaplamaya karar vermi(lerdir. Grup Modellemesi (deney):bu a(amada ö&renciler deney yaparlar. Yap)lan deneyde izleyebilecekleri bir yol (öyledir: 1. Küre yal)tkan sap)ndan tutulur ve yüksek gerilim güç kayna&) kullan)larak yüklenir. Di&er küre de benzer (ekilde ayn) 5kV-10kVgerilim alt)nda yüklenir. (Bu a(amada olu(abilecek güvenlik problemlerini engellemek amac)yla yükleme i(lemleri ö&retmen taraf)ndan yap)lm)(t)r) 2. Küreler belirli uzakl)kta tutularak ne oldu&u gözlenir. 3. Ö&renciler kürenin a&)rl)&)n) ölçerler. 4. Küreler yüklü küreler aras)ndaki uzakl)k farkl) de&erlere ayarlanarak kürelere etkiyen kuvvet bulunur. 5. Yal)tkan sap)ndan tutulan küre sabit bir noktada tutularak küreler farkl) gerilimlerde yüklenir ve elektriksel kuvvetin de&i(imi gözlenir. Ö;retmen Görü+leri: Ö&renciler gruplar olarak çal)(arak de&i(kenler aras)ndaki ili(kiyi gösteren sunumlar haz)rlarlar. Bu a(amada genellikle ö&rencilerin küreler aras)ndaki uzakl)k-kuvvet grafi&ini çizmi(lerdir. Bu grafikte de&i(kenler aras)nda do&rusal bir ili(ki bulamam)(lard)r. Gruplar F-1/r ve F-1/r 2 grafiklerini çizmeyi deneyerek kuvvetin cisimler aras)ndaki uzakl)&)n karesinin tersiyle do&ru orant)l) olarak de&i(ti&ini görmü(lerdir. Ayr)ca gruplar kürelerin yüklerinin de&i(imi ile kuvvetin de&i(imini yapt)klar) gözlemleri kullanarak yorumlam)( ayr)ca yük art)()yla birlikte kuvvetin do&rusal de&i(ti&ini görmü(ler ve zihinsel modellerini olu(turmu(lard)r. S*n*f Modellemesi (Genelleme):Gruplar deneye ait olu(turduklar) tablo, grafik, (ekil, formül vb. sunumlar)n) s)n)fla payla(arak problem hakk)nda ortak bir model olu(turlar. Bu a(amada ö&retmen taraf)ndan ortam)n de&i(tirilmesiyle yapt)klar) deneyin nas)l de&i(ebilece&i sorulmu( ve gruplar bu konuda tart)(arak ortam)n

243 226 elektriksel kuvveti etkileyebilece&i sonucuna ula(m)(lard)r. Tart)(malar s)ras)nda görülen anlama zorluklar) ve kavram yan)lg)lar) üzerinde ayr)ca tart)()lm)(t)r. S)n)f tart)(mas) sonunda yüklü cisimler aras)ndaki kuvvet ile ilgili matematiksel modele (Coulomb Yasas)) ula()lm)(t)r. Bu yasan)n geçerli olup olmad)&) durumlar hakk)nda örne&in kürelerinin yar)çaplar)n)n oldukça büyük olmas) durumunda deney sonuçlar)n)n nas)l de&i(ebilece&i konusunda tart)()lm)(t)r. ELEKTRKSEL POTANSYEL ÜNTES MODELLEME DENEY Deneyin Amac*: Yüklü iletken bir kürenin etraf)ndaki bir noktada olu(turdu&u potansiyelin küre merkezinden olan uzakl)kla de&i(iminin (V=kq/r) modellenmesi. Problem Durumu: Ö&rencilere yüklü bir küreden uzakla(t)kça elektriksel potansiyelin nas)l ve nelere ba&l) olarak de&i(ebilece&i sorulmu(tur. Grup Tart*+mas*: Ö&renciler bu sorunun çözümü için nas)l bir deney yap)labilece&i ve de&i(kenlerin neler olaca&) konusunda tart)(arak fikirlerini olu(turmu(tur. S*n*f Tart*+mas*: Her gruptan seçilen birer ö&renci grup fikirlerini sunmu( ve gruplar kendi aralar)nda tart)(m)(t)r. Bu a(amada gruplar kürenin yük miktar)n) sabit tutmak (art)yla çe(itli noktalarda elektriksel potansiyelin ölçülmesi gerekti&ini ve küreye uzakl)&)n sabit tutularak yük miktar)n)n ölçülmesi gerekti&i konusunda uzla(m)(lard)r. Ö&retmen önderli&inde a(a&)daki gibi bir deneyin yap)lmas) planlanm)(t)r. Ayr)ca ö&renciler kürenin yar)çap)n)n de&i(ik olmas)n)nda sonuçlar) etkileyebilece&ini dü(ünerek küre merkezinden uzakl)k ölçülmesi gerekti&i konusunda uzla(m)(t)r. Deney Düzene;i: Bu düzenekte yakla()k 1-2cm çapl) iletken bir küre (küresel bir cismi alüminyum folyo ile kaplayarak elde edebilirsiniz) etraf)na iletken bir halka geçirilerek olu(turulan sistem yukar)daki gibi (effaf yal)tkan bir kap içine yerle(tirilmi(tir. Kab)n alt)na uzakl)k ölçümü yapabilmek amac)yla milimetrik ka&)t yerle(tirilir. Kap içerisine kürenin yar)s)na gelecek kadar su koyulur. Bu i(lemin yap)lmas)n)n nedeni