Page 36 - UFEK2017 Özetler Kitabı

3. ULUSAL FİZİK EĞİTİMİ KONGRESİ BİLDİRİ ÖZETLERİ KİTABI

B23 LİSE ÖĞRENCİLERİNİN ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ KONUSUNDAKİ
BİLGİLERİNİN ÇİZİM YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ

1
1
Tuğba TAŞKIN , Pervin ÜNLÜ YAVAŞ

1 Gazi Üniversitesi

Etkili bir fizik öğretimi bilgilerin ezberlenmesi yerine, kavramların öğrenciler için anlamlı olarak öğrenilmesi ile
mümkündür. Yapılan birçok araştırma ile fizik öğretiminde kavram öğretiminin problem çözme boyutundan çok daha
önemli olduğu vurgulanmıştır. Bu nedenle öğrencilerin anlamadıkları, yanlış veya eksik anladıkları noktaların tespit
edilmesi fizik eğitimi araştırmalarında önemli bir yer tutmaktadır.
Elektrik alan çizgileri, elektrik alan konusunun daha iyi anlaşılması için geliştirilmiş bir modeldir. Elektrik, hatta
manyetizma konuları bu temel yapı sağlandıktan sonra üzerine inşa edilir. Bu nedenle elektrik alan çizgilerinin öğrenciler
tarafından açıklıkla anlaşılması önem taşımaktadır. Ülkemizde 2013 yılında güncellenen ortaöğretim fizik dersi öğretim
programında “öğrencilerin elektrik olayının temel kaynağı olan yüklerin hareketlerine ve etkileşimlerine odaklanarak
elektrik ve manyetizma olaylarını detaylı bir şekilde tanımlayan temel kavramları yapılandırabilmeleri” kazanımına
yönelik olarak elektrik alan çizgilerine yer verilmiştir. Ancak alanyazına bakıldığında elektrik konusu ile ilgili çok sayıda
çalışma bulunmasına rağmen, elektrik alan çizgileri konusunda yapılmış çalışmaların yok denecek kadar az olduğu dikkati
çekmektedir. Bu çalışmanın alanyazında bulunan bu eksiği giderme yönünde katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Bu çalışmada lise son sınıf öğrencilerinin elektrik alan çizgilerinin özelliklerine yönelik bilgi düzeylerini incelemek
amaçlanmıştır. Araştırma, elektrostatik dengedeki iletkenlerin elektrik alan çizgilerinin özellikleri ile sınırlandırılmıştır.
Bunun için Ankara’da bulunan bir meslek lisesinde öğrenim gören, elektrik alan çizgileri konusunu derslerinde görmüş
olan, 18’i kadın, 16’sı erkek, toplam 35 lise son sınıf öğrencisi çalışma grubuna dâhil edilmiştir.
Araştırmada lise öğrencilerinin elektrik alan çizgileri konusundaki bilgilerini araştırmak için çizim yönteminden
yararlanılmıştır. Veriler, araştırmacılar tarafından geliştirilen üç kısımdan oluşan bir ölçekle toplanmıştır. Ölçeğin birinci
aşamasında öğrencilerden elektrostatik dengedeki iletkenlerin özelliklerini yazmaları istenmiştir. İkinci aşamada
öğrencilere elektrostatik dengede bulunan; pozitif yüklü içi boş iletken küre, pozitif yüklü içi dolu iletken küre, negatif
yüklü içi boş iletken küre ve pozitif yüklü içi boş damla şekilli cisim verilmiştir. Öğrencilerden bu cisimler için elektrik alan
çizgilerini çizmeleri istenmiştir. Ölçeğin üçüncü aşamasında ise elektrik alan çizgileri yanlış olarak çizilmiş iki farklı cisim
verilmiş; bu cisimler için çizilen elektrik alan çizgilerinin doğru olup olmadığı sorulmuştur. Yanlış ise nelerin yanlış
olduğunun belirtilmesi istenmiştir.
Elde edilen veriler betimsel analiz yöntemiyle analiz edilmiştir. Ölçeğin birinci kısımda, elektrostatik dengedeki
iletkenlerin hangi özelliklerinin yazıldığı belirlenmiştir. Öğrencilerin, elektrostatik dengedeki iletkenlerin özellikleri
arasından en çok (11 kişi) “elektrostatik dengedeki iletkenin içinde elektrik alanı sıfırdır” özelliğini yazdıkları görülmüştür.
Sadece 1 öğrenci elektrik alan çizgilerinin yüzeye dik olduğunu, 2 öğrenci ise elektrik alanın büyüklüğü ifadesini yazmıştır.
Ölçeğin ikinci aşamasında, çeşitli cisimler için elektrik alan çizgilerini çizmeleri istenmiştir. Öğrencilerin çizimlerinde
elektrik alan çizgilerinin özelliklerine bulunup bulunmadığına bakılmıştır. Çizimlerde genellikle elektrik alan çizgilerinin
yönlerinin doğru çizildiği ve yüzeye dik olmasına dikkat edildiği görülmüştür. Birinci kısımda, elektrostatik dengedeki
iletkenin içinde elektrik alanın sıfır olduğu belirtmelerine rağmen ikinci kısımda yaptıkları çizimlerde elektrik alan
çizgilerinin cismin içine de çizdikleri belirlenmiştir. Simetrik şekiller için elektrik alan çizgilerinin homojen dağılımına
dikkat eden öğrenciler olmasına rağmen simetrik olmayan şekil için de homojen çizimler aynı orandadır. Bunun yanında
7 öğrencinin sivri uçlarda elektrik alan çizgilerini diğer yerlere oranla daha sık çizdiği görülmüştür. Ölçeğin üçüncü
kısmında yanlış elektrik alan çizimleri hakkındaki öğrenci yorumlarına bakıldığında öğrencilerin çoğunun çizimlerdeki
yanlışları algılayamadıkları ve çizimleri doğru olarak nitelendirdikleri belirlenmiştir. Öğrencilerin oranı az olmakla birlikte,
“elektrostatik dengedeki iletkenin içinde elektrik alan sıfır olması” ve “elektrik alan çizgilerinin birbirini kesmemesi”
özelliklerinin şekillerde yanlış çizildiğini fark ettikleri görülmüştür.
Araştırma bulguları ışığında lise öğrencilerinin elektrostatik dengedeki iletkenlerin elektrik alan çizgileri
konusunda bilgi düzeylerinin düşük olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kavramlar: elektrik alan çizgileri, çizim yöntemi, lise öğrencisi, elektrostatik dengedeki iletkenler

24