Page 61 - UFEK2017 Özetler Kitabı

3. ULUSAL FİZİK EĞİTİMİ KONGRESİ BİLDİRİ ÖZETLERİ KİTABI

FEN BİLGİSİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ SERBEST DÜŞME
B51 HAREKETİNİN MATEMATİKSEL MODELİNİ ANLAMALARI

1
1
Nevzat YİĞİT , Nedim ALEV

1 KTÜ, Fatih Eğitim Fakültesi, Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bölümü

Fizik dersinin öğrencilerce anlaşılamama ve dolayısıyla sevilmeme nedenlerinden biri de dersin ezberlenmesi
gereken formüller yığınından oluştuğuna dayandırılan düşüncedir. Bilim insanları doğada gözlemledikleri olaylarda etkin
olan değişkenleri belirlemek ve bu değişkenler arasındaki ilişkileri de betimlemek için çalışırlar. Fizikte formül, denklem
veya model anlamlarında eş değer olarak kullanılmaktadır. Bir formül ya da matematiksel bir denklem en basit şekliyle
bir bağımlı değişken ile bir bağımsız değişken arasındaki ilişkinin bir modelidir. Fizik derslerinde ezberlenmesi gerektiği
düşünülen modeller aslında gözlemlerimizdeki değişkenler arası ilişkinin özetlenmesinden başka bir şey değildir. Fen ve
fizik eğitiminde modellerin kullanımı ile ilgili çalışmalara bakıldığında genel olarak modellerin fen eğitimindeki yeri ve
önemi (Gülçiçek ve Güneş, 2004; Çökelez, 2015), derslerde kullanımı hakkında öğretici (Güneş, Gülçiçek ve Bağcı, 2004;
Ergin, Özcan ve Sarı, 2012) ve öğrenci (Harman, 2012; Aslan ve Yadigaroğlu, 2013) görüşleri gelmektedir. Bunların
yanında model kullanımımın öğrenci başarılarına etkisinin araştırıldığı araştırmalara da rastlanılmaktadır (Köklü, 2009;
Başkan Takaoğlu, 2015). Kanlı, Gülçiçek, Göksu, Önder, Oktay, Erarslan, Eryılmaz & Güneş (2004)’e göre uluslar arası
çalışmalarda önemli yeri bulunan model ve modelleme çalışmalarının ulusal düzeyde yeterli olmadığı vurgulanmaktadır.
Bu çalışmalar genellikle model kullanımı eksikliğini vurgularken, kullanımlarının fizik eğitimindeki önemine ve başarıya
olumlu katkılarına dayanmaktadır. Oysa ezberlenmesi gereken formüller olarak hayattaki olgu, olay veya kavramlar arası
ilişkilerin basite indirgenmiş biçimlerini bilim insanları nasıl oluşturmuştur? Çoğu kez öğrenciler
formüllerin/denklemlerin kendi yaşamlarında karşılıklarını göremediği için de değişkenler arası ilişkileri gerçekten kopuk
olarak düşünebilmekte, dolayısıyla fizikteki modellemelerin ifadesi olan denklemler dersin içeriğinin olumsuz anlamda
önüne geçmektedir. Öğretmen adaylarının denklemlerin gerçek hayattaki karşılıklarını ve modellemelerinin de basite
indirgenmesindeki yolu anlamaları belki de onların da fizik dersine bakışlarını değiştirmesi açısından önemli
görülmektedir.
Bu çalışmanın amacı, fizikte bilinen en temel olgulardan biri olan serbest düşme hareketine ait ∆ = . .
1
2
2
matematiksel modeline yönelik öğretmen adaylarının modelin fiziksel anlamı, modeli içeren değişkenler ve modelde
idealleştirilen unsurlara göre anlamalarının belirlenmesidir.
Bu araştırmada Genel Fizik I dersinden başarılı olmuş Fen Bilgisi öğretmenliği programının farklı sınıflarından 40
kişilik bir grubun serbest düşme konusundaki modele ilişkin düşünceleri yazılı olarak alınmıştır. Buna göre öğretmen
adaylarından modelde önemli olan değişkenleri, modelin ele aldığı fiziksel gerçeği ve bu gerçekte ne veya nelerin ihmal
edilmiş olabileceği gibi üç temel soru ile öğrenilmiştir. Soruların cevaplarını değerlendirmek için doğru, eksik ve yanlış
şeklinde puanlama anahtarı oluşturulmuş ve Genel Fizik I dersini veren iki öğretim üyesinin cevaplar üzerinde tam
uyuşumu ile veriler elde edilmiştir. Puanlayıcılar arasındaki uyum için kappa değeri anlamlı bulunmuş (p<.05) ve sırasıyla
uyum katsayıları 0.96, 1.00 ve 1.00 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen bulgulara göre tüm öğrencilerin üçte ikisi modelde
geçen değişkenleri doğru olarak bilmesine rağmen, sadece beşte biri modelin fiziksel anlamını doğru olarak bilmektedir.
Serbest düşmeye bırakılan bir cismin düşeydeki yer değiştirmesini, zamana veya yerçekimi ivmesine ya da her ikisine
birden bağlı olarak değiştiği şeklinde açıklamalar % 20,0 oranındadır. Modelin kurulu olduğu değişkenlerin
açıklanmasında yer değiştirmenin zaman ya da zaman ve yer çekimi ile ilgili olduğunu ifade edenlerin oranı ise % 65.0
düzeyindedir. Serbest düşme modelinin oluşturulmasında göz önüne alınmayan durumu ise tüm öğrencilerin sadece
dörtte biri doğru olarak ifade edebilmektedir. Modelin oluşturulmasında göz ardı edilmiş gerçeği ‘sürtünme’ ve
‘sürtünme ile yerçekimi ivmesinin sabit olmasına’ bağlayanların sayısı ise % 25 olarak bulunmuştur. Bununla birlikte sınıf
düzeyleri arttıkça modelin fiziksel anlamı ile modele ait değişkenlerin bilinme oranlarında değişkenlikler mevcuttur;
ancak sınıf düzeyine bağlı olarak modelin fiziksel anlamı, modeldeki değişkenler ile modelin oluşturulmasında göz ardı
edilen gerçeklerin bilinmesi oranlarında değişiklik bulunmamıştır.

Anahtar Kavramlar: Serbest düşme, matematiksel model, matematiksel modelleri anlama

49