Untitled - Gazi Üniversitesi Açık Arşiv
advertisement
FİZİK ÖĞRETMENLERİNİN VE FİZİK ÖĞRETMEN ADAYLARININ ELEKTRİK AKIMI KONUSUNDAKİ ZİHİNSEL MODELLERİNİN BELİRLENMESİ HANİFE KARACAN YÜKSEK LİSANS TEZİ ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLARI EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI FİZİK EĞİTİMİ BİLİM DALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ARALIK, 2014 TELĠF HAKKI ve TEZ FOTOKOPĠ ĠZĠN FORMU Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koĢuluyla tezin teslim tarihinden itibaren 6 ay sonra tezden fotokopi çekilebilir. YAZARIN Adı : Hanife Soyadı : KARACAN Bölümü : Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Anabilim Dalı, Fizik Öğretmenliği Bilim Dalı Ġmza : Teslim tarihi : TEZĠN Türkçe Adı : Fizik Öğretmenlerinin ve Fizik Öğretmen Adaylarının Elektrik Akımı konusundaki Zihinsel Modellerinin Belirlenmesi Ġngilizce Adı : Determining The Mental Models of Physics Teachers and Preservice Physics Teachers About Electrical Current i ETĠK ĠLKELERE UYGUNLUK BEYANI Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dıĢındaki tüm ifadelerin Ģahsıma ait olduğunu beyan ederim. Yazar Adı Soyadı : Hanife KARACAN Ġmza : ii Jüri onay sayfası Hanife KARACAN tarafından hazırlanan “Fizik Öğretmenlerinin ve Fizik Öğretmen Adaylarının Elektrik Akımı Konusundaki Zihinsel Modellerinin Belirlenmesi” adlı tez çalıĢması aĢağıdaki jüri tarafından oy birliği / oy çokluğu ile Gazi Üniversitesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans Tezi olarak kabul edilmiĢtir. DanıĢman: Prof. Dr. Bilal GÜNEġ OFMAE Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi …………………… BaĢkan: Prof. Dr. Musa SARI OFMAE Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi …………………… Üye: Prof. Dr. Salih ATEġ OFMAE Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi …………………… Tez Savunma Tarihi: 29/12/2014 Bu tezin Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olması için Ģartları yerine getirdiğini onaylıyorum. Eğitim Bilimleri Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Servet KARABAĞ …………………… iii FĠZĠK ÖĞRETMENLERĠNĠN VE FĠZĠK ÖĞRETMEN ADAYLARININ ELEKTRĠK AKIMI KONUSUNDAKĠ ZĠHĠNSEL MODELLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ (Yüksek Lisans Tezi) Hanife KARACAN GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ EĞĠTĠM BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ Aralık 2014 ÖZ Bu çalıĢmanın amacı; fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının zihinsel modellerinin ortaya çıkarılması ve sahip olunan benzer zihinsel modellerin gruplandırılmasıdır. ÇalıĢmada nitel araĢtırma yöntemlerinden çoklu durum çalıĢması kullanılmıĢtır. AraĢtırmaya 29 fizik öğretmeni ve 7 fizik öğretmen adayı katılmıĢ, katılımcılara yarı yapılandırılmıĢ mülakat uygulanmıĢtır. Her soru için katılımcıların verdiği cevaplar tek tek incelenerek, oluĢturulan ortak zihinsel modeller gruplandırılmıĢtır. Daha sonra katılımcılar cinsiyete göre 2 kategoriye, deneyime göre 5 kategoriye, akademik duruma göre 4 kategoriye ayrılmıĢtır. Katılımcıların zihinsel modelleri her bir kategori için ayrı ayrı değerlendirilmiĢtir. Elde edilen veriler incelendiğinde fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının zihinsel modellerinde farklılıklar olduğu ve bu farklılıkların cinsiyet, deneyim veya akademik düzey ile iliĢkisinin olmadığı sonucuna varılmıĢtır. Yapılan görüĢmeler analiz edildiğinde katılımcıların çoğunun elektrik akımı konusu ile ilgili problemlerinin olduğu görülmüĢtür. Sonuç olarak bazı katılımcıların zihinsel modellerinin bilimsel modellerle örtüĢtüğü bazı katılımcıların ise kavram yanılgılarına iv sahip olduğu görülmüĢtür. Katılımcıların elektrik akımı konusundaki zihinsel modelleri ile ilgili 5 farklı model üretilmiĢtir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Model, Modelleme, Zihinsel Modeller, Elektrik Akımı Sayfa Adedi : 214 DanıĢman : Prof. Dr. Bilal GÜNEġ v DETERMINING THE MENTAL MODELS OF PHYSICS TEACHERS AND PRE-SERVICE PHYSICS TEACHERS ABOUT ELECTRICAL CURRENT (M. Sc. Thesis) Hanife KARACAN GAZI UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES December 2014 ABSTRACT The aim of this study is to find out the mental models of physics teachers and pre-service physics teachers and to classify the similar mental models the teachers have. Multiple case study, which is one of the qualitative research methods, has been used in this research. 29 physics teachers and 7 pre-service physics teachers have participated in this research; a semi-structured interview has been applied to the participants. Common mental models have been classified as a result of the answers given by the interviewees. Then, participants have been divided into two groups according to gender; into five groups according to experience; into four groups according to academic status. The mental models of participants have been analyzed for each category. When the data have been analyzed, mental structures of physics teachers and pre-service physics teachers have been identified to be different and these differences are not due to gender, experience and academic status. When the interviews have been analyzed, most of the participants have been identified to have problems related to electricity current. To sum up, the mental models of some participants have been determined to coincide with scientific models and some participants vi have been determined to have misconceptions. Five different models have been created about the participants’ mental models of electricity. Science Code : Key Words : Model, Modeling, Mental Models, Electricty Page Number : 214 Supervisor : Prof. Dr. Bilal GÜNEġ vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZ .................................................................................................................................. ĠV ABSTRACT................................................................................................................... VĠ ĠÇĠNDEKĠLER .......................................................................................................... VĠĠĠ TABLOLARIN LĠSTESĠ .......................................................................................... XVĠĠ BÖLÜM 1 ........................................................................................................................ 1 GĠRĠġ ............................................................................................................................... 1 AraĢtırmanın Amacı ................................................................................................... 1 Problem Durumu ........................................................................................................ 2 Problem Cümlesi ............................................................................................... 2 Alt problemler ................................................................................................... 2 AraĢtırmanın Önemi .................................................................................................. 3 Varsayımlar ................................................................................................................ 4 Sınırlılıklar .................................................................................................................. 5 Ġlgili ÇalıĢmalar .......................................................................................................... 5 Model ve Modelleme .......................................................................................... 5 Modellerin Sınıflandırılması ............................................................................. 8 Ölçeklendirme Modelleri ........................................................................... 8 Pedagojik Analojik Modeller ..................................................................... 8 Matematiksel Modeller .............................................................................. 8 viii Simgesel veya Sembolik Modeller .............................................................. 8 Teorik Modeller ......................................................................................... 9 Haritalar, Diyagramlar ve Tablolar........................................................... 9 Kavram-Süreç Modelleri ........................................................................... 9 Simülasyonlar ............................................................................................ 9 Zihinsel Modeller....................................................................................... 9 Fizik Öğretiminde Modellerin Rolü .................................................................. 9 Zihinsel Modeller ..............................................................................................11 Zihinsel Modeller ve Kavram Yanılgıları ........................................................13 İlgili Kavram Yanılgıları...........................................................................14 Tahmin Et-Gözle-Açıkla (TGA) Tekniği .........................................................15 Tahmin Aşaması (Prediction) ...................................................................16 Gözlem Aşaması (Observation) .................................................................16 Açıklama Aşaması (Explanation) .............................................................17 BÖLÜM 2 .......................................................................................................................19 YÖNTEM .......................................................................................................................19 AraĢtırmanın Modeli .................................................................................................19 ÇalıĢma Grubunun Belirlenmesi...............................................................................20 ÇalıĢma Grubuna Ait Bilgiler ...................................................................................20 Katılımcıların Cinsiyete Göre Gruplandırılması ............................................20 Katılımcıların Deneyime Göre Gruplandırılması ...........................................20 Katılımcıların Akademik Duruma Göre Gruplandırılması ............................21 Verilerin Toplanması .................................................................................................22 Verilerin Analizi ........................................................................................................23 BÖLÜM 3 .......................................................................................................................25 ix ARAġTIRMA BULGULARI.........................................................................................25 Soruların Değerlendirilmesi ......................................................................................25 1. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................25 1. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................28 1. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................29 1. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................30 1. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................31 2. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................32 2. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................35 2. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................35 2. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................36 2. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................37 3. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................38 3. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................41 3. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................42 3. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................43 3. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................43 4. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................44 4. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................48 4. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................48 4. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................49 4. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................50 5. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................51 6. Sorunu Değerlendirilmesi .............................................................................51 6. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................53 x 6. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................54 6. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................54 6. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................55 7. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................56 8. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................56 8. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................60 8. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................60 8. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................61 8. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................62 9. Sorunun Değerlendirilmesi...........................................................................63 9. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ....................................66 9. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ..........................................67 9. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .........................................67 9. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ..........................69 10. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................69 10. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................73 10. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ........................................73 10. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .......................................74 10. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ........................75 11. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................76 11. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................79 11. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ........................................79 11. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .......................................80 11. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ........................80 12. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................81 xi 12. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................83 12. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ........................................83 12. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .......................................84 12. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ........................85 13. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................86 13. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................88 13. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ........................................89 13. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .......................................89 13. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ........................90 14. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................91 14. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................94 14. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ........................................94 14. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi .......................................95 14. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ........................96 15. Sorunun Değerlendirilmesi .........................................................................97 15. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ..................................99 15. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................100 15. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 100 15. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 101 16. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................102 16. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 105 16. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................105 16. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 106 16. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 107 17. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................107 xii 17. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 110 17. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................111 17. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 111 17. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 112 18. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................113 18. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 113 18. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................114 18. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 114 18. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 115 19. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................116 19. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 118 19. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................119 19. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 119 19. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 120 20. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................121 20. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 124 20. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................125 20. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 125 20. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 126 21. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................127 21. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 131 21. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................132 21. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 132 21. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 133 22. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................134 xiii 22. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 136 22. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................137 22. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 138 22. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 139 23. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................139 23. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 142 23. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................142 23. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 143 23. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 144 24. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................145 24. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 146 24. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................146 24. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 146 24. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 147 25. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................148 25. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 149 25. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................150 25. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 151 25. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 152 26. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................152 26. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 155 26. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................155 26. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 156 26. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 157 27. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................158 xiv 27. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 160 27. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................160 27. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 161 27. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 162 28. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................162 29. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................163 29. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 164 29. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................164 29. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 165 29. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 165 30. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................166 30. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 169 30. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................170 30. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 171 30. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 171 31. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................172 31. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 175 31. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................176 31. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 177 31. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 177 32. Sorunun Değerlendirilmesi .......................................................................178 32. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi ................................ 181 32. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi ......................................181 32. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi ..................................... 182 32. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi ...................... 183 xv BÖLÜM 4 ..................................................................................................................... 185 SONUÇ VE TARTIġMA ............................................................................................. 185 Elektrik Akımı Konusunda Ortaya Çıkan Zihinsel Modeller ............................... 188 ÇalıĢmada Elde Edilen Diğer Zihinsel Modeller .................................................... 190 Elektrik Kavramı ile Ġlgili Zihinsel Modeller ................................................ 190 Elektrik Enerjisi ile Ġlgili Zihinsel Modeller .................................................. 190 Pilin Yapısı ve ÇalıĢma Prensibi ile Ġlgili Zihinsel Modeller......................... 191 Ġletkenler ve Yalıtkanlarla Ġlgili Zihinsel Modeller .......................................193 Ev Ortamında Kullanılan Elektrik Akımı ile Ġlgili Zihinsel Modeller ......... 195 Elektrik Akımının GerçekleĢmesi Süreci ile Ġlgili Zihinsel Modeller ........... 196 Benzer ÇalıĢmalar ................................................................................................... 197 Öneriler .................................................................................................................... 204 KAYNAKÇA ................................................................................................................ 207 EKLER ......................................................................................................................... 213 xvi TABLOLARIN LĠSTESĠ Tablo 1. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .................................................. 29 Tablo 2. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .......................... 29 Tablo 3. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ......................... 30 Tablo 4. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ........... 31 Tablo 5. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .................................................. 35 Tablo 6. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .......................... 35 Tablo 7. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ......................... 36 Tablo 8. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ........... 37 Tablo 9. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .................................................. 42 Tablo 10. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ........................ 42 Tablo 11. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ....................... 43 Tablo 12. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ......... 44 Tablo 13. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ................................................ 48 Tablo 14. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ........................ 48 Tablo 15. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ....................... 49 Tablo 16. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ......... 50 Tablo 17. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ................................................ 53 Tablo 18. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ........................ 54 Tablo 19. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ....................... 54 Tablo 20. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ......... 55 Tablo 21. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ................................................ 60 xvii Tablo 22. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ........................ 61 Tablo 23. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ....................... 61 Tablo 24. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ......... 62 Tablo 25. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ................................................ 66 Tablo 26. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ........................ 67 Tablo 27. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ....................... 68 Tablo 28. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ......... 69 Tablo 29. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 73 Tablo 30. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ...................... 73 Tablo 31. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ..................... 74 Tablo 32. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ....... 75 Tablo 33. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 79 Tablo 34. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ...................... 79 Tablo 35. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ..................... 80 Tablo 36. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ....... 81 Tablo 37. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 83 Tablo 38. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ...................... 84 Tablo 39. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ..................... 84 Tablo 40. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ....... 85 Tablo 41. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 88 Tablo 42. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ...................... 89 Tablo 43. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ..................... 89 Tablo 44. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ....... 90 Tablo 45. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 94 Tablo 46. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı ...................... 95 Tablo 47. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ..................... 95 Tablo 48. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ....... 96 xviii Tablo 49. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .............................................. 99 Tablo 50. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 100 Tablo 51. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 101 Tablo 52. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 102 Tablo 53. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 105 Tablo 54. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 105 Tablo 55. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 106 Tablo 56. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 107 Tablo 57. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 110 Tablo 58. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 111 Tablo 59. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 111 Tablo 60. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 112 Tablo 61. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 113 Tablo 62. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 114 Tablo 63. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 115 Tablo 64. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 115 Tablo 65. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 118 Tablo 66. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 119 Tablo 67. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 120 Tablo 68. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 120 Tablo 69. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 124 Tablo 70. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 125 Tablo 71. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 125 Tablo 72. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 126 Tablo 73. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 131 Tablo 74. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 132 Tablo 75. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 133 xix Tablo 76. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 133 Tablo 77. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 137 Tablo 78. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 137 Tablo 79. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 138 Tablo 80. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 139 Tablo 81. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 142 Tablo 82. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 142 Tablo 83. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 143 Tablo 84. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 144 Tablo 85. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 146 Tablo 86. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 146 Tablo 87. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 147 Tablo 88. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 147 Tablo 89. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 150 Tablo 90. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 150 Tablo 91. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 151 Tablo 92. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 152 Tablo 93. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 155 Tablo 94. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 156 Tablo 95. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 156 Tablo 96. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ..... 157 Tablo 97. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı ............................................ 160 Tablo 98. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................... 160 Tablo 98. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................... 161 Tablo 100. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ... 162 Tablo 101. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .......................................... 164 Tablo 102. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................. 164 xx Tablo 103. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................. 165 Tablo 104. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı. 166 Tablo 105. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .......................................... 169 Tablo 106. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................. 170 Tablo 107. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................. 171 Tablo 108. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ... 172 Tablo 109. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .......................................... 175 Tablo 110. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................. 176 Tablo 111. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................. 177 Tablo 112. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ... 178 Tablo 113. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı .......................................... 181 Tablo 114. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı .................. 181 Tablo 115. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı ................. 182 Tablo 116. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı ... 183 xxi BÖLÜM 1 GĠRĠġ AraĢtırmanın Amacı Fizik dersinde öğretmenlerin elektrik akımı ile ilgili bilgilerinin ne kadar bilimsel olduğu çok önemlidir. Bunun yanında bilgilerin öğrencilere nasıl öğretildiği de dikkat edilmesi gereken diğer bir noktadır. Çünkü sahip olunan bilgilerin yeterince bilimsel olması, bu bilgiler doğru Ģekillerde aktarılamadıkları sürece öğrenciye gerekli katkıyı sağlayamamaktadır. Bu doğrultuda bilgiyi aktaran kiĢilerin bilgileri ile bu bilgileri aktarma Ģekilleri kontrol altında olmalıdır. Bir konuyla ilgili ilk anlatılanlar kiĢinin zihninde o konunun nasıl Ģekilleneceği ile ilgili alt yapının oluĢmasında önemli yer tutmaktadır. Dolayısıyla eğitimin ilk aĢamasından itibaren bilimsel bilgiler doğru modeller kullanılarak aktarılmalıdır ki öğrenme, istenilen düzeyde gerçekleĢsin. Bunun sağlanabilmesi için hâlihazırdaki öğretmenlerin bilgilerinin, sahip oldukları zihinsel modellerinin, bilimsel modelleri nasıl kullandıklarının olması gerekenle örtüĢüp örtüĢmediği ortaya çıkartılmalıdır. Bu araĢtırma sayesinde tüm fizik öğretmenleri veya fizik öğretmen adayları, çalıĢma grubunun zihinsel modellerini okuma, farklı zihinsel modellerle karĢılaĢma ve kendi zihinsel modeliyle karĢılaĢtırma yapma fırsatı bulacaktır. Bu durum çalıĢma grubunda ve okuyucularda farkındalık oluĢturacak ve sonucunda hangi modelin doğru olduğu konusunda araĢtırma yapma ihtiyacı duyacaktır. AraĢtırma kapsamında öğretmenlerle ve öğretmen adaylarıyla görüĢmeler yapılarak elektrik akımı ile ilgili sorulara cevap vermeleri istenmiĢ ve onlara, sahip oldukları zihinsel modelleri görme imkânı verilmiĢtir. Bu araĢtırmanın amacı; fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik akımı ile ilgili zihinsel modellerini ortaya çıkarmaktır. 1 Bunun yanında araĢtırmanın alt amacı; fizik öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının elektrik akımı ile ilgili zihinsel modellerini gruplandırmaktır. Problem Durumu Fizik öğretmenlerin elektrik akımı ile ilgili farklı zihinsel modellere sahip olmaları ve bu zihinsel modellerin bilimsellikle örtüĢmemesi fizik eğitiminde önemli problemler doğurmaktadır. Bu problemler kiĢi kendini güncelleme veya bilgilerinin doğruluğunu test etme çabasına girmediği sürece artarak devam etmektedir. Bu nedenle öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının, sahip oldukları zihinsel modellerin ortaya çıkartılması, uygun olmayan zihinsel modellerin düzeltilmesi ve bu konuda farkındalık kazanmaları amacıyla çalıĢmalar yapılmalıdır. Fizik öğretmenlerinin birçoğu kendisine öğretileni kesinlikle doğru olarak benimsemekte ve bu bilgiyi test etme ihtiyacı görmemektedir. Bazı öğretmenler ise kendi bildikleriyle çeliĢen bilgilere karĢı olumsuz tutum geliĢtirerek değiĢime karĢı aĢırı direnç göstermektedir. Bu nedenle öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının hazır bulunuĢlukları adına farkındalık kazanmaları Ģarttır. Fizik öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının elektrik akımının nasıl gerçekleĢtiğiyle ilgili farklı ve bilimsel modellerle çeliĢen zihinsel modellere sahip olmaları problem teĢkil etmektedir. Bu problemin ortadan kaldırılması için var olan zihinsel modellerin ortaya çıkarılması ve bu zihinsel modellerin bilimsel modellerle örtüĢüp örtüĢmediği test edildikten sonra sorunun kaynağına gidilmesi gerekmektedir. Problem Cümlesi Bu araĢtırmada aĢağıdaki soruya cevap aranmaktadır. Fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik akımı ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Alt problemler Bu araĢtırmada incelenecek alt problemler aĢağıda sıralanmıĢtır. Fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının; 2 Elektrik kavramı ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Elektrik enerjisi ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Pilin yapısı ve çalıĢma prensibi ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Ġletkenler ve yalıtkanlarla ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Ev ortamında kullanılan elektrik akımı ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? Elektrik akımının gerçekleĢmesi süreci ile ilgili zihinsel modelleri nelerdir? AraĢtırmanın Önemi Modeller, daha genel ve esnek bilgiler kullanılarak diğer bilimsel kavramlara transferi sağlarlar ve model tabanlı pedagojik yaklaĢımlar geleneksel müfredatlara göre bilimsel çalıĢmalardan daha etkilidirler (Gobert vd., 2011). Bu nedenle özellikle Fen Bilimleri adı altında öğretilen Fizik, Kimya, Biyoloji derslerinde model tabanlı öğretim gerçekleĢtirmek hem öğretmenlerin sahip oldukları bilgileri aktarmalarına hem de öğrencilerin verilen bilgiyi zihinlerinde daha kolay yapılandırmalarına olanak sağlamaktadır. YaĢamın her aĢamasında gerekli olan fen kültürünün etkili bir Ģekilde öğrencilere kazandırılabilmesi, fen derslerinde uygulanacak olan kavramsal öğretimin kalitesiyle doğrudan iliĢkilidir (Akgün, Gönen ve Yılmaz, 2005). Fizik dersinde elektrik akımı konusunun içinde bazı kavramlar öğretilmektedir. Bu kavramların öğrenciler tarafından daha kolay anlaĢılabilmesi ve öğretimin kalitesinin arttırılması için modellerden yararlanılır. Öğretim sürecinde kullanılan modeller öğrencilerin bilgiyi yapılandırmalarına yardımcı olur ve öğrenciler bu süre sonunda kendi zihinsel modellerini oluĢtururlar. Örneğin fiziğin alt dallarından biri olan “Elektrik” ile ilgili akım, direnç, potansiyel farkı, güç kaynağı gibi kavramların öğretilmesinde modeller kullanılır. Öğrenciler de kendi zihinsel modellerini oluĢturur fakat bilgiyi alıcı konumunda olan kiĢilerin kendi zihinlerinde oluĢturdukları modeller bireyseldir ve birbirlerinden farklılık gösterir. Bu farklılık bireylerin sahip oldukları zihinsel modellerin neyi, nasıl öğrendiklerini yansıtmasıyla ortaya çıkar (Ünal ve Ergin, 2006). Zihinsel modellerin sahipleri hem modellerinin hem de onları kullandıklarının farkında olmayabilirler (Örnek, 2008). Bu bağlamda GüneĢ, Gülçiçek ve Bağcı (2004) tarafından yapılan bir çalıĢmada, öğretim elemanlarının zihinsel modellerin, herhangi bir kavramı zihinlerimizde canlandırmamıza olanak sağladıklarını belirtmelerine rağmen, model 3 örnekleri vermeleri istendiğinde zihinsel modellerden hiç örnek vermedikleri görülmüĢtür. Fakat zihinsel modeller sahip olduğumuz bilgilerin nasıl yapılandırıldığını gösterirler ve kavramsal modellerin bireyler tarafından benimsenmesi adına en az kavramsal modeller kadar önemlidirler. Öğrencilerin bilgiyi alan kiĢiler olarak biliĢsel yapılandırmalarını test etmek gerekir ama bundan daha önemlisi onlara bilgiyi veren kiĢilerin yani öğretmenlerinin bilgiyi zihinlerinde nasıl yapılandırdıklarının tespit edilmesidir. Bu nedenle eğiticilerin de zihinsel modellerinin ortaya çıkartılması Ģarttır. Sonuç olarak öğretilmesi amaçlanan bilgilerin doğru öğrenilip öğrenilmediğini ya da bilimsel modellerle örtüĢüp örtüĢmediğini anlamak amacıyla öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının zihinsel modelleri sorgulanmalıdır. Yapılan çalıĢmalar öğrencilerin, bilimsel modellerin amacına yönelik bilgi sahibi olduklarını göstermektedir (Van Driel ve Verloop, 1999). Buna paralel olarak öğrenciler sahip oldukları eski bilgilerle bilimsel modeller aracılığıyla kazandıkları yeni öğrenimlerini bir araya getirerek zihinsel modellerini oluĢtururlar (Harrison ve Treagust, 2000). Bu nedenle bilimsel modeller öğrencilere en doğru Ģekilde sunulmalıdır. Bu da ancak bilimsel modeller ıĢığında oluĢturulmuĢ zihinsel modellere sahip öğreticiler tarafından gerçekleĢtirilebilir. Elektrik akımı ile ilgili öğrencilerin anlayıĢları ve zihinsel modelleri üzerine birçok çalıĢma yapılmıĢtır. Bu araĢtırmalar sayesinde, fizik dersi veren öğretmenlerin ve ders verecek öğretmen adaylarının elektrik akımına ait zihinsel modellerinin bilimsel modellerle ve birbirlerinin zihinsel modelleriyle örtüĢüp örtüĢmediği tespit edilmiĢtir. Öğretmenlerin zihinsel modellerinin ne kadar bilimsel olduğu önemlidir çünkü öğretmenler öğrendikleri gibi öğretirler (Hestenes, 1996). Varsayımlar AraĢtırma kapsamında katılımcıların uygulanacak mülakatta yöneltilen soruları uygun Ģekilde, samimi ve tam motivasyonla cevaplayacakları varsayılmaktadır. Mülakatın uygulanması esnasında öğretmenlerin vermiĢ oldukları cevapların hazır bulunuĢluklarını ve mevcut durumlarını yansıttığı varsayılmaktadır. 4 AraĢtırmaya katılan tüm öğretmen ve öğretmen adaylarının görüĢme esnasında bilinçli ve sağlıklı oldukları varsayılmaktadır. Sınırlılıklar ÇalıĢma grubu, nitel çalıĢmanın uygulama zorluğu nedeniyle 7 fizik öğretmen adayı ve 29 fizik öğretmeni olmak üzere 36 kiĢi ile sınırlandırılmıĢtır. ÇalıĢma grubundaki tüm katılımcıların zihinsel modelleri verdikleri cevaplarla sınırlandırılmıĢtır. Ġlgili ÇalıĢmalar Model ve Modelleme Model kavramı aslında fen filozoflarının “Evren, kesin fiziksel özelliklere sahip Ģeyler tarafından doldurulur.” gerçeğini açıklamak amacıyla kullanılmıĢtır (Hestenes, 1996). Bilim adamları sahip oldukları paradigmaları somutlaĢtırıp gözler önüne serebilmek ve bunun üzerinde çalıĢarak yeni bilimsel bilgiler üretebilmek için bilimsel modelleri kullanırlar (Ergin, Özcan ve Sarı, 2012). Modelleme hedefi tasvir etmek için model oluĢturmada hangi ayrıntının nasıl ve ne Ģekilde yer alacağının belirlendiği birçok aĢamadan oluĢan aktiviteleri kapsayan kompleks bir süreçtir (Aslan ve Yadigaroğlu, 2013). Klasik yöntemlerin dıĢına çıkıp öğretim olayını geniĢ alana yayarak kalıcı ve kolay öğrenmenin yollarını arayan öğretmenler modellemenin varoluĢuna öncülük etmiĢtir. Modeller nesneleri, sistemleri veya süreçleri açıklamak için kullanılan kurallar grubudur (Berber ve Güzel, 2006) ve model kullanımı öğrenilenleri akılda tutmayı kolaylaĢtırır (Günbatar ve Sarı, 2005). Modeller bireysel olmalarına rağmen benzer durumların tamamının bir örneği olabilirler (Örnek, 2008) ve böylece iĢlevselliklerini arttırırlar. Bilimsel araĢtırmalarda, üzerinde çalıĢılan konu kendi sınırlarımız içinde kolay incelenemiyorsa yani bize göre mikro ya da makro boyutlardaysa, konuyu daha iyi anlaĢılabilen baĢka olayların aracılığıyla açıklamaya çalıĢırız (Sina’dan aktaran Ünal ve 5 Ergin, 2006). Modeller mikroskop veya teleskop gibi çıplak gözle görülemeyenleri görülür, anlaĢılamayanları soyuttan somuta doğru yol açarak anlaĢılır hale getiren materyallerdir (Harrison, 2001). Bu açıdan sınırlarımız dıĢında kalan her ne varsa ona ulaĢmak için modeller aracıdırlar. Bu amaçları yerine getiren modeller açıklayıcı, tanımlayıcı ve betimleyici olarak gruplandırılmaktadırlar (Aslan ve Yadigaroğlu, 2013). Modeller hizmet ettikleri amaç doğrultusunda kendi içlerinde farklılıklar gösterirler aynı zamanda tüm modeller için ortak kabul edilen özellikler söz konusudur ve model seçiminde hedef kavrama ulaĢmak için dikkat edilmesi gereken noktalar vardır. Treagust, Chittleborough ve Mamiala, (2002) yaptıkları çalıĢma sonucunda bilimsel modellerle ilgili 5 farklı ölçek tespit etmiĢtir; - Çoklu gösterimler gibi bilimsel modeller: Bir hedefi tanımlamak için tek bir model yeterli olmayabilir birden fazla model aynı anda kullanılabilir. - Tam bir kopya olarak modeller: Modeller hiçbir zaman hedefi tam olarak yansıtamazlar. Model hedefin tam bir kopyası olamaz o zaman hedefin kendisi olur. - Açıklayıcı olarak modeller: Modeller açıklayıcı olmalıdırlar. - Bilimsel modellerin kullanımı: Bilimsel modeller araĢtırmalarda kullanılırken de modellerden yararlanılır (GüneĢ vd., 2004). - Modellerin yapısının değiĢimi: Bilimin geliĢmesiyle yeni ihtiyaçların ortaya çıkmasıyla veya farklı etkenler nedeniyle modeller zaman içinde değiĢime uğrayabilirler. Öğrenciler deneysel sonuçları açıklamak için modelleri kullanırlar (Chittleborough ve Treagust, 2007). Bunun yanında öğrenciler modeller ve gerçeklik arasında hiçbir fark olmadığını düĢünmekte ve modellerin kesinlikle doğru olduklarına inanıp modelin amacına yönelik araĢtırma yapmamaktadırlar (Berber ve Güzel, 2009). Modellerin doğasıyla ilgili yeterince bilgiye sahip olmadığımızda ise onların aslında içsel yanılsamalar olduğunu tamamen unutur, onları dıĢsal gerçeklik olarak kabul eder ve gerçekten öyle olduğuna inanırız. Fen öğreniminde modeli anlamak önemli rol oynar. Bu nedenle model ve modelleme hem bilimsel keĢiflerde hem de bilimi öğrenmenin her seviyesinde olmalıdır (Gobert vd., 2011). Fakat öğrenen, model ile hedef arasında bağlantı kuramıyorsa modellerin bir anlamı olmaz (Chittleborough, Treagust, Mamiala ve Mocerino, 2005). Bu nedenle model ve hedef 6 kavramları arasındaki fark tam olarak anlaĢılmalı ve model hedefe giden bir yol olarak kullanılmalı, hedefin yerine konmamalıdır. Modelin doğası ve bilimin doğası arasındaki bağlantı modelin tam olarak doğru olmadığını bilimsel açıdan geçici olması, geliĢim ve düzeltmeye açık olması gerektiğini göstermektedir (Crawford ve Cullin, 2004). Modeller kullanıldıkça daha iyi açıklama yapabilmeleri açısından geliĢtirilebilmeli, baĢka modellerle sentezlenerek derinleĢtirilebilmelidirler (Berber ve Güzel, 2009). Ancak bu Ģekilde gün geçtikçe geliĢen, sürekli yenilenen bilim dünyasına hizmet edebilirler. Model ve modelleme öğrenenlerin hedef ile benzeri arasında iliĢki kurması için açıklayıcı bir araçtır (Chittleborough ve Treagust, 2007). Bilimsel modeller; zihinlerde yer edip iĢlenebilir, belirtilen özel Ģartlara sahiptir, problem durumunu açıklar ve onunla ilgili tahminlere ıĢık tutar (Ünal ve Ergin, 2006). Etkina, Matilsky, ve Lawrence (2003) çalıĢmalarında fizikçilerin modeller hakkındaki ortak düĢüncelerini 4 baĢlık altında toplamıĢtır. Model nesnenin veya sürecin bir çalıĢma altında basitleĢtirilmiĢ halidir. Modeli geliĢtiren bilim adamı modelin hangi özelliklerinin dikkate alınmayacağını belirler. (Etkina, Warren ve Gentila, 2005) Model açıklayıcı ve betimleyici olmalı. Açıklayıcı modeller analojiler üzerine kurulmuĢtur. Modellerin yordama gücü olmalıdır. Yordama gücünün de bazı kısıtlamaları vardır. Bilimden modelin rolünü çıkarmak kolay değildir çünkü modeller çeĢitli varlık durumlarına ulaĢtırır (Gilbert, 2004). Modeller hem var olan durumu açıklamak için kullanılan ürün hem de yapılacak araĢtırmalar için yol göstericidir bu bağlamda atom modelinin evrimi modellerin iĢlenmesi, değiĢmesi, durumu açıklaması ve yapılacak diğer araĢtırmalara ıĢık tutması açısından güzel bir örnek olarak gösterilebilir (Ünal ve Ergin, 2006). Gilbert’e (2004) göre herkes tarafından kabul edilemeyen zihinsel modellerin yanı sıra halk içinde yerleĢen ifade edilmiĢ (expressed) modeller vardır. Ġfade edilmiĢ model bir grup tarafından kabul görürse uzlaĢma (consensus) modeli olur. Bilim adamları uzlaĢma modelleri kullanırlarsa bilimsel (scientific) model olur. 7 Modellerin Sınıflandırılması GüneĢ vd. (2004) modelleri dokuz baĢlık altında sınıflandırmıĢtır. Bunlar: Ölçeklendirme Modelleri Hayvanların, bitkilerin, arabaların ve binaların ölçeklendirilmiĢ modelleri; renkleri, dıĢ Ģekilleri ve yapısal özellikleri tanımlamakta kullanılır. Ölçeklendirme modelleri ayrıntılı bir Ģekilde dıĢ görünüĢü yansıtmasına rağmen nadiren iç yapıyı, iĢlevleri ve kullanımı yansıtır. Ölçeklendirme modelleri genellikle oyuncaktır veya oyuncak gibidir. Bu nedenle, model ile hedef arasındaki paylaĢılmayan farklılıkların saklı kalmasına yol açabilir. Pedagojik Analojik Modeller Bu modellerin analojik olarak isimlendirilmesinin nedeni, modelin bilgiyi hedefle paylaĢmasından kaynaklanır. Pedagojik olarak isimlendirilmesinin nedeni ise, atom ve molekül gibi gözlenemeyen varlıkları öğrenciler için ulaĢılabilir yapmak üzere öğretmenler tarafından açıklayıcı olarak geliĢtirilmelerinden kaynaklanmaktadır. Analojinin yapısına bir veya birden fazla özellik hükmeder, örnek olarak molekül modellerindeki top ve çubuk temsili verilebilir. Analojik özellikler kavramsal özelliklere dikkat çekmek için genellikle aĢırı basite indirgenmiĢ veya geniĢletilmiĢtir. Matematiksel Modeller Fiziksel özellikler ve süreçler, kavramsal iliĢkileri ortaya çıkaran matematiksel eĢitliklerle ve grafiklerle temsil edilebilir. Örnek olarak, Boyle-Mariotte Kanunu, üstel eğriler veya Newton’un ikinci hareket kanununun temsili olan F= m.a eĢitliği verilebilir. Simgesel veya Sembolik Modeller Kimyasal formüller veya eĢitlikler sembolik modellerle anlamlı hale getirilmiĢtir. Formüller ve eĢitlikler bu Ģekilde kimya diline yerleĢmiĢtir. Örnek olarak CO 2 (karbon dioksit) gösterimi verilebilir. 8 Teorik Modeller Elektromanyetik alan çizgileri ve fotonlar teorik modellerdir, çünkü bu modeller iyi yapılandırılmıĢ ve insanlar tarafından oluĢturulan teorik temellerle tanımlanmıĢtır. Kinetik teorinin gaz basıncını açıklaması, ısı ve basınç bu kategoriye girer. Haritalar, Diyagramlar ve Tablolar Bu modeller öğrenciler tarafından kolaylıkla canlandırılabilen yolları, örnekleri ve iliĢkileri temsil eder. Bu modellere örnek olarak periyodik tablo, soy ağaçları, hava durumunu gösteren haritalar, devre Ģemaları, kan dolaĢımı sistemi ve beslenme zinciri gösterimleri verilebilir. Kavram-Süreç Modelleri Birçok fen kavramı nesneden ziyade süreçten ibarettir. Örnek olarak kimyasal denge veya asit-baz reaksiyon modelleri verilebilir. Simülasyonlar Simülasyonlar global ısınma, uçuĢlar, nükleer reaksiyonlar, trafik kazaları gibi karmaĢık süreçleri temsil etmede kullanılır. Zihinsel Modeller Zihinsel modeller özel bir çeĢit zihinsel temsildir ve bireyler tarafından biliĢsel iĢlemler sonucunda üretilir. Öğrenciler tarafından üretilen ve kullanılan zihinsel modeller tamamlanmamıĢtır ve kararlı değildir yani değiĢebilir. Fizik Öğretiminde Modellerin Rolü Model tabanlı öğretim öğrencilerin ihtiyaçlarına ve zihinsel kabiliyetlerine karĢı daha duyarlıdır (Chittleborough ve Treagust, 2007). Günümüzde eğitim sisteminin amacı öğrenciye hazırda var olan bilgiyi aktarmaktan çok, bilgiye ulaĢma becerilerini 9 kazandırmak olmalıdır bundan dolayı eğitim ve öğretim, deney ve modeller kullanılarak gerçekleĢtirilmeli ve böylece kavramların kolay öğrenilmesi ve bilginin kalıcı olması sağlanmalıdır (Günbatar ve Sarı, 2005). Öğrencilere bilimsel düĢünme ve çalıĢma becerilerini kazandırmak fen eğitiminin temel amaçlarından olması sebebiyle, öğrencilere model ve modelleme iĢleminin tabiatını anlamaları ve uygulamalar yapmaları için fırsat verilmelidir (GüneĢ vd., 2004). Bilim araĢtırmacıları, eğitimde önemli ve tamamlayıcı bir rol oynarlar (Hackling ve Garnett, 1995). Bu çerçevede fen eğiticileri öğrencilerin kendilerine ait fikirlerinin olduğunu ve bu fikirlerin genellikle bilim adamlarının görüĢlerinden farklı olduklarını tespit etmiĢlerdirler (Cosgrove, 1995). Öğrencilerde doğa olayları ile ilgili kavramların oluĢturulmasını ve bu kavramlar arasındaki iliĢkilerin kurulmasını sağlamak da fen eğitiminin temel amaçlarından biridir (Ünal ve Ergin, 2006). Bu bağlamda Gilbert (2004) öğrencilerin özellikle fen bilimlerindeki temaların geliĢiminde anahtar rolü oynayan modellerin doğası ve önemini anlamaya baĢladıklarını belirtmiĢtir. Öğrencilerin kendilerinin model yapabilmesi, kendi modellerini test edip sorgulayabilmesi fen öğretiminin merkezinde olmalıdır (Ergin vd., 2012). Fen bilimlerinde kullanılan modellerin amacı gerçek bir durumu, üzerinde çalıĢabilir hale getirmektir (Ġyibil ve Sağlam Arslan, 2010). Bilimsel modeller; bilim insanlarının doğal olguları, parçacıkları ve yapıları tahmin etmesine, tanımlamasına açıklamasına olanak sağlar (Günbatar ve Sarı, 2005). Fen eğitiminde modellerin nasıl sunulduğu önemli bir yer kaplamaktadır. Bilimsel modeller fen bilimlerindeki bir sistemin yapısını ve özelliklerini; sistemin çalıĢma prensibi, nasıl göründüğü, sistemde zaman içinde meydana gelen değiĢiklikler ve bilimsel teorilerle etkileĢimi olmak üzere dört bölümde açıklamaktadır (Hestenes, 1995). Gilbert (2004) bu açıklamanın devamı olabilecek nitelikte sunum modlarını beĢ baĢlık altında incelemiĢtir. Bunlar; Materyal mod Sözel mod Sembolik mod Sanal mod El hareketleri modu 10 Fizik öğretiminde doğru yerde doğru modelin seçilip doğru Ģekilde sunulması önemli yer tutmaktadır. Etkina vd. (2005) modelleri nesne modeli, etkileĢim modeli, sistem modeli ve süreç modeli olarak dörde ayırmıĢlardır. Süreç modelini de nitel ve nicel olarak iki Ģekilde belirtmiĢlerdir. Bu modellerden hangisinin hangi Ģartlar altında kullanılmasının daha doğru olacağını belirleyebilmek ve model tercihini ona göre yapabilmek öğretimi daha verimli kılacaktır. Öğretmenler, öğrenciler tarafından bilimsel aktivitelerde dile getirilen kavram yanılgılarını kendi bilgileri ile çözerek, öğrencilerin doğru ve açıklayıcı modeller elde etmelerini sağlamalıdırlar (Métioui, (2012). Öğretmenlerin fen eğitiminde model ve modelleme ile ilgili bilgili olmaları gerekliliğinin yanı sıra öğrencilerin de fikir sahibi olmaları gerekmektedir. Öğrenciler fen derslerinde öğretmen rehberliğinde modelleri incelemeli, yorumlamalı ve kendi zihinsel modellerini üretebilmelidirler bu nedenle de öğrencilerin model ve modelleme ile ilgili yeterince bilgi sahibi olmaları gerekmektedir (Ergin vd., 2012). Zihinsel Modeller Eğitim öğretim faaliyetlerinin verimliliğini artırmak, bilgi aktarımını daha etkili hale getirmek için alternatif anlayıĢların tespit edilmesi gerekir (Öztürk ve Doğanay, 2011). Buna paralel olarak zihinsel model kavramı ilk kez fiziksel dünyayı anlamlandırmak ve günlük olayları açıklamak amacıyla zihinsel temsillerini oluĢturma olayını ifade etmek için Gentner ve Stevens (1983) tarafından ortaya atılmıĢtır (Yürümezoğlu ve Çökelez, 2010). Ne kadar etkin bir öğretim yapılırsa yapılsın öğrenci kendi zihninde anlamlandırabildiği kadar öğrenmektedir (Bodner, 1990). Son yıllarda, fen eğitimcileri öğrencilerin fizik kavramlarını nasıl anladıklarını öğrenmek için daha yakından inceleme yapmaya baĢlamıĢlardır (Engelhardt ve Beichner, 2004); fakat öğrenciler öğrenme sürecinde zihinsel etkinlikler açısından bireysel farklılıklar gösterirler (Uyangör ve Dikkartın, 2009). Her bir öğrenci kendi zihinsel fonksiyonlarıyla kendisine ait zihinsel modellerini oluĢturur. Zihinsel modellerin diğerleri tarafından kabul edilmemesi ya da paylaĢılmaması onun doğasında vardır (Gilbert, 2004). Öğrencilerin hayal etme yeteneklerini kullanarak kavramlar hakkında kaliteli zihinsel modeller oluĢturması için öğrenme ortamı en iyi Ģekilde değerlendirilmelidir. Öğrencilere kavramsal model sunulduğunda eski bilgileriyle 11 yeni bilgileri arasında iliĢki kurarlar ve kendi zihinsel modellerini oluĢtururlar (Günbatar ve Sarı, 2005). Zihinsel modeller anlama, sonuç çıkarma ve tahmin yapma yeteneğini destekleyen bazı etki alanlarının ve durumların gösterimidir (Rapp, 2005). Zihinsel modeller bazı araĢtırmacılara göre dünyaya bakıĢ açılarını temsil etmekte bazıları da dünyadaki nesnelerin analojileri olarak görmekteler (Gilbert ve Borges, 1999). Zihinsel modelleri kavramsallaĢtırırken ağırlıklı olarak görüĢlerimiz, fikirlerimiz ve karĢılaĢtığımız durumlar olan; Dünyaya Öğrenci veya öğretmen olarak kendimize Yeteneklerimize ve tecrübelerimize Üstlendiğimiz görevlere KarĢılaĢtığımız konulara Kullandığımız stratejilere bağlıdır. Ġnsanlar dünyayı doğrudan değil, dünyanın içsel tasvirini yaparak algılarlar (Günbatar ve Sarı, 2005). Zihinsel modeller ise dıĢ dünyanın içsel bilgi gösterimleridir (Rapp, 2005). KiĢiler gerçek dünyayı açıklamada, kestirmede ve anlamada zihinsel modellerini kullanırlar ve mevcut modellerden yola çıkarak yeni zihinsel modellerini yapılandırırlar (Kurnaz ve Değirmenci, 2012). Zihinsel modeller bilginin bir temsilidir, dolaylıdır, tamamlanmamıĢtır, kiĢiseldir; bundan dolayı da bilimsel değildir ve insanların inanıĢlarını yansıtırlar (Günbatar ve Sarı, 2005). Norman’a göre (1983) zihinsel modeller; KiĢinin gözlem öğretim ya da çıkarım yoluyla elde ettiği inanç mekanizmasını anlamamızı KiĢinin sahip olduğu zihinsel model ile gerçek dünya arasındaki benzerliği gözlemlememizi KiĢiyi anlayıp davranıĢları üzerinde tahminde bulunmamızı sağlar. KiĢilerle ile ilgili bu genel yargılara ulaĢmak için öncelikle onların zihinsel modellerini anlamak gerekir. Rapp (2005) zihinsel modelleri anlamada karĢılaĢılan zorlukları dört maddede toplamıĢtır. Bunlar; 12 Ġlk olarak zihinsel modeller gerçek fiziksel varlık değillerdir. Onları direk olarak gözlemleyemeyiz, sadece onlar hakkında gözlemlerimize dayalı çıkarım yapabiliriz. Zihinsel modeller sadece hafızanın soyut tanımlamalarıdır. Ve zamanla değiĢen dinamik yapıya sahiptirler. Zihinsel modeller farklı araĢtırmalarda çeĢitli yollarla belirlenmiĢtir. Birçok durumda araĢtırmalar arasında ufak benzerlikler bulunmaktadır. Bireyler çoğunlukla yanlıĢ ve kesin olmayan modeller üretirler. Bu yüzden modeller kiĢilerin bireysel anlamalarını yansıtır fakat çoğunlukla geçerli olmaz. Zihinsel modeller kiĢilerin grup içinde veya bireysel olarak geliĢtirdikleri gizli ve kiĢisel sembolleridir (Gilbert, 2004). Ġnsanlar zihinsel modelleri fiziksel sistemlerle ilgili sonuç çıkarmayı açıklamakta kullanır (Rapp, 2005). Zihinsel model, kiĢinin biliĢsel faaliyetleri esnasında oluĢturduğu özel bir çeĢit zihinsel temsildir (Çökelez ve Yalçın, 2012). Zihinsel modeller, zihinsel simülasyonlara izin verir. KiĢi zihinsel modeli içsel olarak çalıĢtırabilir ve sonuçlarını gözlemleyebilir (Rapp, 2005). Zihinsel modeller yeni bilgilere sahip olmamızda aktif rol oynarlar. Bazen yeni bilgilerin tamamen önünü kapatırlar, bazen kendine göre değiĢime uğratarak kabul ederler, bazen de kendisine uygun olan kısmı seçer ve kabul ederler. Zihinsel Modeller ve Kavram Yanılgıları Bütün kimya öğrencileri atom, biyoloji öğrencileri virüs, fizik öğrencileri de elektrik akımı hakkında zihinsel modellere sahip olmalıdırlar (Gilbert, 2004). Modeller zihinsel modellerin yapılanmasına yardımcı olurlar. Modeller eğer doğru yerde ve doğru Ģekilde kullanılmazsa öğreten ile öğrenci arasında görüĢ ayrılıklarına ve yanlıĢ anlaĢılmalara neden olabilmektedirler (Grosslight, Unger, Jay ve Smith, 1991). Yapılan araĢtırmalar, öğrencilerin fizik derslerinde özellikle de elektrik konusunda çok sayıda kavram yanılgısına sahip olduklarını göstermektedir (Çıldır ve ġen, 2006). Öğretmenlerin öğrencilerin zihinsel modelleri hakkındaki düĢünceleri her zaman doğru değildir (Treagust, Chittleborough ve Mamiala, 2002). Her öğrenci hayat tecrübesine göre kendine has ve tek bilimsel model rolü geliĢtirir ve bu kabullenmeler her zaman bilimsel olarak doğru olmaz ama alternatif fikirlere öncülük ederler (Treagust vd., 2002). 13 Öğrencilerin oluĢturduğu zihinsel modellerin kalitesi; kavramların nasıl anlaĢıldığının, bilginin nasıl yapılandırıldığının önemli bir göstergesidir (Ünal ve Ergin, 2006). KiĢi de bulunan kavram yanılgılarını tespit etmek için zihinsel modellerin ortaya çıkarılması gerekir. Doğru oluĢturulmayan zihinsel modellerin yanlıĢ kavramalara neden olabileceği gibi daha önceden edinilmiĢ yanlıĢ kavramlar varsa bu da doğru olmayan zihinsel modellerin oluĢmasına neden olabilir (Nakiboğlu, Karakoç ve Benlikaya, 2002). Gilbert ve Borges’in (1999) yaptıkları çalıĢmaya göre elektrik ile ilgili zihinsel modeller farklı bakıĢ açıları içermektedir. Bunlar; Elektrik hakkında konuĢulan akım, elektrik ve enerji gibi temel kavramların farkı Bataryaların çift kutuplu olması ve devre elemanlarını tanıma Akımın dolaĢımı için kapalı devrenin gerekliliği Akımın korunup korunmaması konusu Dirençlerin akım üzerinde etkisi Akım dolaĢım modeli Elektrik akımının doğası ġeklinde sıralanabilir. Zihinsel modeller davranıĢları yönlendiren aktif yapılardır ve zihinsel modeller kavram yanılgıları üzerine inĢa edilirlerse bilimsel bilgiyi öğrenmede engel teĢkil ederler. İlgili Kavram Yanılgıları Fizikte karĢılaĢılan elektrik, elektrik akımı, doğru akım devreleri ile ilgili kavram yanılgıları aĢağıdaki gibidir (GüneĢ, 2007): Akımın yönü negatiften pozitife doğrudur. Elektrik yükleri devreden akar. Elektrik akımı enerji akıĢıdır. Elektrik akımı olduğu sürece elektronlar bir atomdan diğerine atlar. Elektriksel enerji devreden akar. Elektriksel güç jeneratörden kullanıcıya doğru akar. Elektrik akımı elektrik kablosunun dıĢ yüzeyinden akar. 14 Dirençler yük tüketir. Yükler direnç üzerinden geçerken yavaĢlar. Bir pilin uçları arasında akım yoktur. Büyük cisimler büyük dirence sahiptir. Bir devreden akım geçmesi için kapalı bir ilmek halinde olması gerekmez. Akım devreden geçerken tükenir. Bir iletkenin direnci yoktur. Paralel bağlı dirençlerin eĢdeğer direncinin değeri en büyük direncin değerinden büyüktür. Akım yük fazlalığıdır. Devreden geçen akım pilden çıkar. Büyük piller daha büyük voltaj uygular. Piller sadece enerji üretir. Elektrik fiziksel bir büyüklüktür. Elektrik bir enerji türüdür. Elektronlar yaklaĢık ıĢık hızı ile hareket ederler. Piller ve jeneratörler elektrik üretir. Statik elektrik, elektrik akımının tersidir. Atomlar eĢit sayıda proton ve elektrona sahiptir. Ġletkenler yüklerin geçmesine izin verirler. Piller yük depo ederler. Tahmin Et-Gözle-Açıkla (TGA) Tekniği TGA tekniği kavram öğretiminde en çok dikkat çeken tekniklerden bir tanesidir. TGA tekniği öncelikle öğrencilerin araĢtırmacı tarafından hazırlanan etkinlikte geçen olayın sonucunu nedenleriyle birlikte tahmin etmelerini daha sonra olayı gözlemlemelerini ve tahminleri ile gözlemleri arasında bir çeliĢki varsa bu çeliĢkiyi ortadan kaldırmaya yönelik açıklama yapmalarını gerektirmektedir (Bilen ve Köse, 2012). Öğrencileri tahmin etmeye zorlayıp gözlemleri ile tahminleri arasında karĢılaĢtırma imkânı sunması açısından TGA kavram öğretiminde etkili bir tekniktir (Bilen ve Aydoğdu, 2010). TGA tekniği, fizik 15 öğretiminde öğrencinin araĢtırmacı kimliğini ön plana çıkarıp baĢarısını arttırması ve uygulanabilirliği yüksek ve kolay olması açısından da tercih edilmektedir (Tekin, 2008). TGA tekniği, kavramsal değiĢimin gerçekleĢmesinde ve etkin öğrenme ortamı oluĢturulmasında önemli rol oynamaktadır. TGA’nın yararlarından biri de öğrencilerin, olayların sebeplerini açıklamak için olaya aktif katılımlarını sağlamasıdır. Böylece öğrenciler, kitaptaki bilgileri düĢünmeden tekrar etmek yerine olaylara kendi kendilerine açıklama getirmiĢ olurlar (Saka ve Mısır, 2012). Bunun yanında TGA tekniğinin en önemli özelliği, öğrenciye mevcut bilgisini, deneyimlerini ve günlük hayatta karĢılaĢtığı benzer olayları tahminlerini desteklemek için kullanmasını sağlamasıdır (Köse, CoĢtu ve Keser, 2003). Tahmin Aşaması (Prediction) Tahmin Etme aĢamasında öğrencilere bir gösteri deneyi veya olay hakkında bilgi verilir ve gösteri deneyinin veya olayın sonucunu tahmin etmeleri ve tahminlerini gerekçeleri ile birlikte açıklamaları istenir. Bu aĢamada dikkat edilmesi gereken noktalardan bir tanesi öğrencileri yönlendirmemektir. Liew & Treagust (1998), yapmıĢ oldukları çalıĢmada seçenekler verilerek hazırlanan soruların öğrencilerin tahminlerini sınırlandıracağını belirtmektedir ve bundan dolayı da öğrenci tahmin ve gözlemlerini sınırlandırmayan açık uçlu soruların kullanılmasını önermektedir. Gözlem Aşaması (Observation) TGA tekniğinin ikinci basamağını oluĢturan gözlem aĢamasında gösteri deneyiyle veya etkinlikte sunulan olayla ilgili gözlem yapmaları sağlanır. Eğer öğrencilerin tahminleri ile gözlemleri arasında fark varsa, bu çeliĢkiler öğrenmeyi ilerletebilir (Bilen ve Köse, 2012). Ortaya çıkan bu tür çeliĢkiler, öğrencilerin anlamaları hakkında daha ayrıntılı bilgiler elde edilmesinde yardımcı bir nitelik oluĢturmaktadır. Ayrıca öğrencilerin önceki deneyimleri ve öğrenmeleri, olayları gözlemelerini etkilendiğinden onların olayı dikkatli bir biçimde gözlemelerini sağlayıcı bazı etkinlikler yapılmalıdır (Köse, CoĢtu ve Keser, 2003). 16 Açıklama Aşaması (Explanation) Üçüncü basamak olan açıklama aĢamasında ise öğrencilerin, gözlem öncesindeki tahminleri ile gözlemleri arasında meydana gelen çeliĢkili durumu ortadan kaldırıcı açıklama yapmaları sağlanır. Öğrencilerin kavramlarını yeniden yapılandırmasına yardımcı olan açıklama aĢamasıdır. Bu aĢamada öğrencilerden tahminleri ve gözlemleri arasındaki çeliĢkileri tartıĢmaları ve bu çeliĢkileri gidermeleri istenir. Bu amaçla öğrencilerin kavramları kendi kendilerine yapılandırması için gözlemler sınıfta tartıĢılır (Bilen ve Köse, 2012). 17 18 BÖLÜM 2 YÖNTEM AraĢtırmanın Modeli Fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik konusundaki zihinsel modellerinin ortaya çıkarılması amacıyla nitel araĢtırma modellerinden çoklu durum çalıĢması kullanılmıĢtır. AraĢtırmada öncelikle öğretmen ve öğretmen adaylarının zihinsel modellerinin ortaya çıkarılabilmesi için 32 soru seçilmiĢtir. Gerekli literatür taraması yapılarak sorulara verilebilecek kavram yanılgısı içeren cevaplar tespit edilmiĢtir. ÇalıĢma görüĢme Ģeklinde gerçekleĢtirilmiĢ ve bütün görüĢmeler kaydedilmiĢtir. GörüĢme TGA tekniğine uygun olarak gerçekleĢtirilmiĢtir. Katılımcılardan önce sorulara cevap vermeleri ve cevaplarını gerekçeleriyle beraber açıklamaları istenmiĢtir. Cevaplar alındıktan sonra gösteri deneyi yapılarak sonucun verilen cevaplarla örtüĢüp örtüĢmediği test edilmiĢtir. Eğer verilen cevaplarla gözlem arasında çeliĢkili bir durum varsa bunun nedeninin açıklanması beklenmiĢtir. Bu sırada katılımcıların tutum ve davranıĢlarına dikkat edilerek verdikleri cevaplardan emin olup olmadıkları tespit edilmeye, gerek duyulduğunda farklı sorularla katılımcıların zihinsel modellerine ulaĢılmaya çalıĢılmıĢtır. Sorular yöneltilirken ve TGA tekniği uygulanırken katılımcıların yönlendirilmemesine dikkat edilmiĢtir. Bu nedenle açık uçlu sorular tercih edilmiĢtir. ÇalıĢmanın son aĢamasında sesli kayıtlar yazıya dökülerek kontroller yapılmıĢtır. Tüm sorularda tüm katılımcıların verdikleri cevaplar gruplandırılarak kodlanmıĢtır. Kodların her biri zihinsel model olacak Ģekilde seçilmiĢtir. Böylece katılımcıların zihinsel modelleri gruplandırılmıĢtır. Bunun yanında katılımcılar da cinsiyet, deneyim ve akademik durumlarına göre gruplara ayrılarak kodlanan zihinsel modellerin bu gruplardaki 19 dağılımları incelenmiĢtir. Katılımcıların akademik düzeyleri ile deneyim durumları ile veya cinsiyetleri ile sahip oldukları zihinsel modeller arasında iliĢki olup olmadığı kodlanan zihinsel modellerin gruplardaki yığılmalarına bakılarak karar verilmiĢtir. ÇalıĢma Grubunun Belirlenmesi Bu araĢtırma bireylerin sahip oldukları zihinsel modelleri ortaya çıkarmaya yöneliktir ve zihinsel modeller kiĢinin kavramları kendi zihninde nasıl yapılandırdığıyla ilgilidir. Bundan dolayı araĢtırmada örneklemin evrene genelleme kaygısı bulunmamaktadır. ÇalıĢma grubu Ankara Ġli’nde görev yapan bazı fizik öğretmenleri ile Ankara Ġli’nde öğrenim gören bazı fizik öğretmen adaylarından oluĢmaktadır. ÇalıĢmanın amacı, fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik akımı ile ilgili zihinsel modellerini ortaya çıkarmak olduğundan çalıĢma grubu belirlenirken, katılımcıların kendilerini açıkça ifade etmeleri adına gönüllü olmaları esas alınmıĢtır. ÇalıĢma Grubuna Ait Bilgiler ÇalıĢma Ankara Ġli’nde öğretmenlik yapan ve Gazi Üniversitesi Fizik Eğitimi Anabilim Dalı’nda son sınıfı okuyan öğretmen adaylarından oluĢan 36 kiĢilik grupla görüĢme yapılarak gerçekleĢtirilmiĢtir. 36 kiĢi kendi içerisinde cinsiyete göre, deneyime göre ve akademik duruma göre gruplandırılmıĢtır ve değerlendirmeler üç grup için ayrı ayrı yapılmıĢtır. Katılımcıların Cinsiyete Göre Gruplandırılması Katılımcılar cinsiyete göre gruplandırıldığında 10 kadın 26 erkek katılımcıdan oluĢmaktadır. Kadın katılımcılar “K” olarak, erkek katılımcılar “E” olarak kodlanmıĢtır. Katılımcıların Deneyime Göre Gruplandırılması Katılımcılar deneyime göre beĢ gruba ayrılmıĢtır. 1. Deneyimsiz: Öğretmenlik mesleğinde hiçbir deneyimi olmayanlar 7 kiĢidir. Bunlar: 20 E1, K4, K5, K6, K7, K9, K10 kodlu öğretmen adaylarıdır. 2. 0-5: Öğretmenlik mesleğinde en fazla 5 yıllık deneyimi olanlar 14 kiĢidir. Bunlar: E4, E5, E6, E7, E8, E9, E11, E12, E14, E20, E22, E23, E24, K8 kodlu katılımcılardır. 3. 5-10: Öğretmenlik mesleğinde 5 ile 10 yıl arasında deneyimi olanlar 3 kiĢidir. Bunlar: E2, E3, E19 kodlu katılımcılardır. 4. 10-20: Öğretmenlik mesleğinde 10 ile 20 yıl arasında deneyimi olanlar 5 kiĢidir. Bunlar: E13, E17, E25, E26, K2 kodlu katılımcılardır. 5. 20 üzeri: Öğretmenlik mesleğinde 20 yıldan daha fazla deneyimi olanlar 7 kiĢidir. Bunlar: E10, E15, E16, E18, E21, K1, K3 kodlu katılımcılardır. Katılımcıların Akademik Duruma Göre Gruplandırılması Katılımcılar akademik duruma göre dört gruba ayrılmıĢtır. 1. Öğrenci: Fizik eğitimi anabilim dalında son sınıf öğrencisi olanlar 6 kiĢidir. Bunlar: K4, K5, K6, K7, K9, K10 kodlu katılımcılardır. 2. Lisans: Lisans mezunu olan öğretmenler 13 kiĢidir. Bunlar: E1, E2, E3, E10, E15, E17, E18, E19, E20, E21, E25, K1, K3 kodlu katılımcılardır. 3. Yüksek Lisans: Yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan öğretmenler 11 kiĢidir. Bunlar: E4, E5, E9, E13, E14, E16, E22, E23, E24, E26, K8 kodlu katılımcılardır. 4. Doktora: Doktora öğrencisi veya mezunu olan öğretmenler 6 kiĢidir. Bunlar: E6, E7, E8, E11, E12, K2 kodlu katılımcılardır. 21 Verilerin Toplanması AraĢtırmada katılımcıların elektrik akımı konusundaki zihinsel modelleri, araĢtırmacı tarafından hazırlanan 32 tane soru içeren yarı yapılandırılmıĢ mülakat uygulanarak ortaya çıkarılmıĢtır. Mülakat soruları Ek’te görülmektedir. Yarı yapılandırılmıĢ mülakatta katılımcılara sorulacak ortak sorular ölçülmek istenen bilgiler doğrultusunda hazırlanmıĢtır. Bunun yanında katılımcılara yöneltilen sorulara yeterli düzeyde cevaplar alınamadığında alternatif sorular sorularak bireyin zihnindeki yapının tam olarak anlaĢılması sağlanmıĢtır. Yarı yapılandırılmıĢ mülakatta katılımcıları yönlendirmeden, onların zihinsel yapılarıyla ilgili yeterli bilgiler alınıncaya kadar ilave sorular sorulmuĢtur. Ġlave sorular her katılımcının verdiği cevaplar doğrultusunda geliĢtirildiği için bu sorular incelemeye tabi tutulmamıĢtır. Ġlave sorular sayesinde ortak sorulara cevap alınması sağlanmıĢ ve değerlendirilmeler ortak sorular üzerinden yapılmıĢtır. Ayrıca çeliĢkili cevaplar karĢısında katılımcılara daha önceki cevapları hatırlatılarak hangi bilginin zihinsel modelini yansıttığından emin olunmaya çalıĢılmıĢtır. Anket sürecinde uygulanan aĢamalar aĢağıdaki gibidir: 1. Basamak Hipotezler geliĢtirildi Veri toplama aracına “görüĢme” olarak karar verildi GörüĢme soruları yazıldı Yanıt kategorilerine karar verildi 2. Basamak Verilerin ses kayıt cihazı ile kaydedilmesi planlandı 3. Basamak Pilot uygulama gerçekleĢtirildi Hedef nüfusa karar verildi ÇalıĢma grubu çerçevesi elde edildi ÇalıĢma grubunun büyüklüğüne karar verildi ÇalıĢma grubu seçildi 22 4. Basamak GörüĢmeler yürütüldü Veriler kaydedildi 5. Basamak Veriler bilgisayara girildi Tüm veriler kontrol edildi Veriler üzerinde kodlamalar yapıldı Verilerin Analizi Yapılan mülakat sonucunda elde edilen veriler içerik analizi kullanılarak analiz edilmiĢtir. Ġçerik analizinde amaçlanan, toplanan verileri açıklayabilecek kavramlara ve iliĢkilere ulaĢmaktır. Bu doğrultuda veriler tek tek incelenerek analize tabi tutulmuĢtur. Bu amaçla toplanan veriler önce kavramsallaĢtırılmıĢ daha sonra da ortaya çıkan kavramlara göre mantıklı bir biçimde gruplandırılmıĢ ve buna göre verileri açıklayan temalar belirlenmiĢtir. Ġçerik analizinde kodlama verilerden çıkan kavramlara göre yapılmıĢtır. Verilerin analizinde gruplandırma, grupların kodlanması, katılımcıların cinsiyetlerine, deneyimlerine ve akademik durumlarına göre ayırılması, katılımcıların kodlar üzerinde dağılması Nvivo programıyla yapılmıĢtır. ÇalıĢmanın geçerlik ve güvenirliğini sağlamak adına Yıldırım ve ġimĢek’e (2006) göre araĢtırmanın doğrulanabilmesi için araĢtırmacının rolünün, sosyal ortamın, çalıĢma grubunun, veri toplama ve analiz yöntemlerinin açıkça belirtilmesi gerekmektedir. Bu çalıĢmada araĢtırmacının rolü gerekli literatür taramasını yapmak, görüĢme sorularını hazırlamak, görüĢmeleri yürütmek, verileri toplamak ve analiz etmektir. ÇalıĢmanın yapıldığı sosyal ortamda görüĢmeler yüz yüze gerçekleĢtirilmiĢtir. Bununla beraber çalıĢma grubu özellikleriyle beraber açıkça belirtilmiĢ, veri toplama ve analizlerinin nasıl gerçekleĢtirildiği anlatılmıĢtır. Genel anlamda geçerlik araĢtırma sonuçlarının doğruluğunu konu edinir. AraĢtırmada geçerlik ölçme aracının ölçmeyi amaçladığı olguyu doğru ölçmesi ile yakından iliĢkilidir. Bu nedenle çalıĢma baĢından sonuna kadar tarafsız yürütülmüĢtür. Mülakat esnasında katılımcıların kendilerini rahatça ifade etmelerine olanak sağlanarak ve katılımcıları 23 yönlendirmeden uzak durularak toplanan verilerin gerçeği yansıtması sağlanmıĢtır. Böylece araĢtırma sonuçlarının geçerliğine katkıda bulunulmuĢtur. Güvenirlik araĢtırma sonuçlarının tekrar edilebilirliği ile ilgilidir. ÇalıĢmanın ikinci kez yürütülmesi durumunda aynı sonuçları verip vermeyeceği, insan davranıĢları değiĢkenlik gösterdiğinden nitel araĢtırmalarda bir problemdir. Nitel araĢtırmalarda her bir katılımcının algı düzeyinin farklı ve ortamdan ortama değiĢiklik gösterdiği kabul edildiğinden, kullanılan araĢtırma yöntemi ne olursa olsun gerçekleĢtirilen bir çalıĢmanın aynen tekrarı mümkün olamayacaktır (Yıldırım ve ġimĢek, 2006). ÇalıĢmanın geçerlik ve güvenirliğini sağlamak adına hazırlanan testin pilot uygulamaları yapılmıĢ, testin eksik yanları tespit edilmiĢ ve teste son hali verilmiĢtir. Testin son hali için uzman onayı alınmıĢtır. 24 BÖLÜM 3 ARAġTIRMA BULGULARI Soruların Değerlendirilmesi Bu çalıĢmada katılımcıların her birine 32 tane soru yöneltilmiĢtir. Bazı durumlarda var olan düĢünceyi açığa çıkarmak adına bu soruların yanında farklı sorular da sorulmuĢtur. Katılımcıların tamamına sorulan 32 soruya verilen cevaplar tek tek incelenip gruplandırılmıĢtır. OluĢturulan gruplar içerisine girmeyen, diğer cevaplardan bağımsız olarak nitelendirilebilecek olan cevaplar ise farklı görüĢ olarak belirtilmiĢtir. Sorular, katılımcıların tamamına göre, deneyimine göre, akademik durumuna göre ve cinsiyetine göre olmak üzere 4 kategori göz önünde bulundurularak her bir kategori için ayrı ayrı değerlendirilmiĢtir. 1. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu katılımcılara yöneltildiğinde katılımcıların çoğunun ilk anda ne cevap vereceklerini kestiremedikleri görülmüĢtür. Birçok katılımcının elektriğin bilimsel tanımını yapamadığı elektrik ile iliĢkili diğer kavramlar üzerinden açıklama yapma ihtiyacı duyduğu görülmüĢtür. Genel olarak elektrik akımı, elektrik enerjisi ve ıĢık kavramlarının elektrik ile iliĢkisi kurulmaya çalıĢılmıĢtır. 1. soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler beĢ alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Fiziğin Alt Dalı 2. Akım Modeli 3. Enerji Modeli 25 4. IĢık Modeli 5. Genel Kavramlar Fiziğin Alt Dalı: Elektriğin, fiziğin alt dalı olduğunu ifade edecek Ģekilde açıklama yapan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Fiziğin alt dalı grubuna giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik elektronların akıĢını inceleyen bilim dalıdır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik aslında yük, yüklerin hareketi, buna bağlı olarak tanımlanan akım, potansiyel farkı gibi kavramları konu eden aslında bir dal.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik konusunun içindeki Ģeylerin toplamına biz elektrik diyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Akım Modeli: Elektriği, elektrik akımı kavramıyla iliĢkilendirerek veya direk akım olarak açıklamaya çalıĢan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Akım modeli grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E23 kodlu öğretmenin elektriğin tek baĢına tanımının yapılamayacağını ifade etmesi dikkat çekmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik ne ama elektrik alan mı elektrik akımı mı onun cevabı yok benim zihnimde. Elektrik akımı geliyor kablodan akan akım elektron akıĢı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronların belli bir sistem içerisinde belirli bir yol izleyerek hareketleri ve buna karĢı koyan dirençlerin oluĢturduğu sistemdir. Akım dediğimiz olayların oluĢtuğu sistemdir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik deyince yüklerin hareketi olarak düĢünüyorum ben. Ġletken bir cisim düĢünelim onun içindeki yüklerin hareketi diyelim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji Modeli: Elektriği, enerji kavramıyla iliĢkilendirerek veya direk enerji olarak açıklamaya çalıĢan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Enerji modeli grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E13 kodlu öğretmen birkaç yıl öncesinde elektrik akımıyla ilgili bilgilerinin tamamen değiĢtiğini sık sık ifade etmiĢtir. Daha önce yük hareketi olarak tanımladığı elektrik 26 akımını artık enerji hareketi olarak tanımlamaktadır. Elektriği de akımdan yola çıkarak enerjinin hareketi olarak ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen görüĢünü, “… enerjinin hareketi gibi yorumluyorum artık zihnimde.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik, elektron hareketiyle oluĢan bir enerji çeĢidi diyebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E16 kodlu öğretmen de elektriğin doğrudan tanımını yapamamıĢtır. Kendisine hatırlattığı kavramları sıralamıĢ ama enerji kavramına öncelik vermiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “… elektrik dediğimizde bence ilk akla gelen elektrik enerjisidir. Ama bunu elektrik akımı olarak da yorumlayabilirsiniz, gerilim olarak da yorumlayabilirsiniz. Ama ben enerji anlıyorum ilk anda.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E5 kodlu öğretmen verdiği cevabın tam olarak doğru olmadığının farkındadır ama elektriği enerji kavramı üzerinden açıklama ihtiyacı duymuĢtur. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik doğada atomda var olan çekirdeğin yapısında bulunan elektronların sahip olduğu enerji diyemem aslında ama bunun kullanılma biçimidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. IĢık Modeli: Elektriği, ıĢık kavramıyla iliĢkilendirerek açıklamaya çalıĢan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Elektrik enerjisinin dönüĢtüğü birçok enerji türü olmasına rağmen sadece ıĢık enerjisinden bahsedilmesi dikkat çekici olmuĢtur. IĢık modeli grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “IĢık geliyor tabi ki.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Yüklerin hareketi oluĢturarak ıĢık ortaya çıkması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġey diyebilirim belki elektronların hareketi gibi düĢündüm ne kadar doğru bilmiyorum ama elektrik deyince aklıma direk Ģey aslında günlük hayatta ampul ıĢıklar…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Genel Kavramlar: Elektriği, elektrikle ilgili genel kavramlar üzerinden açıklamaya çalıĢan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Genel kavramlara giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; 27 * K6 kodlu öğretmen adayı da elektriğin tanımının yapılamayacağını belirtmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Ġlk olarak yükler geliyor, yüklerin oluĢturduğu elektrik alan, deneme yüklerinin birbirlerini çekmesi itmesi hadiseleri… Elektrik direk tanımı yapılacak bir Ģey değildir. Elektriğin tanımı yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani Ģimdi net bir tanım herhalde doğru olmaz. Maddenin elektrikli yapısından kaynaklanan bu yüklerin bir potansiyel farkı etkisi ile bu yüklere kuvvet uygulamak, elektronların enerjilerini aktarması sonucu elektrik akımının oluĢması ve bunu da günlük hayatta kullanmak…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik, normalde maddelerin atomlardan ve etrafındaki elektronlardan meydana gelmiĢtir. Bu elektronlar da elektriğin kaynağıdır diyebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Elektriği, belirtilen diğer gruplara girmeyecek Ģekilde açıklamaya çalıĢan katılımcıların ifadeleri “Farklı GörüĢ” olarak gösterilmiĢtir. Ġfade edilen farklı görüĢler Ģu Ģekildedir; *E10 kodlu öğretmenin elektrik ile ilgili dolaylı bir tanımlama yapmaya çalıĢması daha sonra elektriği kendiliğinden oluĢan bir kuvvet olarak ifade etmesi oldukça ilgi çekicidir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektriği halk dilinde tanımlayacak olursak günlük hayatta kullanmıĢ olduğumuz elektrik ve elektrikli cihazlara göre tanımlanabilir… Bilimsel olarak temel kuvvetlerden birisi, temel kuvvetlerden birisi derken bizim ekstra bir kuvvet uygulamadan kendiliğinden oluĢan bir kuvvet olduğunu bir Ģekilde aktarmak gerekiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik deyince yaĢamı çok kolaylaĢtıran, zaten teknoloji devrindeyiz, makinelerle yaĢanılan bir dönemde elektrik vazgeçilmez oluyor. Evlerde elektrik kesintisi olduğunda ne yapacağımızı ĢaĢırıyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 1. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların sayıca nasıl dağıldıkları Tablo 1’de gösterilmiĢtir. 28 Tablo 1. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akım Enerji Modeli Modeli Katılımcı 16 11 IĢık Fiziğin Genel Farklı Modeli Alt Dalı Kavramlar GörüĢ 4 3 5 3 Toplam 42 “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 16 kiĢinin akım modelinden, 11 kiĢinin enerji modelinden, 4 kiĢinin ıĢık modelinden bahsettiği, 3 kiĢinin fiziğin alt dalı olduğunu ifade eden açıklamalar yaptığı, 5 kiĢinin de fizikle ilgili genel kavramlar üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Bunların yanında 3 farklı görüĢ ifade edilmiĢtir. Tablo 1 incelendiğinde katılımcıların akım modeline öncelik verdiği görülmüĢtür. Akım modelinden sonra sırasıyla enerji modeli, genel kavramlar, ıĢık modeli gelmiĢtir. Fiziğin alt dalı olduğunu ifade eden yorumların yoğunlukta olması beklenirken bu yorumlar en son sırada yer almıĢtır. 1. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi cinsiyetten kaç kiĢinin katıldığı Tablo 2’de gösterilmiĢtir. Tablo 2. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akım Enerji IĢık Fiziğin Genel Farklı Modeli Modeli Modeli Alt Dalı Kavramlar GörüĢ Toplam Kadın 8 1 3 1 1 0 14 Erkek 8 10 1 2 4 3 28 Toplam 16 11 4 3 5 3 42 “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde akım modeline 16 kiĢinin değindiği görülmüĢtür. Bunların 8’i kadın 8’i erkektir. Enerji modeline 11 kiĢi değinmiĢtir. Bunların 1’i kadın 10’u erkektir. IĢık modeline 4 kiĢi değinmiĢtir. Bunların 3’ü kadın 1’i erkektir. Fiziğin alt dalı olduğunu ifade eden açıklamalar 3 kiĢi tarafından yapılmıĢtır. Bu açıklamaların 1’i kadın, 2’si erkek katılımcı tarafından 29 yapılmıĢtır. Genel kavramalar üzerinden açıklama yapan 5 kiĢinin 1’i kadın 4’ü erkektir. 3 erkek katılımcı ise bu kategorilere girmeyen farklı görüĢ beyan etmiĢtir. Tablo 2’ye göre erkek katılımcılar enerji ve akım modellerinde, kadın katılımcılar akım modelinde yoğunlaĢmıĢtır. Kadın katılımcılar, erkek katılımcılarda öne çıkan enerji modeline yok denecek kadar az değinmiĢlerdir. IĢık modeli ise kadın katılımcılarda öne geçmiĢtir. Cinsiyete göre dağılımların paralellik göstermediği görülmüĢtür. 1. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi deneyim grubundan kaç kiĢinin değindiği Tablo 3’te gösterilmiĢtir. Tablo 3. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Modeli Enerji IĢık Fiziğin Genel Modeli Modeli Alt Dalı Kavramlar Farklı GörüĢ Toplam 0-5 6 5 0 2 2 0 15 10-20 0 2 1 1 0 1 5 20 üzeri 3 3 1 0 2 2 11 5-10 2 1 0 0 0 0 3 Deneyimsiz 5 0 2 0 1 0 8 Toplam 16 11 4 3 5 3 42 “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 5 kiĢinin akım modeline, 2 kiĢinin ıĢık modeline değindikleri ve 1 katılımcının genel kavramlar üzerinden açıklama yaptığı görülmüĢtür. 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 6 kiĢinin akım modeline, 5 kiĢinin enerji modeline değindikleri görülmüĢtür. Bunun yanında 2 kiĢi genel kavramlar üzerinden ifadeler kullanmıĢ ve 2 katılımcı da fiziğin alt dalı olduğunu ifade edecek açıklamalar yapmıĢtır. 510 yıllık deneyime sahip katılımcılardan 2 kiĢinin akım modeline bir kiĢinin de enerji modeline değindikleri görülmüĢtür. 10-20 yıllık deneyime sahip katılımcıların akım modeline hiç değinmedikleri, 2 kiĢinin enerji modeline, 1 kiĢinin ıĢık modeline değindiği görülmüĢtür. 1 katılımcı ise farklı bir görüĢ beyan etmiĢtir. 20 yıldan daha fazla deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin akım modeline, 3 kiĢinin enerji modeline, 1 kiĢinin ıĢık 30 modeline değindiği, 2 kiĢinin genel kavramlar üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür ve 2 farklı görüĢ belirtilmiĢtir. 0-5 yıllık deneyime sahip katılımcıların enerji ve akım modellerinde yoğunlaĢtıkları, bunların yanında fiziğin alt dalı ve genel kavramlara değindikleri görülmüĢtür. Bu grupta ıĢık modeline hiç değinilmemiĢtir. 10-20 yıllık ve 20 yılın üzerinde deneyime sahip katılımcıların alt gruplara homojen dağıldıkları görülmüĢtür. Bununla birlikte 10-20 yıllık deneyime sahip katılımcıların genel kavramlara, 20 yıl üzerinde deneyime sahip katılımcıların fiziğin alt dalına hiç değinmedikleri görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyime sahip katılımcılar enerji ve akım modellerine değinmiĢler, diğer alt gruplardan hiç bahsetmemiĢlerdir. Deneyimsiz olan katılımcıların ise akım modeline ağırlık verdikleri görülmüĢtür. 1. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç kiĢinin bahsettiği Tablo 4’te gösterilmiĢtir. Tablo 4. Katılımcıların 1. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Enerji IĢık Fiziğin Genel Farklı Modeli Modeli Modeli Alt Dalı Kavramlar GörüĢ Öğrenci 5 0 2 0 1 0 8 Lisans 5 5 1 0 3 3 17 Yüksek Lisans 4 5 1 0 1 0 11 Doktora 2 1 0 3 0 0 6 Toplam 16 11 4 3 5 3 42 gelir?” sorusu “Elektrik denildiğinde aklınıza ne akademik Toplam duruma göre değerlendirildiğinde henüz lisans öğrencisi olan öğretmen adaylarından 5 kiĢinin akım modeline, 2 kiĢinin ıĢık modeline değindiği, 1 kiĢinin de genel kavramlar üzerinden açıklama yaptığı görülmüĢtür. Lisans mezunu olan katılımcılardan 5 kiĢinin akım modeline, 5 kiĢinin enerji modeline, 1 kiĢinin ıĢık modeline değindiği, 3 kiĢinin genel kavramlar üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Bunların yanında lisans mezunu katılımcılar tarafından 3 farklı görüĢ beyan edilmiĢtir. Yüksek lisans öğrencisi veya 31 mezunu olan katılımcılardan 4 kiĢinin akım modeline, 5 kiĢinin enerji modeline, 1 kiĢinin ıĢık modeline değindiği görülmüĢtür. 1 kiĢi de genel kavramlar üzerinden açıklama yapmıĢtır. Doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcılardan 2 kiĢi akım modeline, 1 kiĢi enerji modeline değinmiĢtir. 3 doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcı ise fiziğin alt dalı olduğunu ifade edecek açıklamalar yapmıĢtır. Tablo 4 incelendiğinde lisans öğrencisi olan katılımcıların akım modelinde, lisans mezunu, yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olanların akım ve enerji modellerinde, doktora öğrencisi veya mezunu olanların fiziğin alt dalında yoğunlaĢtıkları, farklı görüĢ bildirenlerin ve genel kavramlar üzerinden açıklamalar yapanların lisans mezunu oldukları görülmüĢtür. Sorunun doğru cevabının sadece doktora düzeyindeki katılımcılardan gelmesi akademik seviyenin az da olsa farkındalık oluĢturduğunu göstermiĢtir. 2. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu katılımcılara yöneltildiğinde öncelik verilen kavramlarda farklılıklar olduğu görülmüĢtür. Bazı katılımcılar direk elektrik akımının tanımını yapmayı tercih ederken, bazı katılımcılar akım sürecini düĢünerek açıklamalar yapmıĢtır. Tanım yapan katılımcılar ile süreci ilgilendiren açıklamalar yapan katılımcılar kendi içlerinde ikiye ayrılmıĢtır. 2. Soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Elektron Miktarı 2. Elektron Hareketi 3. Enerji 4. TitreĢim Bu soruda katılımcıların ifadeleri gruplandırılırken kesin çizgilerle ayrım yapmanın doğru olmadığı görülmüĢtür. Örneğin elektron miktarı grubuna giren katılımcıların aynı zamanda elektron hareketinin farkında oldukları veya akımı enerji kavramıyla anlatan katılımcıların titreĢim hareketinin de enerjiyi aktarmanın bir yolu olduğunun farkında oldukları söylenebilir. Katılımcılar gruplandırılırken öncelik verdikleri kavramlara göre gruplandırılmıĢlardır. Elektron Miktarı: Elektrik akımını öncelikli olarak yük miktarı üzerinden açıklayan 32 katılımcılar “Elektron Miktarı” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik potansiyel bir fark uygulanmıĢ ya da gerilim uygulanmıĢ iki nokta arasındaki hareket eden elektron miktarı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenin kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına akım denir. Yük derken atomun içerisinde elektronlardan veya artı eksi iyonlardan bahsediyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akım da geçen yük miktarı gibi bir Ģey hareketliliğin sayısı gibi düĢünülebilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “…elektronların hareketinden kaynaklı birim zamanda birim kesit alanından akan elektron debisi gibi bir Ģey.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Elektron Hareketi: Elektrik akımını öncelikli olarak yük hareketi üzerinden açıklayan katılımcılar “Elektron Hareketi” grubunda yer almıĢtır. Elektron hareketine giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E22 kodlu öğretmen yük hareketi ile enerji transferi arasında bağlantı kurmuĢtur. “Enerji transferinin akımı oluĢturuyor olması gerekir ama bu transfer esnasında yükler de akmaktadır.” anlayıĢı yer almaktadır. E22 kodlu öğretmen bu açıklamasıyla aynı zamanda enerji grubunda yer almaktadır. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir iletken boyunca o iletkenin serbest elektronlarının bir enerji transferi gibi sürüklenmesidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K3 kodlu öğretmen, üzerinden akım geçen telin ısınmasının nedenini elektronların bir yerden bir yere akmasıyla açıklamıĢtır. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “… elektronların akıĢı, ısı etkisi elektronların akıĢıyla oluyor bilmem ne falan diye sadece elektron akıĢı olarak veriyorum. Bir ortamda elektronları akıttığınız zaman elektrik akımı oluĢur derim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E18 kodlu öğretmen bu soruda hiçbir öğretmenin değinmediği, pek alıĢık olunmayan Ģekilde açıklama yaparak elektronların değil de sahip oldukları yüklerin aktığını söylemiĢtir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik akımı biraz önce söylediğim elektronların yüklerini birbirine iletmesi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 33 E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar üzerindeki kuvvetin elektronların hareket etmesine sebep olması sonucu gördüğümüz etki, olay, elektron akıĢı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji: Elektrik akımını daha çok süreç üzerinden, süreci de genelde enerji kavramını kullanarak açıklayan katılımcılar “Enerji” grubunda yer almıĢtır. Enerji grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E1 kodlu öğretmen, akımı enerji aktarımı olarak tanımlarken enerji aktarımının titreĢim hareketiyle oluĢtuğunu belirterek aynı zamanda titreĢim grubuna giren bir açıklama yapmıĢtır. E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Periyodik bir titreĢim hareketi sonucu enerji aktarımıdır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerjinin elektronlar yardımıyla birinden diğerine aktarımı olarak gördük ve Ģuan da mantıklı buluyoruz bunu.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “…potansiyel farkı altında alan oluĢturulması alan sonucu elektriksel kuvvet oluĢması ve bu elektriksel kuvvet etkisi ile iĢ yapılması ve bu iĢi de nasıl yapıyoruz yüklerin kendileri arasında çarpıĢarak enerji oluĢması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K1 kodlu öğretmenin açıklaması ilgi çekicidir. Elektrik akımının bir sonuçtan ziyade bir neden olduğunu ifade eden bir açıklama yapmıĢtır. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devrede enerji sağlayan kaynaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. TitreĢim: Elektrik akımını titreĢim kavramını kullanarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. TitreĢim grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “…elektrik konusunu iĢlediğiniz zaman bütün öğrencilere akımın bir Ģekilde yürüdüğünü fakat bir titreĢim hareketi olduğunu veremiyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletken üzerindeki titreĢim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Diğer alt gruplara girmeyen açıklamalar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. Bunlar: E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bu atomların nasıl söylesem kararlı bir yapıya geçmek için elektron diziliĢlerini belli bir kurala göre 2-8-18 gibi düzenli kararlı hale geçmek için 34 dıĢarıdan elektron almaları ya da vermeleri orada bir elektron akımını doğuruyor diyebilirim. Atomların bünyelerinde bulunan protonlarla elektronların eĢit olmaması durumunda son yörüngedeki elektronlarını bu elektron diziliĢindeki kurala uydurmak için ya elektron ihtiyacı var ya da elektron vermek istiyor baĢka bir atoma o sırada oluĢan hareket. Atomların kararlı halde olmamasından dolayı akım gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronların belli bir noktadan belli bir noktaya hareket etmesiyle oluĢan kuvvet.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 2. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların sayıca nasıl dağıldıkları Tablo 5’te gösterilmiĢtir. Tablo 5. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Elektron Miktarı Elektron Hareketi Katılımcı “Elektrik akımı 16 denildiğinde Enerji 17 aklınıza TitreĢim Farklı GörüĢ Toplam 7 ne 3 gelir?” 2 sorusu 45 katılımcılara göre değerlendirildiğinde 16 kiĢi elektron miktarı, 17 kiĢi elektron hareketi, 7 kiĢi enerji aktarımı, 3 kiĢi de titreĢim hareketi üzerinden açıklamalar yapmıĢtır. 2 katılımcı ise farklı görüĢ bildirmiĢtir. 2. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda katılımcıların cinsiyete göre alt gruplara dağılımı Tablo 6’da gösterilmiĢtir. Tablo 6. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Elektron Miktarı Elektron Hareketi Enerji TitreĢim Farklı GörüĢ Toplam Kadın 4 7 1 0 0 12 Erkek 12 10 6 3 2 33 Toplam 16 17 7 3 2 45 35 “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 4 kiĢinin elektron miktarına, 7 kiĢinin elektron hareketine, 1 kiĢinin de enerji kavramına değindiği görülmüĢtür. Erkek katılımcılardan 12 kiĢi elektron miktarına, 10 kiĢi elektron hareketine, 6 kiĢi enerji kavramına, 3 kiĢi titreĢim hareketine bağlı açıklamalar yapmıĢtır. Farklı görüĢ beyan eden 2 katılımcı da erkektir. Erkek katılımcıların elektron hareketine, kadın katılımcıların elektron miktarına öncelik verdikleri görülmüĢtür. Erkek ve kadın katılımcıların az miktarda enerjiden bahsettikleri, kadın katılımcıların titreĢimden hiç bahsetmedikleri görülmüĢtür. 2. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi Tablo 7’de katılımcıların “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara deneyime göre dağılımları gösterilmiĢtir. Tablo 7. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Elektron Miktarı Elektron Hareketi Enerji TitreĢim Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 3 3 2 1 1 10 10-20 3 1 1 1 0 6 5-10 1 2 0 0 0 3 0-5 5 8 3 0 1 17 Deneyimsiz 5 2 1 1 0 9 Toplam 17 16 7 3 2 45 “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 5 kiĢinin elektron miktarına, 2 kiĢinin elektron hareketine, 1’er kiĢinin enerji ve titreĢim kavramlarına bağlı açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 0-5 yıllık deneyime sahip katılımcılardan 5 kiĢinin elektron miktarı, 8 kiĢinin elektron hareketi, 3 kiĢinin enerji kavramı üzerinden açıklamalar yaptıkları ve 0-5 yıllık deneyime sahip 1 kiĢinin farklı bir görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyime sahip katılımcılardan 1 kiĢi elektron miktarına, 2 kiĢi elektron hareketine değinmiĢtir. 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi elektron miktarına, 1’er kiĢi elektron hareketi, enerji ve titreĢim kavramlarına bağlı kalarak açıklamalar yapmıĢtır. 20 yılın üzerinde deneyime sahip olan katılımcılardan 3 kiĢi elektron miktarına, 3 kiĢi elektron hareketine, 2 kiĢi enerji 36 kavramına, 1 kiĢi de titreĢim hareketine değinen açıklamalar yapmıĢtır. 1 katılımcı da farklı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 7 incelendiğinde deneyimsiz olan katılımcıların elektron miktarında yoğunlaĢtıkları, 0-5 yıllık deneyime sahip katılımcıların elektron hareketinde yoğunlaĢtıkları, 10-20 yıllık ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcıların verdikleri cevapların alt gruplara eĢit denebilecek Ģekilde dağıldıkları görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcıların enerji ve titreĢim kavramlarına hiç değinmedikleri dikkat çekmiĢtir. 2. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi Katılımcıların akademik duruma göre “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda oluĢan alt gruplara sayıca dağılımı Tablo 8’de gösterilmiĢtir. Tablo 8. Katılımcıların 2. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Elektron Miktarı Elektron Hareketi Enerji TitreĢim Farklı GörüĢ Toplam Öğrenci 1 5 0 0 0 6 Lisans 7 5 2 4 1 19 Yüksek Lisans 5 3 1 3 1 13 Doktora 3 4 0 0 0 7 Toplam 16 17 3 7 2 45 “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisan öğrencisi olan katılımcılardan 1 kiĢinin elektron miktarına, 5 kiĢinin elektron hareketine değindikleri görülmüĢtür. Lisans mezunu olan katılımcılardan 7 kiĢinin elektron miktarına, 5 kiĢinin elektron hareketine, 2 kiĢinin enerji kavramına, 4 kiĢinin titreĢim hareketine bağlı açıklamalar yaptığı, 1 kiĢinin farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. Yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcılardan 5 kiĢinin elektron miktarına, 3 kiĢinin elektron hareketine, 1 kiĢinin enerji kavramına, 3 kiĢinin titreĢim hareketine değindiği, 1 kiĢinin de farklı görüĢ ifade ettiği görülmüĢtür. Doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcılardan 3 kiĢinin elektron miktarı, 4 kiĢinin elektron hareketi üzerinden açıklamalar yaptıkları görülmüĢtür. Lisans öğrencilerinin neredeyse tamamının elektron miktarına bağlı olarak açıklamalar yaptığı; lisans mezunu, yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcıların dağılımda 37 büyük bir farklılık göstermemekle birlikte elektron hareketi, elektron miktarı ve enerjiye öncelik verdikleri, doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcıların öğretmen adaylarıyla benzer dağılımı gösterdikleri görülmüĢtür. 3. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Potansiyel Farkı 2. Elektriksel Alan 3. Enerji 4. EtkileĢim Potansiyel Farkı: Elektrik akımının nedenini potansiyel farkı olarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Elektrik akımının nedeni katılımcılara sorulduğunda çoğu katılımcı potansiyel farkı cevabını vermiĢtir. Buna rağmen katılımcılar “Potansiyel farkı, neden akıma sebep olur?” sorusuna cevap vermekte zorlanmıĢtır. Birçok katılımcı potansiyel farkı altında akımın oluĢmasını kural olarak kabul etmiĢtir. Açıklamaya çalıĢan katılımcılar ise genelde potansiyel farkı oluĢturan yük dengesizliği sonucunda pozitif ve negatif yükler arasındaki elektriksel kuvvete baĢvurmuĢtur. Potansiyel farkı grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Örneğin bir iletken malzeme var. Siz bu iletken malzemenin bir noktasına iki farklı potansiyel gerilim uygularsınız iki farklı potansiyel gerilim uygulandığınızda örneğin bu bir düz tel ise, düz tel üzerindeki elektronlar serbest yüksüz bulunan elektronlar aslında hareket ettirilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E14 kodlu öğretmen, kullanılan iletken kablonun elektronegatifliğini akıma neden olarak görmesi ile diğer katılımcılardan farklılık göstermiĢtir.. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farktır ve oradaki aradaki iletiĢim elemanı kablonun elektronegatifliği mi deniyor ona hani elektron bırakma kapasitesidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bir pil güç kaynağı gerekiyor öncelikle potansiyel 38 farkı olması. Potansiyel farkı olursa iletken içindeki elektronlar hareket etmeye baĢlayacaklar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Elektriksel Alan: Elektrik akımının nedenini elektriksel alan olarak açıklayan katılımcılar “Elektriksel Alan” grubunda yer almıĢtır. “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusuna verilen cevaplar incelendiğinde katılımcıların çoğunun elektriksel alanın akım üzerindeki rolünden habersiz oldukları görülmüĢtür. Zaten çok az sayıda katılımcı elektrik alandan bahsetmiĢtir. Lisans öğrencilerinden bazıları elektriksel alan olduğunda akım olacağını bilmektedir fakat elektriksel alanın akımı nasıl oluĢturduğunu bilmedikleri göze çarpmıĢtır. Elektriksel alan grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı altında alan oluĢturulması alan sonucu elektriksel kuvvet oluĢması ve bu elektriksel kuvvet etkisi ile iĢ yapılması…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkendeki uçlar arasında fark oluĢuyor. Yüksek potansiyelden düĢük potansiyele doğru elektrik alan oluĢuyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Temelde aslında nedeni elektrik alandır diyebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik alan ve potansiyel farkı. Potansiyel farkı elektrik alanı oluĢturuyor elektrik alan oluĢunca da akım oluĢuyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji: Elektrik akımının nedenini devreye dıĢarıdan verilen enerji olarak açıklayan katılımcılar “Enerji” grubunda yer almıĢtır. Enerji grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir kaynaktaki elektromotor kuvveti, bu da üzerinden geçen her birim yüke ne kadar enerji verebildiğidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı, iki nokta arasındaki enerji farkından dolayı akım oluĢuyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E21 ve E25 kodlu öğretmenler akımın nedenini farklı enerji türlerinin elektrik enerjisine dönüĢmesi olarak açıklamıĢlardır. E25 kodlu öğretmenin akıma aynı zamanda enerji demesi de dikkat çekicidir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik akımını yaratan etken kimyasal enerji olabilir. Elektrik akımı derken aynı zamanda bir enerjidir yani buda enerjilerin birbirlerine 39 dönüĢümünden… enerji dönüĢümüdür.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K3 kodlu öğretmen potansiyel farkı, iki uç arasındaki enerji farkı olarak tanımlayarak potansiyel farkı ve enerji gruplarında aynı anda yer almıĢtır. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı dediğimiz zaman zaten enerji farkı bir uçla bir uç arasında enerji farkı oluĢturmamız gerekiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. EtkileĢim: Elektrik akımının nedenini pozitif ve negatif yükler arasındaki etkileĢimden yola çıkarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Genelde potansiyel farkı diyen katılımcılarla aynı Ģeyin düĢünüldüğü fakat kendilerini farklı ifade ettikleri görülmüĢtür. “Bir tarafta pozitif yük fazlalığı diğer tarafta negatif yük fazlalığı oluĢunca ortaya çıkan elektrostatik kuvvet akımı oluĢturur.” düĢüncesi bu grupta baskın gelmiĢtir. EtkileĢim grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Her Ģeyin düzenli bir yapıya dönüĢme isteği baktığımız zaman elektrik akımı da bir yerde yük fazlalığı bir yerde yük azlığı bunu bir dengeleme ihtiyacının olmasından kaynaklandığını düĢünüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçerisindeki maddeden dolayı pozitif ve negatif kutupları oluĢturuyor, bu kutupları birleĢtirdiğinizde elektronların hareketi sağlanmıĢ oluyor… Yükler arasında çekim var çünkü.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pili bağladığınız zaman pilin artı kutbu ve eksi kutbu elektronların fazla olduğu ya da az olduğu yerleri ifade eder. Pilin eksi kutbunda elektron fazlalığı vardır. Devreyi tamamladığımızda pilin bir tarafındaki eksiklik diğer tarafındaki fazlalık elektronların Ģöyle hareket etmesini sağlar. Pilin yarattığı etki sonucu iletkende hareket eder elektronlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E5 kodlu katılımcı Coulomb Kuvveti etkisiyle cisimlerin birbirlerini çekmesi ile elektrik akımı arasında ayrım yapamamıĢtır. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “…elektronunu vermiĢ bir cisim ile negatif yüklü elektron almıĢ iki cisim arasında elektriksel kuvvet, itme çekme kuvveti oluĢur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yıldırımla ĢimĢek örneğinde yerde yük akıĢı olduğu zaman elektronlar aktığı zaman bir çekim kuvvetinin olması gerekiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 40 Farklı GörüĢ: Elektrik akımının nedenini, belirtilen diğer gruplara girmeyecek Ģekilde açıklamaya çalıĢan katılımcılar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. Ġfade edilen farklı görüĢler Ģu Ģekildedir; *E18 kodlu katılımcının ifadeleri bu soruda karĢılaĢılan en ilgi çekici ifadeler olmuĢtur. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bu atomların nasıl söylesem kararlı bir yapıya geçmek için elektron diziliĢlerini belli bir kurala göre 2-8-18 gibi düzenli kararlı hale geçmek için dıĢarıdan elektron almaları ya da vermeleri orada bir elektron akımını doğuruyor diyebilirim. Atomların bünyelerinde bulunan protonlarla elektronların eĢit olmaması durumunda son yörüngedeki elektronlarını bu elektron diziliĢindeki kurala uydurmak için ya elektron ihtiyacı var ya da elektron vermek istiyor baĢka bir atoma o sırada oluĢan hareket. Atomların kararlı halde olmamasından dolayı akım gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *Bu soruda elektrik akımının nedenlerinden biri olan elektromanyetik etkiden E4 kodlu öğretmenden baĢkası bahsetmemiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektromanyetik etki.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E10 kodlu öğretmen, sürtünme ile elektriklenme sonucunda da elektrik akımı oluĢturulabileceğini ifade etmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “…bir nötr kalemi alıp saçımıza veya üstümüzdeki giysiye sürttüğümüz zaman götürüp kâğıda dokundurduğunuz zaman burada kendi üzerinde sahip olduğu elektrik yüklü değerlikten artı veya eksi değerlikten etkileĢim bahsettiğimiz ekstra kuvvet gerektirmeyen kendiliğinden oluĢan kuvvetlerden de oluĢabiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farktır ve oradaki aradaki iletiĢim elemanı kablonun elektronegatifliği mi deniyor ona hani elektron bırakma kapasitesidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 3. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi Elektrik akımının nedenleri dört alt grupta toplanmıĢtır ve katılımcılardan kaç kiĢinin hangi alt gruba girecek açıklamalar yaptığı Tablo 9’da gösterilmiĢtir. 41 Tablo 9. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Elektriksel Alan Enerji 6 10 EtkileĢim Potansiyel Farkı Farklı GörüĢ 7 24 4 Toplam 51 “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 6 kiĢinin elektriksel alan, 10 kiĢinin enerji, 7 kiĢinin etkileĢim, 24 kiĢinin potansiyel farkı kavramlarına değindiği görülmüĢtür. 4 kiĢi farklı görüĢ beyan etmiĢtir. Alan yazın taramasından yola çıkarak beklenildiği gibi potansiyel farkı cevabının en fazla verildiği, diğer alt baĢlıklara birbirlerine yakın değerlerde baĢvurulduğu görülmüĢtür. 3. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi Hangi cinsiyetten kaç kiĢinin “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katıldığı Tablo 10’da gösterilmiĢtir. Tablo 10. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Elektriksel Alan Enerji Kadın 3 1 1 8 0 13 Erkek 3 9 6 16 4 38 Toplam 6 10 7 24 4 51 EtkileĢim Potansiyel Farkı Farklı GörüĢ Toplam “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 3 kiĢinin elektrik alana, 1 kiĢinin enerjiye, 1 kiĢinin etkileĢime, 8 kiĢinin potansiyel farka dayalı açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Erkek katılımcılardan 3 kiĢinin elektrik alana, 9 kiĢinin enerjiye, 6 kiĢinin etkileĢime, 8 kiĢinin potansiyel farka bağlı kalarak açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 4 erkek katılımcı farklı görüĢ bildirmiĢtir. Erkek katılımcıların potansiyel farkın yanında enerjiyi öne çıkardıkları aynı zamanda diğer alt gruplara da değindikleri görülmüĢtür. Kadın katılımcılar ise potansiyel farka öncelik verip ikinci sıraya elektrik alanı koymuĢlardır. 42 3. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların deneyim durumuna göre dağılımı Tablo 11’deki gibidir. Tablo 11. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Elektriksel Alan Enerji 20 üzeri 2 4 1 3 2 12 10-20 0 3 1 3 0 7 5-10 0 1 3 2 0 6 0-5 2 2 2 11 2 19 Deneyimsiz 2 0 0 5 0 7 Toplam 6 10 7 24 4 51 EtkileĢim Potansiyel Farkı Farklı GörüĢ Toplam “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 2 kiĢinin elektriksel alan, 5 kiĢinin potansiyel farkı kavramlarına değindikleri görülmüĢtür. 0-5 yıllık deneyime sahip katılımcılardan elektriksel alan, enerji, etkileĢim kavramlarına ikiĢer kiĢi katılmıĢtır. 11 kiĢi potansiyel farkı üzerinden açıklama yaparken 2 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢi enerjiye, 3 kiĢi etkileĢime, 2 kiĢi de potansiyel farka değinmiĢtir. 1020 yıllık deneyime sahip olan katılımcılardan 3 kiĢi enerjiye, 1 kiĢi etkileĢime, 3 kiĢi potansiyel farka dayalı açıklamalar yapmıĢtır. 20 yılın üzerinde deneyime sahip katılımcılardan 2 kiĢi elektriksel alan, 4 kiĢi enerji, 1 kiĢi etkileĢim, 3 kiĢi potansiyel farkı kavramları üzerinden açıklamalar yapmıĢtır. 2 kiĢi de farklı görüĢ bildirmiĢtir. “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusu deneyime göre yorumlandığında sadece 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcıların potansiyel farkta daha fazla yoğunlaĢtıkları diğer alt gruplarda hemen hemen eĢit dağılımların oluĢtuğu gözlenmiĢtir. 3. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımına neden olana Ģey nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların akademik duruma göre dağılımı Tablo 12’de gösterilmiĢtir. 43 Tablo 12. Katılımcıların 3. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Elektriksel Alan Enerji Öğrenci 2 0 0 4 0 6 Lisans 2 7 4 8 2 23 Yüksek Lisans 0 2 3 7 2 14 Doktora 2 1 0 5 0 8 Toplam 6 10 7 24 4 51 “Elektrik akımına neden olan Ģey EtkileĢim Potansiyel Farkı Farklı GörüĢ nedir?” sorusu akademik Toplam duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 2 kiĢinin elektrik alana, 4 kiĢinin de potansiyel farka değindiği görülmüĢtür. Lisans mezunu olan katılımcılardan 2 kiĢinin elektrik alana, 7 kiĢinin enerjiye, 4 kiĢinin etkileĢime, 8 kiĢinin potansiyel farka dayalı açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 2 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. Yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcılardan 2 kiĢinin enerji, 3 kiĢinin etkileĢim, 7 kiĢinin potansiyel farkı üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Aralarından 2 kiĢi farklı görüĢ bildirdi. Doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcılardan 2 kiĢi elektrik alana, 1 kiĢi enerjiye, 5 kiĢi potansiyel farka dayalı açıklamalar yapmıĢtır. Tüm akademik durumlardaki katılımcılar için potansiyel farkın önce çıktığı görülmüĢtür. Öğrencilerde ve lisans mezunlarında elektriksel alan ikinci sırada gelmektedir. Lisans mezunu olan katılımcılar ile yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcılar benzer dağılım göstermiĢlerdir. 4. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusuyla katılımcıların akım sürecini nasıl hayal ettiklerini ortaya çıkarmak amaçlanmıĢtır. Katılımcıların bazıları akımın elektrik yüklerinin devre üzerinde akmasıyla, bazıları ise devreden akan bir Ģeyin olmayıp yükler arasında enerji aktarımıyla oluĢtuğunu ifade edecek açıklamalar yapmıĢtır. Bazı katılımcılar ise bu iki görüĢü de içeren ifadeler kullanmıĢtır. 4. soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Enerji Aktarımı 2. Yük Hareketi 44 Enerji Aktarımı: Elektrik akımını enerji aktarımı üzerinden açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Enerji aktarımına giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E1 kodlu öğretmen hem yük akıĢından hem enerji akıĢından bahsetmiĢ ve çeliĢkili açıklamalar yapmıĢtır. Pilden çıkıp devreyi dolaĢan elektronların iletkenin atomlarına enerjilerini aktardıklarını içeren açıklamalar yaparak tüm katılımcılardan farklı bir düĢünceye sahip olduğunu göstermiĢtir. E1 kodlu öğretmen verdiği bu cevapla yük hareketi grubuna da girmiĢtir. E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkın fazla olduğu eksi kutuptan devreye elektronları salarak devrede enerji akıĢı oluĢturur. Atomların titreĢim hareketiyle beraber pilden çıkan elektronlar devreyi tamamlar ve tekrar pile geri dönerler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yükler arasındaki itme çekme kuvvetinden dolayı eksi yükler artı kutba doğru gitmeye çalıĢacaklar böylece titreĢim hareketi oluĢacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E17 kodlu öğretmen tatmin edici açıklamalar yapmıĢtır. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “…potansiyel farktan dolayı bir elektrik alan oluĢuyor iletkenin uçlarında düzgün bir elektrik alan düzgün bir elektrik alan içindeki yüklere de bir kuvvet etki eder. Elektronlara kuvvet etki edince elektronlar hareket kazanacaktır. Ġletkenin içerisinde bulunan serbest elektronlar, son yörüngede bulunan veya rahatlıkla hareket edebilecek elektronlar. Yoksa bütün elektronlar bir anda hareket etmiyor. Zaten o da yok elektronlar hareket etmiyor. Elektronlar bir yerden bir yere gidiyorlar da onların hareketi çok yavaĢ dolayısıyla elektronların hareketinden dolayı değil de elektronların çarpıĢmasından dolayı enerji aktarımı oluyor ve enerji aktarımından dolayı akımı var diyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bilyeleri düĢünün yan yana konulmuĢ enerjiyi birinden verdiğiniz zaman diğerine iletilir enerji en sondaki bilye hareket eder aynen burada da olduğu gibi akım bir kutuptan diğer kutba, ya da bir uçtan ampule gelene kadar bu iletken olursa maddenin içindeki atomlar üzerinden akıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Hareketlilik anlamında statlarda Meksika dalgası gibi bir uçtan diğer uca enerjinin aktarımı bu su dalgalarında da var yay dalgalarında da var. Bir yerde oluĢturulan etkiyi baĢka bir yere taĢıma bu suda baĢka yayda baĢka elektrikte baĢka 45 olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bir titreĢim sonucunda hareket ediyor birbirine çarparak elektronların devreyi tamamlamasıyla oluĢuyor. TitreĢim elektronların hareketinden dolayı oluĢuyor. Hep akla gelen bir tane elektron devre üzerinde hareket ediyormuĢ gibi yani öyle hayal ediyoruz ilk baĢta ama aslında öyle değil sadece çarpıĢma olarak hani birbirlerine enerji iletiminden dolayı bir akım meydana geliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yük Hareketi: Elektrik akımını elektrik yüklerinin bir yerden bir yere akması ile açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Yük hareketiyle ilgili düĢünceler incelendiğinde bazı katılımcıların sadece pilden çıkan yüklerin, bazı katılımcıların sadece iletken teller üzerindeki yüklerin, bazı katılımcıların da pilden çıkan yüklerle beraber iletkendeki yüklerin aktığını düĢündükleri görülmüĢtür. Yük hareketine giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronların hareketiyle meydana gelir. Elektronlar yüksek potansiyel farkından alçak potansiyel farkına doğru giderler… Pilden çıkan elektronlar art arda gidiyor ama giderken birbirlerini iterek gidiyorlar. Birincisi gidiyor diğerini itiyor yani sırayla.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġki kutup arasındaki parçacıkların ya da artı eksi yük sayısının eĢitlenmesi amacıyla akım bir taraftan diğer tarafa akıyor eĢitlenince de duruyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E5 ve E7 kodlu öğretmenler benzer açıklamalar yapmıĢtır ve bu katılımcıların akım sürecini anlatırken ifadelerin çok emin oldukları gözlenmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Atomları arka arkaya dizilmiĢ tek atom kalınlığında bir tel düĢünürsek ve bu elektronu iletebilen bir atomsa elektron doygunluğu demeyeyim de elektrona çok fazla ihtiyacı yoksa iki ucuna potansiyel farkı uyguladığında buradan bir elektron atomlara katıldığında silsile halinde ondan ona geçe geçe ondaki ötekine ondaki ötekine geçe geçe diğer taraftan elektron çıkacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenlerde son yörüngedeki elektronların ortak kullanımı elektrik alan etkisiyle yandaki komĢu atomun elektronlarının diğer elektronların eksik olan kısmını tamamlaması doldurması aslında yanındaki atomun yörüngesine geçmesi oradakinin de diğer yanındakine dahil olması oradakinin de diğer yanındakine dahil olması 46 Ģeklinde bir elektron? Var. Ġletken baktığınız zaman sonuçta bir elektron hareketi var mı ondan ona atlayan var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “…bir boğaz köprüsünde bütün arabaların durduğunu düĢünelim bir düdükle beraber hepsinin harekete geçtiğini düĢünün iĢte akım böyle bir Ģey. Arabaları elektrik yükleri olarak düĢünüyoruz ve onların aynı anda harekete geçmesi de akımı tarif eder.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ama telin iki ucunda elektrik akımı oluĢturabilmeniz için yük akıtmanız gerekir. Mesela sıvılardaki iletkenliği anlatırken de elektron akıĢını sağladığımız zaman sıvı iletken olur. Sadece elektronların akmasıyla elektrik akımının oluĢtuğunu anlatıyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Elektrik akımını oluĢan iki gruba girmeyecek Ģekilde açıklayan katılımcılar Farklı GörüĢ olarak yer almıĢtır. Farklı görüĢ grubuna giren cevaplar Ģu Ģekildedir; *E14 ve E18 kodlu öğretmenler benzer açıklamalar yaparak elektrik akımını atomların kararlı hale gelmek istemesi üzerinden açıklayarak dikkat çekmiĢlerdir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “DıĢ katmanda atomun en dıĢındaki katmanda kimya dersinden hatırladığım kadarıyla birkaç elektron olunca onlar daha çok gitmeye yönelik oluyor. Atomun çekim kuvveti dıĢ katmanda zayıf olduğu için. Diğer tarafta artı olan kısımda ise daha çok valans en son katmandaki elektron sayısına bir ya da iki tane ekleyince artık kararlı hale geliyor. Katmanı tamamlayacak o da bir iki elektron bekliyor kapabileceği, alabileceği o yüzden elektron çekme Ģeyi yüksek oluyor bunların. Onların da elektron gönderip bir an önce o son katmanın tam olarak dolu olmasını istediğini biliyorum. Buradaki artı ile eksi arasındaki fark bu birinin vermek istemesi diğerinin almak istemesi ile bir akım oluĢacak. Biz her ne kadar artıdan eksiye doğru alsak da elektron akıĢı eksiden artıya doğrudur. Devreyi bağladığınız anda buradaki elektronlar hemen gidiĢ yolu var mı diye bakacaklar. Yolu görürlerse karĢı tarafta almaya müsait bu Ģekilde bir döngü oluĢacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “…atomların bünyelerinde bulunan protonlarla elektronların eĢit olmaması durumunda son yörüngedeki elektronlarını bu elektron diziliĢindeki kurala uydurmak için ya elektron ihtiyacı var ya da elektron vermek istiyor baĢka bir atoma o sırada oluĢan hareket. Atomların kararlı halde olmamasından dolayı akım gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 47 E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “DönüĢtürme ile oluĢuyor hareketten, kimyasal enerjiden, ıĢık enerjisinden dönüĢüm yoluyla elektrik hasıl oluyor. Mesela ıĢıktan elektrik hasıl olması bir çeĢit fotoelektrik olay yarı iletkenleri ilgilendiren hadise. Mesela kimyasal enerjiden elektrik hasıl olması pillerdeki olay kimyasal reaksiyonlar sonucu ortaya bir enerji çıkması bu tip Ģeyler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Potansiyel farkı uyguladığımızda pozitif kutuptan negatif kutba doğru serbest elektronların birbirine yük iletimiyle oluĢur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 4. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda katılımcılar iki alt grupta toplanmıĢtır. Sayıca dağılımları Tablo 13’te gösterildiği gibidir. Tablo 13. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Enerji Aktarımı Yük Hareketi Farklı GörüĢ Toplam 17 25 4 46 “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 17 kiĢinin enerji aktarımına, 25 kiĢinin yük hareketine değindiği görülmüĢtür. 4 kiĢi farkı görüĢ bildirmiĢtir. 4. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda katılımcılardan alınan cevaplarla oluĢan alt gruplara katılımcıların cinsiyete göre dağılımı Tablo 14’deki gibidir. Tablo 14. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Enerji Aktarımı Yük Hareketi Farklı GörüĢ Toplam Kadın 6 6 1 13 Erkek 11 19 3 33 Toplam 17 25 4 46 48 “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 6 kiĢinin enerji aktarımından, 6 kiĢinin de yük hareketinden bahsettiği, 1 kiĢinin farklı görüĢ bildirdiği; erkek katılımcılardan 11 kiĢinin enerji aktarımından, 19 kiĢinin yük hareketinden bahsettiği, 3 kiĢinin de farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusu cinsiyete göre yorumlandığında erkek katılımcılarda yük hareketinin öne çıktığı, kadın katılımcılarda enerji aktarımı ve yük hareketinin eĢit seviyede kaldığı görülmüĢtür. 4. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların deneyime göre dağılımı Tablo 15’te verilmiĢtir. Tablo 15. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Enerji Aktarımı Yük Hareketi Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 3 3 2 8 10-20 4 2 0 6 5-10 1 3 0 4 0-5 3 14 1 18 Deneyimsiz 6 3 1 10 Toplam 17 25 4 46 “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olanlardan 6 kiĢinin enerji aktarımından, 3 kiĢinin yük hareketinden; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 3 kiĢinin enerji aktarımından, 14 kiĢinin yük hareketinden; 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 1 kiĢinin enerji aktarımından, 3 kiĢinin yük hareketinden; 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 4 kiĢinin enerji aktarımından, 2 kiĢinin yük hareketinden; 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 3 kiĢinin enerji aktarımından, 3 kiĢinin yük hareketinden bahsettikleri görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenlerin ikisi 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardır. Deneyimsiz ve 0-5 yıllık deneyimi olanlardan da 1’er kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda deneyimsiz olan katılımcılarla 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılarda enerji aktarımının, 0-5 ve 5-10 yıllık deneyimi olan 49 katılımcılarda yük hareketinin öne çıktığı, 20 yılın üzerinde deneyime sahip olan katılımcılarda eĢit dağılımın olduğu görülmüĢtür. 4. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi Akademik durumun değiĢmesiyle “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda oluĢan gruplar arasındaki iliĢki Tablo 16’da verilmiĢtir. Tablo 16. Katılımcıların 4. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Enerji Aktarımı Yük Hareketi Farklı GörüĢ Toplam Öğrenci 5 2 1 8 Lisans 6 9 1 16 Yüksek Lisans 6 6 2 14 Doktora 0 8 0 8 Toplam 17 25 4 46 “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencilerinden 5 kiĢinin enerji aktarımı, 2 kiĢinin yük hareketi; lisans mezunlarından 6 kiĢinin enerji aktarımı, 9 kiĢinin yük hareketi; Yüksek lisans düzeyindeki katılımcılardan 6 kiĢinin enerji aktarımı, 6 kiĢinin yük hareketi; doktora düzeyindeki katılımcılardan 8 kiĢinin yük hareketi üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenlerin 1 tanesi lisans öğrencisi, 1 tanesi lisans mezunu, 2 tanesi de yüksek lisans öğrencisi veya mezunudur. “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusunda doktora öğrencisi veya mezunu olanların yük hareketini tamamen öne çıkardıkları, yüksek lisans mezunu veya öğrencisi olanların enerji aktarımı ve yük hareketine eĢit oranda değindikleri, lisans mezunlarının yük hareketine öncelik verdikleri ama enerji aktarımından da yeterince bahsettikleri, lisans öğrencisi olanlarda ise diğer grupların aksine enerji aktarımının öne çıktığı gözlemlenmiĢtir. 50 5. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunu tüm katılımcılar neredeyse farklı ifadelerle açıklamıĢlardır. Bu nedenle gruplamanın doğru olmayacağı düĢünülmüĢtür. Bu soruya verilen cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sonsuzdan bir yükü alıp belli bir yere kadar getirmemize yarayan enerjiye denir. Dolayısı ile yüklerin arasındaki mesafeye bağlı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kaynaktan gelen enerjidir. Kaynaktan dönüĢen cihazın çalıĢması için lazım olan enerjidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir çeĢit enerji yani. Enerjiyi siz tanımlayamazsınız enerji vardır onun etkilerini görebiliyoruz biz. Bir yükün bir yerden bir yere hareketinden dolayı bir enerjiye ihtiyaç var o enerji elektrik enerjisi diyebiliriz. Hesaplayabiliriz onu.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bu geçen akımın karesiyle direncin çarpımıdır. Gerilime de bağlayabilirsiniz bunu sonuçta oradaki akımın geçmesiyle o madde üzerinde bir ısınma vesaire Ģeklinde bir tepki oluĢturacak buda onun yarattığı bir sonuç olduğuna göre oradan çıkan bir enerji.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik enerjisi deyince aklıma büyük sistemler yani enerji üretim santralleri geliyor. Barajlar olur, hidroelektrik olur, diğer termik ya da nükleer enerji yöntemleri. Elektrik enerjisi sanki büyük bir organizasyon, üretildiği bir yer var dağıtıldığı ve dağıtım Ģekilleri var, Ģehirlere ilçelere trafolar, Ģunlar bunlar iĢte evimize geliyor evimizde priz dediğimiz yöntem ya da lamba dediğimiz yöntemlerle bunu kullanıyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 6. Sorunu Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Depolanabilir 2. Sınırlı Depolama 3. Depolanamaz 51 Depolanabilir: Elektrik enerjisinin depolanabileceğini söyleyen katılımcılar “Depolanabilir” grubunda yer almıĢtır. Birkaç katılımcı depolamanın olabileceğini ama nasıl olduğunu bilmediğini söylemiĢtir. Pil, akü ve kondansatörler enerji depolama elemanlarından en çok bahsedilenlerdir. Depolanabilir grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik enerjisinin depolanması çok düĢük bir gerilim altında kısa bir süre içinde mümkün mesela pil için akü için mümkün.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kondansatörlerde, akümülatörlerde depolanabiliyor. Kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüĢüyor pillerde ve bir süre kullanılabildiğine göre depolandığını kabul edebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Depolanabilir kondansatörler vasıtasıyla. Elektrik alan olarak kondansatörlerde manyetik alan olarak bobinlerde depolanabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Sınırlı Depolama: Elektrik enerjisinin depolanabileceğini fakat bu depolamanın sınırlı olabileceğini ifade eden katılımcılar “Sınırlı Depolama” grubunda yer almıĢtır. Sınırlı depolama grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik enerjisinin depolanması çok düĢük bir gerilim altında kısa bir süre içinde mümkün mesela pil için akü için mümkün ama bunlar yüksek değerler değil mesela bir yıldırım için mümkün değil. ġöyle düĢünseniz barajlarda ürettiğimiz elektriği de depolayamıyoruz. Hani sürekli bir kayıp söz konusu aklımda kaldığı kadarıyla ciddi bir depolamadan söz etmemiz mümkün değil.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġuanda ki sistemle depolayamıyoruz bir kondansatörler var sığaçlarla belki kısa süreli depolama var ama öyle uzun vadede depolama yok yani öyle bir Ģey olsa yıldırımı depolardık diyorlar ya onu depolayamadığımıza göre depolanmıyordur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani depolanabilir. Kapasitörlerde tutulabilir belli bir süre ama uzun süre depolama var mı bilmiyorum ancak Ģöyle olabilir elimizde bir enerji vardır bir sinyal vardır onu kapalı bir çevrim içinde tutarsak ona depo denirse depolanabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 52 K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Onun depolanmasını sağladığımız zaman çok kolaylaĢıyor iĢler. Yani temiz enerji kaynaklarını kullanmamız gerekiyor ya, mesela rüzgâr enerjisinden elde ettiniz onu bir yerde depoladığınız zaman benim hep düĢündüğüm Ģudur rüzgâr enerjisini çalıĢtıracak rüzgâr olmadığı zaman kesintiye uğramayacak mı o sistem? Her zaman onu döndürecek bir rüzgâr bulamayabilirsiniz. O zaman iĢte bir müddet onu depolayacak bir cihazın olması gerekiyor bana göre. Ama nasıl depolanır bilmiyorum. Az miktarda kondansatörlerde depolanır diye biliyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Depolanamaz: Elektrik enerjisinin depolanamayacağını söyleyen katılımcılar “Depolanamaz” grubunda yer almıĢtır. Depolanamaz grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Depolayamıyoruz. Ben depolanamayacağını biliyorum. Akım olmadığı zaman elektrik enerjisi oluĢmayacağına göre depolanmasının imkânı yok.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Depolanamaz kondansatörü düĢünüyorum ama orda yük depoluyoruz. Depolanamaz ürettiğimizde kullanıyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 6. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların dağılımı Tablo 17’de gösterilmiĢtir. Tablo 17. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Depolanabilir Sınırlı Depolama Depolanamaz Toplam 26 8 5 39 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 26 kiĢinin depolanabilir, 8 kiĢinin sınırlı depolama, 5 kiĢinin depolanamaz cevabını verdikleri görülmüĢtür. Buna göre katılımcıların çoğunun elektrik enerjisinin depolanabileceğini söylediği, depolamanın olabileceğini söyleyenlerden bazılarının depolamanın sınırlı olabileceğine değindiği, az miktarda katılımcının ise depolama olamayacağını söylediği görülmüĢtür. 53 6. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların cinsiyete göre dağılımı Tablo 18’de gösterilmiĢtir. Tablo 18. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Depolanabilir B: Sınırlı Depolama Depolanamaz Toplam Kadın 6 1 3 10 Erkek 20 7 2 29 Toplam 26 8 5 39 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 6 kiĢinin depolanabilir, 1 kiĢinin sınırlı depolama, 3 kiĢinin depolanamaz; erkek katılımcılardan 20 kiĢinin depolanabilir, 7 kiĢinin sınırlı depolama, 2 kiĢinin depolanamaz cevabını verdikleri görülmüĢtür. Kadın katılımcılardan erkeklere göre depolanamaz cevabının daha çok alındığı, erkeklerde depolanabilir cevabının fark oluĢturmasına rağmen kadınlardan hemen hemen eĢit miktarda depolanabilir cevabı alındığı görülmüĢtür. 6. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların deneyimlerine göre dağılımı Tablo 19’da gösterilmiĢtir. Tablo 19. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı A: Depolanabilir B: Sınırlı Depolama C: Depolanamaz Toplam 20 üzeri 6 1 0 7 10-20 3 2 2 7 5-10 3 0 0 3 0-5 9 5 1 15 Deneyimsiz 5 0 2 7 Toplam 26 8 5 39 54 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 5 kiĢinin depolanabilir, 2 kiĢinin depolanamaz; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 9 kiĢinin depolanabilir, 5 kiĢinin sınırlı depolama, 1 kiĢinin depolanamaz; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin depolanabilir; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin depolanabilir, 2’Ģer kiĢinin sınırlı depolama ve depolanamaz; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılarda ise 6 kiĢinin depolanabilir, 1 kiĢinin sınırlı depolama cevabını verdiği görülmüĢtür. Deneyimsiz olan katılımcılarda, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda ve 20 yılın üzerinde deneyime sahip olan katılımcılarda depolanabilir olma büyük bir farkla öne çıkarken, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılarda aynı görüĢün daha az farkla öne çıktığı görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcıların tamamı depolanabilir cevabını vermiĢtir. 6. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların akademik durumlarına göre dağılımı Tablo 20’de gösterilmiĢtir. Tablo 20. Katılımcıların 6. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Depolanabilir Sınırlı Depolama Depolanamaz Toplam Öğrenci 4 0 2 6 Lisans 10 3 2 15 Yüksek Lisans 7 5 0 12 Doktora 5 0 1 6 Toplam 26 8 5 39 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencilerinden 4 kiĢinin depolanabilir, 2 kiĢinin depolanamaz cevabını verdiği görülmüĢtür. Lisans mezunlarından 10 kiĢi depolanabilir, 3 kiĢi sınırlı depolama, 2 kiĢi depolanamaz; yüksek lisans düzeyindeki katılımcılardan 7 kiĢi depolanabilir, 5 kiĢi sınırlı depolama; doktora düzeyindeki katılımcılardan 5 kiĢi depolanabilir, 1 kiĢi depolanamaz cevabını vermiĢtir. 55 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusu akademik duruma göre yorumlandığında tüm gruplarda elektrik enerjisinin depolanabilir olması öne çıkmıĢtır. En yüksek oran farkı lisans mezunu katılımcılarda oluĢurken en düĢük oran lisans öğrencilerinde görülmüĢtür. Yüksek lisans düzeyindekilerden hiçbir katılımcı depolanamaz cevabını vermemiĢtir. 7. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik enerjisi diğer enerji biçim ve türlerine dönüĢebilir mi? Nasıl?” sorusuna tüm katılımcılar dönüĢebilir cevabını vererek örneklendirmiĢlerdir. Tüm katılımcıların benzer cevaplar vermesi nedeniyle 7. soruda gruplandırma yapılamamıĢtır. Bu soruya verilen cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “BaĢka enerjiye dönüĢtürebiliriz elektron mekanik enerji dönüĢümü sayesinde elektrik enerjisini ısıya mekanik enerjiye çeĢitli enerjilere dönüĢtürebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çok kolay dönüĢü mekanik enerji motorda çevrim yapmak ya da elektrik enerjisinden ısı enerjisi elde etmek.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüĢtürebiliriz. Hidroelektrik santrallerdeki potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye elektrik enerjisine ya da ısıtıcılarda elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüĢtürebilirsin. IĢık enerji midir? Enerji değildir herhalde.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 8. Sorunun Değerlendirilmesi “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplardan, genel olarak katılımcılar her ne kadar pilin devredeki görevini farklı kavramlar üzerinden ifade etseler de pilin ampulün yanmasında öncelikli olarak akımı sağlayan devre elemanı olarak düĢünüldüğü görülmüĢtür. 8. soruya verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler beĢ alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akım Kaynağı Modeli 2. Enerji Kaynağı Modeli 3. Yük Kaynağı Modeli 4. Güç Kaynağı Modeli 56 5. Potansiyel Farkı Kaynağı Modeli Belirtilen gruplara giren katılımcılar pilin görevini beĢ farklı kavram üzerinden tanımlamıĢlardır; fakat tüm modellerde amaç elektrik akımını oluĢturmaktır. Bazı katılımcılar bunu direk ifade ederken bazı katılımcılar pilin enerji kaynağı olarak, bazıları yük kaynağı olarak, bazıları güç kaynağı olarak, bazıları ise potansiyel farkı kaynağı olarak akımı oluĢturduğunu açıklamaya çalıĢmıĢlardır. K7 kodlu öğretmen adayının “Bizim güç kaynağımız bu, buradan gelen enerji sayesinde elektronlar hareket ediyor ve üzerinden akım geçmesini sağlıyor akım geçince de devre tamamlandığı için yanıyor.” Ģeklindeki ifadeleri örnek olarak gösterilebilir. Katılımcılar bu soruda elektrik akımını sağlayan pilin hangi özelliğini vurguladıklarından yola çıkarak gruplandırılmıĢlardır. Akım Kaynağı Modeli: Pilin ampulün yanmasındaki görevini ampulden geçen akımı sağlayan devre elemanı olarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Akım kaynağı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akım kaynağı görevi görüyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akım geçirir üzerinden. Oradaki potansiyel farkı eĢitlenmeye yarıyor bunun üzerinden akım geçiyor. Akım dolanma sırasında Ģuradaki flaman dediğimiz lambanın içindeki madde de ıĢığa dönüĢüyor, ısı ve ıĢığa dönüĢüyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçindeki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüĢtürerek geçici bir akım sağlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Pilin içerisinde artı ve eksi iyonlar var içerisindeki elektronlar hareket ediyor ve ampulün üzerindeki dirençten geçerek akımı sağlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji Kaynağı Modeli: Pilin ampulün yanmasındaki görevini devreye enerji sağlayan devre elemanı olarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Enerji kaynağı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji kaynağıdır. Ampulün yanması için devreye enerji verir. Akımın gerçekleĢmesi için bu gereklidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampule enerji sağlıyor. Potansiyel farkı oluĢturur akımın oluĢmasını sağlar. Elektronlar bir uçtan diğerine hareket ediyorlar çünkü bir tarafta fazla 57 bir tarafta az difüzyon gibi düĢünebiliriz hani çok olan yerden az olan yere doğru akıyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “…Ampulün yanmasındaki pilin oluĢturduğu enerjinin ampulün üzerinden geçmesi. Potansiyel farkı ile enerji verilir elektronlar enerjilerini birbirlerine aktarırlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Devreye enerji sağlıyor. Nasıl yapıyor bilmiyorum. O yüklerin harekete geçmesini daha doğrusu Ģöyle ampulün yanması için yüklerin hareket etmesi lazım yükleri hareket eden Ģey pil.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yük Kaynağı Modeli: Pilin ampulün yanmasındaki görevini devreden geçen akımı oluĢturan yüklerin depolandığı veya kendisinde var olan yükler sayesinde akımın oluĢtuğu devre elemanı olarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Yük kaynağı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E10, E21 ve E5 kodlu öğretmenlerin ifadeleri pilin sahip olduğu yüklerden dolayı akımın oluĢtuğu yanılgısına örnek olarak gösterilebilir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Güç kaynağını ampule bağladığımız zaman buradaki serbest elektronlar hareket edecek. Zıt yükler birbirini çektikleri için - hareket eden eksi yük - eksi yükler artı yüke hareket edecek. O sayede de elektronlar artı yüke ulaĢmak için hareket etme değil de titreĢtiği için oradaki yükler sahip oldukları enerjiyi diğerine taĢıyınca bu sefer baĢladığı noktaya geri dönünce devreyi tamamlamıĢ oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir tarafta elektronlar diğer tarafta protonlar var ve çekim kuvveti oluĢturuyorlar...” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġki plakası olan bir kapasite gibi düĢünürsen bir tarafta pozitif yükle yüklenmiĢ bir tarafta negatif yükle yüklenmiĢ birbirini çekiyor ama devreyi tamamlayamadığı için depolu halde sen bunu herhangi bir yolla birbirine kavuĢacağı Ģekilde bir yerde bağlarsan elektronlar akmaya baĢlayacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E2, E22 ve E25 kodlu öğretmenlerin ifadeleri “Pil devreden geçen akımı oluĢturan yüklerin depolandığı devre elemanıdır.” kavram yanılgısına örnek olarak gösterilebilir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devreye bağladığımızda pilden çıkan elektronlar devreyi dolaĢarak akım oluĢturuyorlar ve ampul yanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 58 E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pil için bir tarafta eki yük fazla diğer tarafta artı yük fazla. Eksiden artıya doğru geliyor diyoruz ama bu tartıĢma konusu. Artı eksi birbirine çeker. O yüzden eksi yükler harekete geçecek artılara doğru.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Farklı yerlerdeki elektron sayılarının farklılığı bir güç kaynağının oluĢmasına sebep oluyor çünkü o farklılık eĢitlenmeye çalıĢacaktır. EĢitlenmeye çalıĢırken de bir tarafta 8 tane bir tarafta 20 tane elektron varken bu 20 tane elektron 8 tane elektron birbirini eĢitlemeye çalıĢacaktır. Bu eĢitleme esnasında da elektron hareketi oluĢacaktır. Evrende her Ģey kararlı hale gelmeye çalıĢır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Güç Kaynağı Modeli: Pilin ampulün yanmasındaki görevini devreye güç sağlayan devre elemanı olarak açıklayan katılımcılar grupta yer almıĢtır. Güç kaynağı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Devrede güç kaynağı yani enerji olarak mı geçebiliyor belki de öyledir güç kaynağı. Devreye enerji verir. Ġçindeki yapıdan kaynaklanır. Pilin içerisinde artı ve eksi iyonlar var içerisindeki elektronlar hareket ediyor ve ampulün üzerindeki dirençten geçerek akımı sağlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Güç kaynağı potansiyel farktan dolayı devreden akım geçmesini sağlıyor. Yüksek potansiyelden düĢük potansiyele doğru yük geçiĢi, serbest elektronların geçiĢi. Ampulün potansiyel farkı bitene kadar sürer.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bizim güç kaynağımız bu buradan gelen enerji sayesinde elektronlar hareket ediyor ve üzerinden akım geçmesini sağlıyor akım geçince de devre tamamlandığı için yanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Potansiyel Farkı Kaynağı Modeli: Pilin ampulün yanmasındaki görevini devrede potansiyel farkı oluĢturan devre elemanı olarak açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Potansiyel farkı kaynağı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “… Potansiyel farkı oluĢturur akımın oluĢmasını sağlar. Elektronlar bir uçtan diğerine hareket ediyorlar çünkü bir tarafta fazla bir tarafta az difüzyon gibi düĢünebiliriz hani çok olan yerden az olan yere doğru akıyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sonuçta bir potansiyel farkı var. Üzerinde 1,5V luk bir potansiyel farkı var. Bunun sonucunda akımın akmasına neden olur.” Ģeklinde ifade 59 etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı oluĢturuyor ve elektronların hareketini sağlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Herhalde iletken telin arasında bir potansiyel farkı oluĢturması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 8. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılar sayıca Tablo 21’deki gibi dağılmıĢlardır. Tablo 21. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akım Kaynağı Enerji Kaynağı Yük Kaynağı Güç Kaynağı Katılımcı Potansiyel Farkı Modeli Modeli Modeli Modeli Kaynağı Modeli 12 18 15 8 13 Toplam 66 “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde akım kaynağı modeliyle 12 kiĢinin, enerji kaynağı modeliyle 18 kiĢinin, yük kaynağı modeliyle 15 kiĢinin, güç kaynağı modeliyle 8 kiĢinin, potansiyel farkı kaynağı modeliyle 13 kiĢinin açıklama yaptığı görülmüĢtür. Tablo 21’e göre katılımcıların verdiği cevapların sayıca değerleri birbirine yakın olmasına rağmen enerji kaynağı modeli öne çıkmıĢtır. En az değinilen model ise güç kaynağı modelidir. 8. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi cinsiyette kaç kiĢinin değindiği Tablo 22’de gösterilmiĢtir. 60 Tablo 22. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Potansiyel Farkı Akım Kaynağı Enerji Kaynağı Güç Kaynağı Yük Kaynağı Toplam Kaynağı Modeli Modeli Modeli Modeli Modeli Kadın 5 4 6 4 3 22 Erkek 8 8 12 4 12 44 Toplam 13 12 18 8 15 66 “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde potansiyel farkı kaynağı modeline 5 kadının, 8 erkeğin; akım kaynağı modeline 4 kadının, 8 erkeğin; enerji kaynağı modeline 6 kadının,12 erkeğin; güç kaynağı modeline 4 kadının, 4 erkeğin; yük kaynağı modeline 3 kadının 12 erkeğin baĢvurduğu görülmüĢtür. Tablo 22’ye göre erkek katılımcılarda yük kaynağı modeli ile enerji kaynağı modeli ön plana çıkarken, kadın katılımcılarda enerji kaynağı modeli ön plana çıkmıĢtır. Kadın katılımcıların verdiği cevaplar alt gruplara yakın değerlerde dağılmıĢtır. 8. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi deneyim düzeyinde kaç kiĢinin değindiği Tablo 23’te gösterilmiĢtir. Tablo 23. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Kaynağı Enerji Kaynağı Güç Kaynağı Potansiyel Farkı Yük Kaynağı Toplam Modeli Modeli Modeli Kaynağı Modeli Modeli Deneyimsiz 4 5 4 3 3 19 0-5 3 8 0 6 8 25 5-10 2 0 1 0 1 4 10-20 1 2 1 2 1 7 20 üzeri 2 3 2 2 2 11 Toplam 12 18 8 13 15 66 “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olanlar katılımcılarda 4’er kiĢinin akım kaynağı ve güç kaynağı modellerine, 3’er kiĢinin potansiyel farkı kaynağı ve yük kaynağı modellerine, 5 61 kiĢinin de enerji kaynağı modeline değindikleri görülmüĢtür. 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi akım kaynağı modeline, 6 kiĢi potansiyel farkı kaynağı modeline, 8’er kiĢi de enerji kaynağı ve yük kaynağı modellerine baĢvurmuĢtur. 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 2 kiĢi akım kaynağı modelinden, 1’er kiĢi güç kaynağı ve yük kaynağı modellerinden bahsetmiĢtir. 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 1’er kiĢi akım kaynağı, güç kaynağı, yük kaynağı modellerinden, 2’Ģer kiĢi enerji kaynağı ve potansiyel farkı kaynağı modellerinden bahsetmiĢtir. 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan akım kaynağı, güç kaynağı, potansiyel farkı kaynağı, yük kaynağı modellerinden 2’Ģer kiĢi, enerji kaynağı modelinden 3 kiĢi bahsetmiĢtir. Tablo 23’te 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda yük kaynağı, enerji kaynağı ve potansiyel farkı kaynağı modellerinin öne çıktığı görülürken, diğer gruplarda katılımcıların oluĢan gruplara, birbirine yakın değerlerde dağıldığı görülmüĢtür. 8. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi akademik düzeyde kaç kiĢinin değindiği Tablo 24’te gösterilmiĢtir. Tablo 24. Katılımcıların 8. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Kaynağı Enerji Kaynağı Güç Kaynağı Potansiyel Farkı Yük Kaynağı Toplam Modeli Modeli Modeli Kaynağı Modeli Modeli Öğrenci 4 4 4 3 3 18 Lisans 4 4 3 2 5 18 Yüksek Lisans 3 8 1 5 3 20 Doktora 1 2 0 3 4 10 Toplam 12 18 8 13 15 66 “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencilerinde akım kaynağı, enerji kaynağı ve güç kaynağı modellerine 4’er kiĢinin, potansiyel farkı kaynağı ve yük kaynağı modeline 3’er kiĢinin; lisans mezunlarında akım kaynağı ve enerji kaynağı modellerine 4’er kiĢinin, güç kaynağı modeline 3 kiĢinin, potansiyel farkı kaynağı modeline 2 kiĢinin, yük kaynağı modeline 5 62 kiĢinin; yüksek lisans düzeyinde akım kaynağı ve yük kaynağı modellerine 3’er kiĢinin, enerji kaynağı modeline 8 kiĢinin, güç kaynağı modeline 1 kiĢinin, potansiyel farkı kaynağı modeline 5 kiĢinin; doktora düzeyinde akım kaynağı modeline 1 kiĢinin, enerji kaynağı modeline 2 kiĢinin, potansiyel farkı kaynağı modeline 3 kiĢinin, yük kaynağı modeline 4 kiĢinin değindiği görülmüĢtür. Lisans öğrencisi ve lisans mezunu katılımcıların cevaplarının birbirine benzer olup lisans mezunlarında yük kaynağı modeli öne çıkmıĢtır. Yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcıların cevapları arasında enerji kaynağı modelinin öne çıktığı, doktora öğrencisi veya mezunu katılımcılarda ise yük kaynağı modelinin öne çıktığı görülmüĢtür. 9. Sorunun Değerlendirilmesi “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusuyla çoğu zaman ihmal edilen zamanlar hakkında katılımcıların görüĢleri alınmıĢtır. Bazı katılımcılar o zamanları tekrar ihmal etmiĢ bazıları ise çok kısa zamanlar da olsa bir zaman farkından ve bunun neyden kaynaklandığından bahsetmiĢtir. 9. Soruya verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akım Ampule UlaĢtığında 2. Akım Devreyi Tamamladığında 3. Devreden Akım Geçmeye BaĢladığında Akım Ampule UlaĢtığında: Bu gruba giren katılımcılar ampulün yanması için ampulün üzerinden akım geçmesini gerek ve yeter Ģart olarak görmektedir. “Akım ampule ulaĢmalı daha sonrasında devreyi tamamlayacaktır ama ampul yanmak için akımın devreyi tamamlamasını beklemez çünkü ampul üzerindeki tel üzerinden akım geçmeye baĢladı andan itibaren ısınacaktır.” çerçevesinde açıklama yapan katılımcılar bu grupta yer almaktadır. Akım ampule ulaĢtığında grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar ilk harekete baĢladığında ampule etkisi olmaz ampulün üzerinden geçerken yanar. Tekrar pile gelmesine gerek yok.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Nasıl iskambil kağıtlarını birbirinin arkasına dizeriz birbirine yakın mesafededir çatılmıĢ iskambil kağıtları bir uçtan vurduğumuz zaman öbür 63 uçtaki hareket eder yani birbirine aktarma sonucu burada da benzer bir olay var iletken içindeki serbest elektronlar birbirine aktarmak suretiyle bu enerjiyi enerjinin kapalı devre boyunca yayılması bahis konusu. Bu enerji sonuçta ampulün içinden geçerken ampul flamanının aĢırı ısınmasına kızıl hale gelmesine ve foton yaymasına neden oluyor tabi olay aslında çok karmaĢık.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampuldeki elektronlar ne zaman hareket etmeye baĢlar ampul o zaman yanar devreyi tamamlamasına gerek yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün flamanı üzerindeki elektronların hareket edip yeterli sıcaklığa ulaĢtırıp flamanı ıĢık verecek düzeye getirmesiyle.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün iç direnci üzerinden burada akkor var, akkorun üzerinden elektron akıĢı geçmeye baĢlayınca. Ampulün ısınması için geçen zamanı ihmal edersek.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Akım Devreyi Tamamladığında: Bu gruba giren katılımcılar ampulün yanması için ampulün üzerinden akım geçmesini yeterli görmeyip akımın kapalı devre boyunca tam bir ilmek oluĢturmuĢ olmasını Ģart koĢmaktadır. Ampulün yanma nedenini, içindeki direncin ısınması Ģeklinde açıklayan katılımcılara “Ampulün üzerinden akım geçmesi ısınması için yeterli değil midir?” sorusu sorulmuĢtur. Bu gruba giren katılımcıların çoğu tek baĢına yeterli olmayacağını ifade etmiĢtir. Akım devreyi tamamladığında grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilden çıkan elektronlar tekrar üretece döndüğü an ampul yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E10 kodlu öğretmenin akımın devreyi tamamlaması ile kablolar aracılığıyla kapalı bir devre oluĢturmanın arasındaki farkı göremediği anlaĢılmıĢtır. Yaptığı açıklama “Tek bir kabloyla akım oluĢturulabilir mi?” sorusunu akla getirmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Üreteçteki almıĢ olduğu enerji değerlerini elektronların lambaya ulaĢıncaya kadar süreçteki devreyi tamamlayınca yanar. Devreyi tamamlaması lazım eğer lambanın üzerinden geçmesi yeterli olsaydı tek bir kabloyla lambanın yanması gerekirdi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devrenin tamamlanması önemli baĢlangıç ve son noktaya ulaĢmıĢ olması lazım devrenin tamamlanmıĢ olması lazım. Ġki potansiyel farkı arasında 64 elektron akıĢının olması lazım. Sadece artıdan çıktı ampulün üzerinden geçti henüz eksiye ulaĢmadı ise yanma olmaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bilyeleri düĢünün yan yana konulmuĢ enerjiyi birinden verdiğiniz zaman diğerine iletilir enerji en sondaki bilye hareket eder aynen burada da olduğu gibi akım bir kutuptan diğer kutba, ya da bir uçtan ampule gelene kadar bu iletken olursa maddenin içindeki atomlar üzerinden akıyor. Bu sırada bu iletken çok iyi bir iletken değilse daha uzun sürede akım bir uçtan bir uca ya da ampule kadar gelecektir. Ampulün yanması için de akımın bir kutuptan diğer kutba gelmesi gerekir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Zaman farkının ıĢık hızıyla olduğunu düĢünürsek devreyi tamamlamasını bekleriz zannediyorum. Akımdan bahsederken dedik ki bir potansiyel farkı olacak iki devre tamamlanacak. Biz devreyi kestiğimiz anda tam ampulün üzerinden geçmesini bekleseydik, Ģöyle düĢünün ampulün olduğu noktadan kestik o zaman oraya kadar geldiğinde de yanması gerekirdi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Devreden Akım Geçmeye BaĢladığında: Bu gruba giren katılımcılar ampulün yanması için devreden akımın geçmeye baĢlamasını yeterli görmüĢtür. Bu durumu bazı katılımcılar devreden geçen akımın her yerde eĢ zamanlı olmasıyla açıklamıĢlardır. Bu grup içinde ıĢık hızıyla ilgili düĢünceler dikkat çekmektedir. Bazı katılımcılar için ıĢık hızı tamamen zamandan bağımsız olarak algılanmaktadır. Yani bir Ģey ıĢık hızında hareket ediyorsa onun için her Ģey eĢ zamanlıdır. E13 kodlu öğretmenin açıklamaları buna örnektir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Aynı anda bir yanma gerçekleĢir çünkü hareketin ıĢık hızında enerjinin aktarımının ıĢık hızında olduğunu tahmin ediyorum. Bununla ilgili daha önce yazı okumuĢtum barajda üretilen elektrikler kesildiğin de çok uzak bir Ģehirdeki ampuller ne zaman söner. Orada okuduğum yazıda yanlıĢ hatırlamıyorsam aynı anda söner diyordu çünkü elektrik akımının hızı ıĢık hızına yakın hızda olduğu hafızamda kaldı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Devreden akım geçmeye baĢladığında grubuna giren diğer cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E4 ve K3 kodlu katılımcılar devreden akan bir Ģey olmadığını bundan dolayı zaman farkı olmayacağını belirtmiĢtir. Fakat süreci anlatırken etkinin bir yerden baĢladığını belirtilmiĢ olmasına rağmen bu etkinin ampule veya tekrar güç kaynağına gelmesi için geçen zaman ihmal edilmiĢtir. 65 E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar pilden çıkmaya baĢladığı anda yanar çünkü buradan çıkan elektron kablodaki elektronu itecek birbirlerini ittikleri için aslında ilk yanmasını sağlayan elektron pilden çıkan elektron değil kablodaki elektrondur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilden elektronlar çıkıyor böyle gidiyor diye bir Ģey değil bu. Bunun uçları arasında pozitif ve negatif kutup oluĢtuğu zaman iletkenin uçları arasında oluĢan kuvvet telin içindeki serbest elektronları hemen harekete geçiriyor. Ġletken tel üzerindeki elektronlar hareket etmeye baĢlıyor. EĢ zamanlı olmaz ampulün akkor hale gelmesi lazım ama üzerinden hemen akım geçiyor… Bence bütün elektronlar aynı anda harekete geçiyor. Çünkü elektronlar çok küçük parçacıklar ve onlara bir kuvvet etki ettiği zaman çok kolay hareket ediyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “…Bu kabloları pilin ucuna bağladığım andan itibaren akım geçiĢi oluyor ve ben bunu buraya dokundurduğum anda (devre tamamlandığında) ampulün yandığını gözlüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Biz bunu Ģey yapabilecek Ģeyde değiliz yani bunu algılayabileceğimiz kadar uzun sürede değil çok hızlı bir Ģekilde gerçekleĢiyor ki değdirdiğimiz anda akım geçmesi söz konusu oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 9. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda üç alt grup oluĢmuĢtur ve katılımcılar bu alt gruplara Tablo 25’teki gibi dağılmıĢtır. Tablo 25. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Akım Ampule Akım Devreyi Devreden Akım Geçmeye UlaĢtığında Tamamladığında BaĢladığında 12 16 10 Toplam 38 “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 16 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 12 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 10 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında alt gruplarına girdikleri görülmüĢtür. 66 “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusunda verilen cevapların sayıca yakın olmalarıyla beraber akım devreyi tamamladığında cevabının öne çıktığı görülmüĢtür. 9. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi cinsiyette kaç kiĢinin değindiği Tablo 26’da gösterilmiĢtir. Tablo 26. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akım Ampule Akım Devreyi Devreden Akım Geçmeye UlaĢtığında Tamamladığında BaĢladığında Kadın 1 6 4 11 Erkek 11 10 6 27 Toplam 12 16 10 38 Toplam “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde akım ampule ulaĢtığında cevabını kadın katılımcılardan 1 kiĢinin erkek katılımcılardan 11 kiĢinin; akım devreyi tamamladığında cevabını kadın katılımcılardan 6 kiĢinin, erkek katılımcılardan 10 kiĢinin; devreden akım geçmeye baĢladığında cevabını kadın katılımcılardan 4 kiĢinin, erkek katılımcılardan 6 kiĢinin verdiği görülmüĢtür. Tablo 26’ya göre kadın katılımcılarda akım ampule ulaĢtığında cevabının en az verilen cevap olduğu gözlenirken erkek katılımcılarda ise aynı cevap en çok verilen cevap olmuĢtur. Erkek katılımcılarda üç alt grupta daha homojen bir dağılım gözlenirken kadın katılımcılarda akım devreyi tamamladığında ve devreden akım geçmeye baĢladığında alt gruplarında yığılma olmuĢtur. 9. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi deneyimden kaç kiĢinin değindiği Tablo 27’de gösterilmiĢtir. 67 Tablo 27. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Ampule Akım Devreyi Devreden Akım Geçmeye UlaĢtığında Tamamladığında BaĢladığında 0-5 7 2 4 13 10-20 1 3 1 5 20 üzeri 2 3 3 8 5-10 1 2 0 3 Deneyimsiz 1 6 2 9 Toplam 12 16 10 38 Toplam “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusu deneyime değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 1 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 6 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 2 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 7 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 2 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 4 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 2 kiĢinin akım devreyi tamamladığında; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 3 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 1 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 2 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 3 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 3 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında cevabını verdikleri görülmüĢtür. “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusunda 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda akım ampule ulaĢtığında cevabının açık ara önde olduğu, bunun yanında devreden akım geçmeye baĢladığında cevabının ön plana çıktığı gözlenmektedir. 10-20 ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcıların cevaplarının birbiri ile benzerlik gösterdiği ve akım devreyi tamamladığında cevabının öne çıktığı, aynı Ģekilde 5-10 yıllık deneyimi olanlar ile deneyimsiz olan katılımcıların da akım devreyi tamamladığında cevabını öne çıkardıkları görülmüĢtür. 68 9. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi akademik seviyede kaç kiĢinin değindiği Tablo 28’de gösterilmiĢtir. Tablo 28. Katılımcıların 9. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı “Ampul Akım Ampule Akım Devreyi Devreden Akım Geçmeye UlaĢtığında Tamamladığında BaĢladığında Öğrenci 1 5 2 8 Lisans 3 7 4 14 Yüksek Lisans 6 2 3 11 Doktora 2 2 1 5 Toplam 12 16 10 38 hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusu akademik Toplam duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 1 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 5 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 2 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; lisans mezunu olan katılımcılardan 3 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 7 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 4 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 6 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 2 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 3 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin akım ampule ulaĢtığında, 2 kiĢinin akım devreyi tamamladığında, 1 kiĢinin devreden akım geçmeye baĢladığında cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 28’e göre lisans öğrencisi, lisans mezunu ve doktora düzeyindeki katılımcılarda akım devreyi tamamladığında, yüksek lisans öğrencisi veya mezunu olan katılımcılarda akım ampule ulaĢtığında cevabı ön plana çıkmıĢtır. 10. Sorunun Değerlendirilmesi “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna alınan cevaplar incelendiğinde tüm katılımcıların pilde değiĢim olduğunu ifade ettikleri görülmüĢtür. Katılımcılar değiĢimi açıklarken görüĢler altı alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Potansiyel Farkta DeğiĢim 69 2. Enerjide DeğiĢim 3. Yük Durumunda DeğiĢim 4. Isınma 5. Kimyasal Olaylar 6. Direnç ArtıĢı Potansiyel Farkta DeğiĢim: Ampul yanarken pilin potansiyel farkının değiĢeceğini ifade eden katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Potansiyel farkta değiĢim grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Gelir tabi yani orda yük akıĢı. ġöyle söyleyeyim emk olarak düĢünüyorsanız var onun içerisinde bir direnç var 1,5 voltluk bir piliniz var bu enerjinin bir kısmını kendi içerisinde kullanıyor 1,4 ünü ben kullanıyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkından dolayı kutupları arasında potansiyel yüksek olan tarafta artı kutupta azalma eksi kutupta artma meydana gelecektir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bir noktanın potansiyeli azalıyor zamanla dengeye geldiği anda pilin ömrü bitiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Yük mü azalıyor yoksa bir potansiyel farkı oluĢuyor demiĢtim ya da artı ve eksi artık eĢitleniyor mu? Ġki ucu arasındaki potansiyel farkı sanırım eĢitleniyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerjide DeğiĢim: Ampul yanarken pilin enerjisinin değiĢeceğini ifade eden katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Enerjide değiĢim grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sahip olduğu enerji pilin de iç enerjisi olduğu için dıĢ devreye bağlamadığımızdan dolayı da ömrü azalıyor, enerjisi azalmıĢ oluyor daha doğrusu potansiyeli gittikçe azalıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin enerjisi bitmeye baĢlar yavaĢ yavaĢ azalır bu reaksiyonlar sadece enerjisinin azalmasından değil pilin kendi içerisinde oluĢan direnç artıĢları da ona sebep olur ve potansiyel azaldıkça ampulün parlaklığı da azalacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji kaybı olur. Yük birikmesi olur kutuplaĢma olur.” 70 Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Yani gücünde azalma oluyor. Yani belli bir süre sonra pil bitmesi lazım enerji harcadığı için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yük Durumunda DeğiĢim: Bu grupta ampul yanarken pilin yük miktarının değiĢeceğini ifade eden katılımcılar yer almıĢtır. Yük durumunda değiĢim grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin içerisindeki elektrik enerjisi yada serbest elektron miktarı azalır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġyonize oluyor. Sonuçta bir müddet sonra bittiğini biliyoruz demek ki bir Ģeyler oluyor içinde.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Normalde orada potansiyel farkı var diyoruz. Eksi yükler bir yerde artı yükler bir yerde fazla. Bir nötrlenmeye doğru gider. Gittikçe potansiyel farkı azalır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin bir tarafından elektron çıkıĢı diğer taraftan elektron giriĢi olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir noktanın yük miktarı diğer tarafın yük miktarından fazla olduğunda yük dengeye gelene kadar bir çaba sarf edecektir. Dengeye geldiği pilin bittiği Ģey odur iĢte nötrlendiği elektron seviyelerinin eĢitlendiği.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Direnç ArtıĢı: Bu grupta ampul yanarken pilin direncinin değiĢeceğini ifade eden katılımcılar yer almıĢtır. Direnç artıĢı grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin ömrünü açarsak tellerdeki direnç arttı orada bir kimyasal dönüĢüm söz konusu ...” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin enerjisi bitmeye baĢlar yavaĢ yavaĢ azalır bu reaksiyonlar sadece enerjisinin azalmasından değil pilin kendi içerisinde oluĢan direnç artıĢları da ona sebep olur ve potansiyel azaldıkça ampulün parlaklığı da azalacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Isınma: Bu grupta ampul yanarken pilin ısınacağını ifade eden katılımcılar yer almıĢtır. Isınma grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Benim gördüğüm ısınır. 71 Belki bu ampulle gözlemleyemeyiz ama daha fazla güç çektiğinde ısınacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi ki ısınma falan oluyor ama içinde bir değiĢiklik oluyor mu bilmiyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Kimyasal Olaylar: Bu grupta ampul yanarken pilin içinde kimyasal olayların olduğunu ifade eden katılımcılar yer almıĢtır. Kimyasal olaylar grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Mesela firma pili üretirken bitene kadar 1,5V verir mantığıyla üretiyor ama tabi ki öyle olmuyor. Pratikte 1,5 V vermiyor çünkü sürekli. Bir de kimyasal değiĢimler meydana gelebilir o pilin yapısıyla ilgili değiĢiklikler olabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Artı kutupta artı yük fazlalığı vardı diğer tarafta elektron fazlalığı vardı. Ġçerisinde kimyasal olaylar sonucunda yük dengelemesi meydana geliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kimyasal değiĢiklikler meydana gelir fiziksel gelmez.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin içerisinde kimyasal maddelerdeki etkileĢimden dolayı kimyasal maddelerde azalma meydana gelir. O da pil bitene kadar sabit voltajda bir enerji verir sabit voltajda çıkıĢ verir bitince zaten bitmiĢ demektir yani.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Orda kimyasal olay var pilin içinde çok detayını bilmesem de kimyasal olaydan dolayı orda elektron oluĢumu var yani artı eksi kutup o Ģekilde “oluĢuyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kimyasal olaylar meydana gelir. Pil içinde olaylar meydana gelmese enerji verme olayı olmaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Diğer alt gruplara girmeyen katılımcı “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır ve görüĢünü “Pilin bittiğini söyleyebiliriz. Ġçindeki madde tükenir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 72 10. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda altı alt grup oluĢmuĢtur ve katılımcılar bu alt gruplara Tablo 29’da belirtildiği sayıda değinmiĢlerdir. Tablo 29. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Direnç Enerjide ArtıĢı DeğiĢim 2 6 Katılımcı Isınma 3 Kimyasal Potansiyel Farkta Yük Durumunda Olaylar DeğiĢim DeğiĢim 17 11 15 Farklı GörüĢ Toplam 1 55 “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 2 kiĢinin direnç artıĢı, 6 kiĢinin enerjide değiĢim, 3 kiĢinin ısınma, 17 kiĢinin kimyasal olaylar, 11 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 15 kiĢinin yük durumunda değiĢim cevabını verdiği görülmüĢtür. 1 kiĢi de farklı bir görüĢ bildirmiĢtir. 10. soru katılımcılara göre yorumlandığında verilen cevaplar arasında kimyasal olaylar ile yük durumunda değiĢim cevaplarının ön plana çıktığı, çoğunluğun kimyasal olaylar üzerinde yoğunlaĢtığı görülmüĢtür. Az sayıda katılımcı ısınma ve direnç artıĢına değinmiĢtir. 10. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi cinsiyette kaç kiĢinin değindiği Tablo 30’da gösterilmiĢtir. Tablo 30. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Direnç Enerjide Kimyasal Potansiyel Farkta Yük Durumunda Farklı ArtıĢı DeğiĢim Olaylar DeğiĢim DeğiĢim GörüĢ Kadın 0 2 1 2 3 3 1 12 Erkek 2 4 2 15 8 12 0 43 Toplam 2 6 3 17 11 15 1 55 Isınma 73 Toplam “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 2 kiĢinin enerjide değiĢim, 1 kiĢinin ısınma, 2 kiĢinin kimyasal olaylar, 3 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 3 kiĢinin yük durumunda değiĢim cevabını; erkek katılımcılardan 2 kiĢinin direnç artıĢı, 4 kiĢinin enerjide değiĢim, 2 kiĢinin ısınma, 15 kiĢinin kimyasal olaylar, 8 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 12 kiĢinin yük durumunda değiĢim cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildiren katılımcı kadındır. 10. Soru cinsiyete göre yorumlandığında kadın katılımcıların vermiĢ olduğu cevaplardan oluĢan alt gruplara dağılımının birbirine yakın olduğu, erkek katılımcıların yük durumunda değiĢim ile kimyasal olaylar cevaplarında yoğunlaĢtığı ve kimyasal olaylar cevabının öne çıktığı görülmüĢtür. 10. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi deneyimde kaç kiĢinin değindiği Tablo 31’de gösterilmiĢtir. Tablo 31. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Direnç Enerjide Kimyasal Potansiyel Farkta Yük Durumunda Farklı ArtıĢı DeğiĢim Olaylar DeğiĢim DeğiĢim GörüĢ Deneyimsiz 0 2 0 1 3 1 1 8 0-5 1 3 2 8 2 8 0 24 5-10 0 0 0 2 2 1 0 5 10-20 1 0 0 3 2 3 0 9 20 üzeri 0 1 1 3 2 2 0 9 Toplam 2 6 3 17 11 15 1 55 Isınma Toplam “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olanlardan 2 kiĢinin enerjide değiĢim, 1 kiĢinin kimyasal olaylar, 3 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 1 kiĢinin yük durumunda değiĢim; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin direnç artıĢı, 3 kiĢinin enerjide değiĢim, 2 kiĢinin ısınma, 8 kiĢinin kimyasal olaylar, 2 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 8 kiĢinin yük durumunda değiĢim; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin kimyasal olaylar, 2 74 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 1 kiĢinin yük durumunda değiĢim; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin direnç artıĢı, 3 kiĢinin kimyasal olaylar, 2 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 3 kiĢinin yük durumunda değiĢim; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin enerjide değiĢim, 1 kiĢinin ısınma, 3 kiĢinin kimyasal olaylar, 2 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 2 kiĢinin yük durumunda değiĢim cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ beyan eden kiĢi deneyimsiz katılımcılardandır. Buna göre 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda yük durumunda değiĢim ve kimyasal olaylar cevaplarının eĢit ve yüksek oranda olduğu, 5-10, 10-20 ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılarda kimyasal olaylar cevabının ön plana çıktığı, deneyimsiz katılımcıların ise potansiyel farkta değiĢim cevabını öne çıkardıkları görülmüĢtür. Direnç artıĢına 0-5 ve 510 yıllık deneyimi olanlar, ısınmaya 0-5 ve 20 yılın üzerinde deneyimi olanlar değinmiĢtir. 10. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara katılımcılardan hangi akademik düzeyde kaç kiĢinin değindiği Tablo 32’de gösterilmiĢtir. Tablo 32. Katılımcıların 10. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Direnç Enerjide Kimyasal Potansiyel Farkta Yük Durumunda Farklı ArtıĢı DeğiĢim Olaylar DeğiĢim DeğiĢim GörüĢ Öğrenci 0 2 0 0 2 1 1 6 Lisans 0 1 3 5 5 5 0 19 Yüksek Lisans 2 1 0 8 3 4 0 18 Doktora 0 2 0 4 1 5 0 12 Toplam 2 6 3 17 11 15 1 55 Isınma Toplam “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olan katılımcılardan 2 kiĢinin enerjide değiĢim, 2 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 1 kiĢinin yük durumunda değiĢim; lisans mezunlarından 1 kiĢinin enerjide değiĢim, 3 kiĢinin ısınma, 5’er kiĢinin kimyasal olaylar, potansiyel farkta değiĢim, yük durumunda değiĢim, yüksek lisans düzeyindeki katılımcılardan 2 kiĢinin direnç artıĢı, 1 kiĢinin enerjide değiĢim, 8 kiĢinin kimyasal olaylar, 3 kiĢinin potansiyel 75 farkta değiĢim, 4 kiĢinin yük durumunda değiĢim; doktora düzeyindeki katılımcılardan 2 kiĢinin enerjide değiĢim, 4 kiĢinin kimyasal olaylar, 1 kiĢinin potansiyel farkta değiĢim, 5 kiĢinin yük durumunda değiĢim cevabını verdikleri görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildiren katılımcı lisans öğrencisidir. Buna göre Lisans mezunu olan katılımcıların kimyasal olaylar, yük durumunda değiĢim, potansiyel farkta değiĢim alt gruplarına eĢit oranda değindikleri, yüksek lisans mezunu veya öğrencisi olan katılımcılarda kimyasal olayların, doktora öğrencisi veya mezunu olan katılımcılarda kimyasal olaylar ile yük durumunda değiĢimin ön plana çıktığı görülmüĢtür. Direnç artıĢı cevabına sadece yüksek lisans seviyesindeki katılımcılar, ısınma cevabına da sadece lisans mezunları değinmiĢtir. 11. Sorunun Değerlendirilmesi “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akımın Ġletimi 2. Devreyi Tamamlamak Akımın Ġletimi: Bu grupta yer alan katılımcılar bağlantı kablolarının ampulün yanmasındaki görevini, devrede akımın iletilmesi olarak açıklayanlardır. Bu gruba giren katılımcılar da kendi içinde akımı nasıl ifade etikleri ile iliĢkili olarak farklılıklar göstermiĢlerdir. Akımın iletimine giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E15, E16 ve E22 kodlu katılımcılar akımı enerji aktarımı olarak ifade etmektedir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerjinin iletilmesidir. ġu telin içerisinde serbest elektronlar var titreĢim yapıyor ve belli bir yol alıyor ama bu elektrik alanı oluĢturan temel Ģey değil. Bu yol alma titreĢim esnasında enerjinin aktarılması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletken içindeki serbest elektronlar birbirine aktarmak suretiyle bu enerjiyi enerjinin kapalı devre boyunca yayılması bahis konusu.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletken olması lazım bağlantı kablolarının enerji transferi için. Elektrik iletkenler üzerinde ilerleyebiliyor. O yüzden bağlantı kablolarını kullanıyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 76 *E1 ve E4 kodlu katılımcılar akımın iletimini pilden çıkan elektronlar ile ifade etmektedir. E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji akıĢını sağlamak. Pilden çıkan elektronların hareketine ortam sağlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilden çıkan elektronların akıĢını sağlamak pilden çıkan elektronların yoludur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E12 kodlu katılımcı bağlantı kablolarının görevini açıklarken kimsenin değinmediği ilginç açıklamalar yapmıĢtır. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletim hattı olarak, ampulü istediğiniz yere taĢımanızı sağlıyor, yoksa enerji kaynağının dibine koymamız lazım. Ne kadar çok mesafe artarsa ortama salacağım serbest elektron miktarı da artması gerekiyor tamamını ampule gönderemiyorum. Kablo iyi bir iletken değilse kayıplar olacak gönderdiğimiz serbest elektronlar gelmeden kaybolacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E24 ve E5 kodlu katılımcılar akımın iletimini pilden çıkan elektronlarla bağlantı kablolarındaki elektronların beraber hareketiyle ifade etmektedir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilden çıkan elektronun ampulün üzerine gelmesini beklemiyoruz. Pilden çıkan elektron yanındaki atomu tetikledi o yanındaki atomu tetikledi o Ģekilde ampul üzerinden geçer.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilden çıkan elektronlar ampuldeki direncin üzerinden geçmeye baĢladığı an daha doğrusu Ģöyle söyleyeyim pilden bir elektron çıktı o bütün kabloyu dolaĢtı geldi buradan çıkıncaya kadar değil tabi ki pilden bir elektron çıktığında buradan da bir elektron geçmeye baĢlamıĢ olacak kabloda ıĢık hızına yakın ilerlediğini düĢün bu sürecin… Ġletim yolu elektriği iletiyor elektronların kendi üzerinden akmasını sağlıyor. Elektroların kablo üzerinden gitmesiyle akıma yol sağlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E7, K8 ve K3 kodlu katılımcılar akımın iletimini kablolardaki elektronların hareketiyle ifade etmektedir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçindeki serbest elektronların akımı sağlaması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bunun uçları arasında pozitif ve negatif kutup oluĢtuğu zaman iletkenin uçları arasında oluĢan kuvvet telin içindeki serbest elektronları hemen 77 harekete geçiriyor. Ġletken tel üzerindeki elektronlar hareket etmeye baĢlıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronların içinde hareket edebileceği iletken ortamı sağlarlar. Elektron kaynağıdır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Devreyi Tamamlamak: Bu grupta yer alan katılımcılar bağlantı kablolarının ampulün yanmasındaki görevini devreyi tamamlamak olarak açıklayanlardır. Devreyi tamamlamak grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sadece devreyi tamamlamak için yapıyoruz bunları.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kablonun devreyi tamamlamaktan baĢka bir görevi olduğunu düĢünmüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devreyi tamamlamak elektron akıĢının geçiĢini sağlamak ampulün yanması için aradaki bağlantının oluĢmasını sağlamak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devreyi tamamlıyor akımın üzerinden geçmesini sağlıyor su borusu gibi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Köprü görevi görüyor güç kaynağı ile direnç arasında.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Diğer iki gruba girmeyen açıklamalar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. Bunlar: *E17 ve E2 kodlu katılımcılar diğer katılımcılardan farklı olarak kabloların direnç olarak devrede enerji tükettiklerinden bahsetmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “…Tabi ki amacımız enerji tüketmesi değil ama yine de tüketiyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bağlantı kabloları ayrıca sisteme direnç olarak katılıyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *Bu soruda E20 kodlu katılımcı elektrik alanı özelleĢtirmekten bahsederek en ilgi çekici açıklamayı yapmıĢtır. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik alanı özelleĢtirmek. Enerjiyi istediğimiz Ģekilde taĢımamıza yardımcı olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 78 11. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusuna verilen cevaplar doğrultusunda iki alt grup oluĢmuĢtur. Katılımcılar bu alt gruplara sayıca Tablo 33’te gösterildiği Ģekilde dağılmıĢlardır. Tablo 33. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akımın Ġletimi Devreyi Tamamlamak Farklı GörüĢ Toplam 39 6 3 48 Katılımcı “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 39 kiĢinin akımın iletimi, 6 kiĢinin devreyi tamamlamak cevabını verdikleri 3 kiĢinin farklı görüĢ bildirdikleri görülmüĢtür. Buna göre katılımcılar tarafından büyük oranda akımın iletimi cevabı verilmiĢtir. Akımın iletiminin yanında devreyi tamamlamak cevabının alternatif cevap olduğu görülmüĢtür. 11. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusunda hangi alt gruba hangi cinsiyetten kaç kiĢinin katıldığı Tablo 34’te gösterilmiĢtir. Tablo 34. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akımın Ġletimi Devreyi Tamamlamak Farklı GörüĢ Toplam Kadın 10 2 0 12 Erkek 29 4 3 36 Toplam 39 6 3 48 “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 10 kiĢinin akımın iletimi, 2 kiĢinin devreyi tamamlamak, erkek katılımcılardan 29 kiĢinin akımın iletimi, 4 kiĢinin devreyi tamamlamak cevabını verdiği, 3 erkeğin katılımcının da farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. 79 11. soru cinsiyete göre yorumlandığında her iki cinsiyette de akımın iletiminin öne çıktığı görülmüĢtür. 11. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusunda hangi alt gruba hangi deneyim düzeyinden kaç kiĢinin katıldığı Tablo 35’te gösterilmiĢtir. Tablo 35. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akımın Ġletimi Devreyi Tamamlamak Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 7 2 0 9 10-20 5 1 1 7 5-10 3 0 1 4 0-5 18 2 1 21 Deneyimsiz 6 1 0 7 Toplam 39 6 3 48 “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 6 kiĢi akımın iletimi, 1 kiĢi devreyi tamamlamak; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 18 kiĢi akımın iletimi, 2 kiĢi devreyi tamamlamak; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi akımın iletimi; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢi akımın iletimi, 1 kiĢi devreyi tamamlamak; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 7 kiĢi akımın iletimi, 2 kiĢi devreyi tamamlamak cevabını vermiĢtir. 0-5, 5-10, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılar 1’er farklı görüĢ bildirmiĢtir. 11. soru deneyime göre yorumlandığında bütün deneyim gruplarında akımın iletimi öne çıkmıĢtır. Devreyi tamamlamak 5-10 yıllık deneyime sahip katılımcılar tarafından hiç kullanılmamıĢtır. 11. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusunda hangi alt gruba hangi akademik düzeyden kaç kiĢinin katıldığı Tablo 36’da gösterilmiĢtir. 80 Tablo 36. Katılımcıların 11. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akımın Ġletimi Devreyi Tamamlamak Farklı GörüĢ Toplam Öğrenci 5 1 0 6 Lisans 13 3 3 19 Yüksek Lisans 14 1 0 15 Doktora 7 1 0 8 Toplam 39 6 3 48 “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olan katılımcılardan 5 kiĢi akımın iletimi, 1 kiĢi devreyi tamamlamak; lisans mezunu olanlardan 13 kiĢi akımın iletimi, 3 kiĢi devreyi tamamlamak; yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 14 kiĢi akımın iletimi, 1 kiĢi devreyi tamamlamak; doktora düzeyinde olan katılımcılardan kiĢi akımın iletimi, 1 kiĢi devreyi tamamlamak cevabını vermiĢtir. 3 farklı görüĢü beyan eden katılımcılar lisans mezunudur. 11. soru akademik duruma göre yorumlandığında da benzer durumla karĢılaĢılmıĢ akımın iletiminin ön plana çıktığı görülmüĢtür. Devreyi tamamlamak ise en fazla lisans seviyesindeki katılımcılar tarafından kullanılmıĢtır. 12. Sorunun Değerlendirilmesi “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusu bir açıdan bir önceki soruya hizmet etmektedir. Bir önceki soruda bağlantı kablolarının görevini, devreyi tamamlamak olarak açıklayan katılımcılardan alınamayan cevaplar bu soruyla temin edilmeye çalıĢılmıĢtır. 12. soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. EtkileĢim Modeli 2. Yük akıĢı Modeli EtkileĢim Modeli: Bu modelde katılımcılar kabloların içerisindeki etkileĢimden bahsetmiĢtir. Bir kısmı bunu enerji aktarımı olarak ifade ederken bir kısmı titreĢim hareketi 81 olarak açıklamıĢtır. Bir kısmı da enerji aktarımının titreĢim hareketiyle oluĢtuğunu belirtmiĢtir. EtkileĢim modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar azıcık hareket ediyor, enerji aktarımı elektronların atomlara çarpması, elektronlar çarptıktan sonra atom büyük ihtimalle bir o atomun elektronunu koparıyor, o kopan elektron gidiyor diğerine çarpıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar Meksika dalgası gibi oldukları yerde enerji aktarıyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E25 ve E7 kodlu katılımcıların diğer açıklamalardan farklı sayılabilecek açıklamalar yaptığı söylenebilir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Klasik fizikten sonra modern fiziğe göre artık dalga hareketi söz konusu yani orda enerji akıĢı var aslında madde akıĢı söz konusu değil. Elektronlar dalga özellikleriyle hareket ederler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir atomun elektronlarının iletken içerisinde elektrik alan etkisiyle hemen bitiĢiğindeki komĢu atom elektronlarıyla ortaklaĢa kullanılması etki budur. Sadece etrafındaki atomlarla olan bir elektron etkileĢimi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K5 kodlu öğretmen adayı elektrik alandan bahseden nadir katılımcılardandır. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik alan oluĢur ıĢık hızıyla, bir de titreĢim hareketi var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar ve iletken teli oluĢturan madde molekülleri arasında enerji aktarımı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yük AkıĢı Modeli: Bu modelde ampul yanarken kablonun içinde yüklerin bir yerden bir yere aktığını içeren açıklamalar yer almaktadır. Yük akıĢı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçi dolu madde ama bu da madde sonuçta bunun da atomları var atomlarında da elektron aktarımına uygunluk veya uygun olmama var iletken maddenin zaten özelliği o Ģeyin geçiĢine izin veriyor olması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir.. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar hareket eder. Harekete geçiren kuvvet elektromanyetik alan.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 82 E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġöyle mesela içi dolu bir su borusu düĢünelim bir tarafından su vermeye çalıĢtığımızda ilk önce su molekülleri birbirini itecek borunun giriĢine uyguladığım su önce borunun içindeki suları dıĢarı itecek sonra kendisi dıĢarıya çıkacak. Elektronlar da bu Ģekilde hareket ediyorlar ilk olarak kablonun içindeki elektronları itiyorlar daha sonra ampule kadar kendisi de ampule doğru hareket ediyor ve ampule ulaĢıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E8 kodlu öğretmen serbest elektronların kablonun dıĢ yüzeyinden aktığını düĢünmektedir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Serbest elektronlar kablonun yüzeyinden hareket ediyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Diğer iki grupta da yerini alamayan katılımcı yükler arasında ne iletildiğini bilmediğini belirterek “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik alan kuruluyor. Yükler arasında bir iletim var ama ne olduğunu bilmiyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 12. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi Katılımcıların “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusunda oluĢan alt girecek Ģekilde yaptıkları açıklamalar Tablo 37’de sayıca verilmiĢtir. Tablo 37. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı EtkileĢim Modeli Yük AkıĢı Modeli Farklı GörüĢ Toplam 19 14 1 34 Katılımcı “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 19 kiĢinin etkileĢim modelini, 14 kiĢinin yük akıĢı modelini seçtikleri görülmüĢtür. 1 kiĢi de farklı görüĢ bildirmiĢtir. Buna göre etkileĢim modelinin az bir farkla öne çıktığı görülmüĢtür. 12. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusunda oluĢan alt gruplarla ilgili hangi cinsiyetten kaç kiĢinin açıklama yaptığı Tablo 38’de gösterilmiĢtir. 83 Tablo 38. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı EtkileĢim Modeli Yük AkıĢı Modeli Farklı GörüĢ Toplam Kadın 5 3 1 9 Erkek 14 11 0 25 Toplam 19 14 1 34 “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 5 kiĢinin etkileĢim modelini, 3 kiĢinin yük akıĢı modelini, erkek katılımcılardan 14 kiĢinin etkileĢim modelini, 11 kiĢinin yük akıĢı modelini seçtikleri görülmüĢtür. Farklı görüĢ beyan eden katılımcı kadındır. Buna göre kadın ve erkek katılımcıların benzer dağılım gösterdikleri ve her iki grubun etkileĢim modelini öne çıkardıkları görülmüĢtür. 12. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusunda oluĢan alt gruplarla ilgili hangi deneyim düzeyinden kaç kiĢinin açıklama yaptığı Tablo 39’da gösterilmiĢtir. Tablo 39. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı EtkileĢim Modeli Yük AkıĢı Modeli Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 5 1 0 6 10-20 5 0 0 5 5-10 1 2 0 3 0-5 5 9 0 14 Deneyimsiz 3 2 1 6 Toplam 19 14 1 38 “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 3 kiĢinin etkileĢim modelini, 2 kiĢinin yük akıĢı modelini, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin etkileĢim modelini, 9 kiĢinin yük akıĢı modelini; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin etkileĢim modelini, 2 kiĢinin yük akıĢı modelini; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin etkileĢim modelini; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin etkileĢim 84 modelini, 1 kiĢinin yük akıĢı modelini seçtikleri görülmüĢtür. Farklı görüĢ beyan eden katılımcı deneyimsizdir. Deneyimsiz olan, 10-20 yıllık deneyimi olan ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılar etkileĢim modeline, 0-5 ve 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılar ise yük akıĢı modeline öncelik vermiĢtir. 12. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusunda oluĢan alt gruplarla ilgili hangi akademik düzeyden kaç kiĢinin açıklama yaptığı Tablo 40’ta gösterilmiĢtir. Tablo 40. Katılımcıların 12. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı EtkileĢim Modeli Yük AkıĢı Modeli Farklı GörüĢ Toplam Doktora 2 4 0 6 Yüksek Lisans 6 5 0 11 Lisans 9 3 0 12 Öğrenci 2 2 1 5 Toplam 19 14 1 34 “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencilerinden 2 kiĢinin etkileĢim modelini, 2 kiĢinin yük akıĢı modelini; lisans mezunlarından 9 kiĢinin etkileĢim modelini, 3 kiĢinin yük akıĢı modelini; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 6 kiĢinin etkileĢim modelini, 5 kiĢinin yük akıĢı modelini; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin etkileĢim modelini, 4 kiĢinin yük akıĢı modelini seçtikleri görülmüĢtür. Farklı görüĢ beyan eden katılımcı lisans öğrencisidir. Tablo 40’a göre doktora seviyesindeki katılımcılar, yüksek lisans ve lisans seviyesindeki katılımcılardan farklı olarak yük akıĢı modelinde yoğunlaĢmıĢtır. Öğrenciler ise eĢit dağılım göstermiĢtir. 85 13. Sorunun Değerlendirilmesi “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusuna verilen cevaplar kendi içinde birbirini tamamlamaktadır. 13. soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akım 2. Ampulün Doğası 3. Direnç 4. Isınma Akım: Bu grupta yer alan katılımcılar ampulün yanma sebebini üzerinden geçen akım olarak açıklayanlardır. Akıma giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “TitreĢim hareketi üzerinden geçtiği için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Akım geçtiği için ıĢıma mı oluyor bilemedim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Direncin üzerinden akım geçer ve ampul yanar. Üzerinde ıĢık yayması için gerekli olan deney materyali var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Ampulün Doğası: Bu grup ampulün yanma sebebini ampulün doğası olarak açıklayan katılımcıların yer aldığı alt gruptur. Ampulün doğasına giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçindeki maddenin özelliğinden dolayı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bu akkor üzerinden akım geçirirseniz akkor ısınır ısınmasından dolayı ıĢık yayar. Akkor üzerinden geçen akıma tepki verir ve ısınır o onun kimyasıyla alakalı bir Ģey.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E9 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampuldeki mekanizma elektrik enerjisini ıĢık enerjisine çeviriyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Hiç düĢünmedim. Yani özelliği o her üzerinden akım geçen madde yanmıyor sonuçta direnç üzerinden de akım geçiriyoruz ama onda yanma özelliği yok bu led gibi düĢünelim yani özelliği o.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 86 Direnç: Bu grup ampulün yanma sebebini ampulün içindeki direnç olarak açıklayan katılımcıların yer aldığı alt gruptur. Akıma giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġç kısımdaki direnç üzerinden akım geçince akım direncin büyüklüğüne küçüklüğüne bağlı olarak orada akıma karĢı koyuyor enerji haline dönüĢüyor ıĢık enerjisine ve ısı enerjisine dönüĢüyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “… Oradaki iletkenlik daha az ve iletkenlik az olunca bir direnç gösteriyor ampul direnç ısıya dönüĢtürüyor. Bir enerji dönüĢümü var yani akımdan oluĢan elektrik enerjisi burada ısıya dönüĢüyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “ ġöyle söyleyebilirim kablo da iletken ampulün içindeki yapı da iletken sanki ampulün içindekinin direnci daha yüksek. Elektrik akımı kablodan iletilirken geçerken, enerjisini aktarırken sanki burada zorlanıyor, zor geçebilmenin koĢulu olarak enerjisini bırakıyor etkileĢiyor ısınıyor. Isı ıĢığa dönüĢüyor falan.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Direnç vardır ampulün içinde. Direnci az olduğu için sobalarda olduğunun aksine çok fazla ısı vermez ıĢık verir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Isınma: Ampulün yanma sebebini ampulün içindeki maddenin ısınması olarak açıklayan katılımcılar “Isınma” grubunda yer almıĢtır. Isınmaya giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E23 kodlu katılımcı soruya farklı bir noktadan yaklaĢmıĢtır. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampul üzerindeki elektronların hareketi sonucu ısınır içerdeki metal, metal ısındıkça, daha doğrusu 0 K olmadığımız için bütün yapılar kara cisim ıĢıması kavramı sebebiyle elektromanyetik dalga yayar yeteri kadar ısındığı zaman yaydığı elektromanyetik dalganın frekansı görülebilir aralığa gelir o andan itibaren biz onu görmeye baĢlarız.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Aslında iki nokta arsında rezistik düzenek diyebiliriz. Siz bu rezistanstın iki noktası arasında potansiyel farkı uyguladığınızda bunun üzerinden geçen akım ısıya dönüĢtürüyor bu ısı bize ıĢık Ģeklinde gözüküyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji sonuçta ampulün içinden geçerken ampul flamanının aĢırı ısınmasına kızıl hale gelmesine ve foton yaymasına neden oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 87 E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji ampulün üzerinden geçerken sürtünmesi sürtünmeden dolayı ısıya dönüĢmesi. Isı ve ıĢık yayıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Ampulün yanma sebebini diğer alt gruplara girmeyecek Ģekilde açıklayan katılımcılar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. Farklı görüĢe giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “ÇarpıĢma oluyorsa atom titreĢiyor. TitreĢince de ben onu Ģey gibi düĢünüyorum normalde ıĢıma yapması gibi düĢünüyorum. Çarpıyor enerji verdiniz atoma ona ne deniyordu? Ġyonize olmak mı deniyordu? Atom enerji aldığı zaman elektron bir seviyeden bir seviyeye çıkabiliyordu. Belki de o serbest elektronlar kopuyordur. O kopmadan dolayı gidip tekrar baĢka bir atoma çarpıyordur o çarpmadan dolayı enerji aktarımı oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi ki ampulün içindeki ince telin tungsten özelliğinden ötürü kendisine bir elektron çarptığında o elektronun sahip olduğu enerjisinin bir kısmını atoma aktarıyor ve bu atom o enerjiyi tekrar ortama salarken bir kısmını ıĢık enerjisi olarak salıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 13. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların sayıca dağılımı Tablo 41’de gösterilmiĢtir. Tablo 41. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akım Ampulün doğası Katılımcı 4 Direnç Isınma Farklı GörüĢ Toplam 9 17 2 39 7 “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde akıma 4, ampulün doğasına 7, dirence 9, ısınmaya 17 kiĢinin değindiği görülmüĢtür. 2 kiĢi farkı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 41’e göre ısınma modeli öne çıkmıĢtır. Direnç ve ampulün doğası modelleri ısınma modelini takip etmiĢtir. 88 13. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluşan alt gruplara katılımcıların cinsiyete göre sayıca dağılımı Tablo 42’de gösterilmiştir. Tablo 42. Katılımcıların 13. Soruda Oluşan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akım Ampulün doğası Direnç Isınma Farklı Görüş Toplam Erkek 1 4 6 15 2 28 Kadın 3 3 3 2 0 11 Toplam 4 7 9 17 2 39 “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde erkek katılımcılardan akıma 1, ampulün doğasına 4, dirence 6, ısınmaya 15 kişinin; kadın katılımcılardan akıma 3, ampulün doğasına 3, dirence 3, ısınmaya 2 kişinin değindiği görülmüştür. Erkek katılımcılardan 2 kişi farklı görüş bildirmiştir. “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusu cinsiyete göre yorumlandığında erkek katılımcıların ısınmada yoğunlaştıkları, ısınmanın yanında direnç ve ampulün doğasından da bahsettikleri görülmüştür. Kadın katılımcılar da ise ısınma en son sırada gelmektedir. Erkeklerin aksine akıma öncelik vermişlerdir. 13. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluşan alt gruplara katılımcıların deneyim grubuna göre sayıca dağılımı Tablo 43’te gösterilmiştir. Tablo 43. Katılımcıların 13. Soruda Oluşan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Ampulün doğası Direnç Isınma Farklı Görüş Toplam 20 üzeri 0 1 2 5 0 8 10-20 1 0 1 1 1 4 5-10 0 0 1 1 0 2 0-5 0 3 4 10 1 18 Deneyimsiz 3 3 1 0 0 7 Toplam 4 7 9 17 2 39 89 “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan akıma 3, ampulün doğasına 3, dirence 1 kiĢinin; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan ampulün doğasına 3, dirence 4, ısınmaya 10 kiĢinin; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan dirence 1, ısınmaya 1 kiĢinin; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan akıma 1, dirence 1, ısınmaya 1 kiĢinin; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan ampulün doğasına 1, dirence 2, ısınmaya 5 kiĢinin değindiği görülmüĢtür. 0-5 ve 10-20 yıllık deneyime sahip katılımcılardan 1’er kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 43 incelendiğinde 0-5 yıllık ve 20 yıllın üzerinde deneyime sahip olanların aynı dağılımı gösterdikleri ve ısınmaya öncelik vererek direnç ve ampulün doğasından bahsettikleri görülmüĢtür. 10-20 ve 5-10 yıllık deneyime sahip katılımcılarda dikkat çeken bir noktayla karĢılaĢılmamıĢ ve deneyimsiz olanlarda ise akım ve ampulün doğası öne çıkmıĢtır. 13. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların akademik duruma göre sayıca dağılımı Tablo 44’te gösterilmiĢtir. Tablo 44. Katılımcıların 13. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Ampulün doğası Direnç Isınma Farklı GörüĢ Toplam Doktora 0 1 3 5 0 9 Yüksek Lisans 1 2 1 6 1 11 Lisans 0 1 4 6 1 12 Öğrenci 3 3 1 0 0 7 Toplam 4 7 9 17 2 39 “Ampulün yanmasının sebebi nedir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olan katılımcılardan akıma 3, ampulün doğasına 3, dirence 1 kiĢinin; lisans mezunu olan katılımcılardan ampulün doğasına 1, dirence 4, ısınmaya 6 kiĢinin; yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan akıma 1, ampulün doğasına 2, dirence 1, ısınmaya 6 kiĢinin; doktora düzeyinde olan katılımcılardan ampulün doğasına 1, dirence 3, ısınmaya 5 90 kiĢinin değindiği görülmüĢtür. Lisans ve yüksek lisans düzeyindeki katılımcılar 1’er farklı görüĢ bildirmiĢlerdir. 13. soru akademik duruma göre yorumlandığında ısınma, doktora, yüksek lisans ve lisans seviyesindeki katılımcılar için en çok atıf alan alt grup olasına rağmen ısınmaya lisans öğrencileri tarafından hiç değinilmemiĢtir. Akımı ve ampulün doğasını lisans öğrencilerinin, direnci lisans mezunu ve doktora düzeyindeki katılımcıların öne çıkardıkları görülmüĢtür. 14. Sorunun Değerlendirilmesi “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusuyla karĢılaĢan katılımcıların çoğu hangi nedenle değiĢikliğin olacağını ifade etmiĢtir. 14. Soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Olmazdı 2. Akım DeğiĢir 3. Direnç DeğiĢir 4. Ġletkenlik DeğiĢir 5. Potansiyel Farkı DeğiĢir Olmazdı: Kabloların değiĢmesiyle ampulün parlaklığında değiĢim olmayacağını söyleyen katılımcılar “Olmazdı” grubunda yer almıĢtır. Olmazdı cevabını verenlerin ifadeleri Ģu Ģekildedir; *E18 kodlu katılımcının parlaklığın akım Ģiddetiyle alakalı olduğunu söylemesine rağmen parlaklığın değiĢmeyeceğini belirtmesi kabloların akım Ģiddeti üzerindeki etkisini yok saydığı anlamına gelmektedir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “DeğiĢmezdi. Dur bakayım üzerinden geçen akım Ģiddetiyle ilgili hayır değiĢmezdi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Parlaklığı değiĢmez akım aynı akım olacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K10 kodlu öğretmen adayının doğru bilgiyi kitapta okumuĢ olmasına rağmen ikna olmaması, gözlemlerine öncelik vermesi dikkat çekicidir. 91 K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “DeğiĢmezdi bence. ġöyle düĢünüyorum aslında ben bu konuyu bir öğrencime anlatmıĢtım kitapta kablonun cinsine bağlıdır yazıyordu. Onu düĢünürsem bir değiĢiklik olur ama bence bir değiĢiklik olmamalı ben kendi kurduğum devreleri düĢünüyorum çok bir değiĢiklik gözlemlemedim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Akım DeğiĢir: Kabloların değiĢmesiyle ampulün parlaklığında değiĢim olacağını söyleyen ve bunun nedenini akımın değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Akım DeğiĢir” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olurdu çünkü iletken üzerinde de elektrik potansiyel farkı düĢüĢü oluyor elektrik akımını etkiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi ki iletkenler de dirençtir aslında maddenin yapısına göre özdirençleri değiĢir yani elektrik akımı geçirgenlik oranları farklı olacaktır buna göre akım değiĢecektir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Direnç DeğiĢir: Kabloların değiĢmesiyle ampulün parlaklığında değiĢim olacağını söyleyen ve bunun nedenini direncin değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Direnç DeğiĢir” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kullandığımız farklı bir kablo telin direncini yani kullandığımız iletkenin direncini düĢürürse tabi ki etkiler. Ohm yasası böyle söyler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġöyle bakarsanız olaya Ģurası bir direnç bu dirençler ne kadar düĢük olursa ampulün üzerine düĢen enerji o kadar fazla olacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olurdu dirençle alakalı olarak. Asıl etken direnç normal bir devre için iletkenlerin direncini ihmal ediyoruz o yüzden ampulün parlaklığını kablo etkilemez. Ben buraya altın kablo bağlarsam daha parlak yanacaktır. Alüminyum kablo bağlarsam daha az parlak yanacaktır. Çünkü gerilim düĢmesi olacak. Her dirence bir gerilim düĢümü oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Direnç sonuçta ama ihmal edilir. Ġhmal etmezsek direnç özdirençle iliĢkili özdirenç büyük olursa direnç büyük olur oradan yola çıkarak parlaklığı azaltıp arttırabiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 92 Ġletkenlik DeğiĢir: Kabloların değiĢmesiyle ampulün parlaklığında değiĢim olacağını söyleyen ve bunun nedenini iletkenliğin değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Ġletkenlik değiĢir grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi iletkenlerin cinsine bağlı olarak sahip oldukları serbest elektron durumuna göre değiĢir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik geçirgenliği daha doğrusu direnci daha düĢük bir kabloyla gözle görünmeyecek kadar da olsa parlaklık artacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “DıĢ elektronların sayısı hepsinde aynı olmadığı için örneğin lambanın içinde yanan kısmın özelliğinde bir kablo kullansak aydınlatma için uygun bir devre olmaz elektrik sobası olur. GümüĢ kullandığında en kaliteli ıĢığı elde ederiz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi ki iletkenler de dirençtir aslında maddenin yapısına göre özdirençleri değiĢir yani elektrik akımı geçirgenlik oranları farklı olacaktır buna göre akım değiĢecektir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Zor bir soru, değiĢebilirdi herhalde. Ġletkenliği çok yüksekse eğer direnci o zaman çok düĢük olur. Ġletkenliği çok yüksekse parlaklığı artabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Potansiyel Farkı DeğiĢir: Kabloların değiĢmesiyle ampulün parlaklığında değiĢim olacağını söyleyen ve bunun nedenini potansiyel farkın değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Potansiyel Farkı DeğiĢir” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olurdu çünkü iletken üzerinde de elektrik potansiyel farkı düĢüĢü oluyor elektrik akımını etkiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Farklı iletkenler farklı voltaj düĢümü yaratabilir sonuçta sıfır dirençli değildir bunlar sıfır dirençli olmadıkları için ampulün üzerindeki voltaj ve akım değiĢebilir. Dolayısıyla parlaklık, aydınlanma değiĢebilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Normalde bataryanın uçları arasında bir potansiyel farkı var. Aslında biz iki ucunu bir iletken yapıyla birleĢtirdiğimiz zaman o iletken yapı üzerindeki tüm elemanlar üzerine, yapı üzerindeki parçaların dirençleriyle doğru orantılı olarak dağılıyor. Ġletim hattındaki direnç ne kadar düĢük olursa lambanın üzerine o kadar 93 çok potansiyel farkı düĢecek ve daha parlak yanacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kablonun üzerinde de aslında iç direncinden dolayı ona da bir gerilim düĢmesi olur. Kablonun cinsine bağlıdır artı pilin gerilimine bağlıdır parlaklık.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 14. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusunda oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yapan kaç katılımcının olduğu Tablo 45’te gösterilmiĢtir. Tablo 45. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Olmazdı Olurdu 4 2 Akım Direnç Ġletkenlik Potansiyel Farkı DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir 2 18 13 5 Toplam 44 “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 4 kiĢinin olmazdı, 2 kiĢinin olurdu cevabını verdiği görülmüĢtür. DeğiĢikliği açıklayan 38 kiĢiden 2’si akım değiĢir, 18’i direnç değiĢir, 13’ü iletkenlik değiĢir, 5’i potansiyel farkı değiĢir grupları altında açıklama yapmıĢtır. Tablo 45’teki sonuca göre az sayıda katılımcının olmazdı cevabını verdiği, olurdu diyenlerin ise bunun nedenini dirençte, iletkenlikte, potansiyel farkta değiĢimle açıkladığı görülmüĢtür. 14. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusunda hangi cinsiyetten kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 46’da gösterilmiĢtir. 94 Tablo 46. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akım Direnç DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir 1 0 5 4 0 11 3 1 2 13 9 5 33 4 2 2 18 13 5 44 Olmazdı Olurdu Kadın 1 Erkek Toplam Ġletkenlik Potansiyel Farkı Toplam “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 1 kadın katılımcının, 3 erkek katılımcının olmazdı cevabını verdikleri görülmüĢtür. Bunun yanında 2 erkek akım değiĢir; 5 kadın, 13 erkek direnç değiĢir; 4 kadın, 9 erkek iletkenlik değiĢir; 5 erkek potansiyel farkı değiĢir alt gruplarında yer almıĢtır. Tablo 46’ya göre kadın ve erkeklerin hemen hemen benzer dağılım gösterdikleri farklı olarak kadın katılımcıların akıma hiç değinmedikleri görülmüĢtür. 14. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusunda hangi deneyim grubundan kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 47’de gösterilmiĢtir. Tablo 47. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Direnç Ġletkenlik Potansiyel Farkı DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir 0 0 4 3 1 9 1 0 1 2 3 0 7 5-10 1 0 0 1 1 0 3 0-5 0 1 1 8 4 4 18 Deneyimsiz 1 1 0 3 2 0 7 Toplam 4 2 2 18 13 5 44 Olmazdı Olurdu 20 üzeri 1 10-20 Toplam “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde 0-5 yıllık deneyimi olanlar hariç her 95 deneyim seviyesinden 1’er kiĢinin olmazdı dediği görülmüĢtür. 0-5 ve 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 1’er kiĢi akım değiĢir; deneyimsiz olanlardan 3, 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 8, 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 1, 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 2, 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 4 kiĢi direnç değiĢir; deneyimsiz olanlardan 2, 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 4, 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 1, 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 3, 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 3 kiĢi iletkenlik değiĢir, 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 4, 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 1 kiĢi potansiyel farkı değiĢir grupları altında açıklama yapmıĢtır. 14. soru deneyime göre yorumlandığında deneyimsiz, 20 yıl üzeri ve 0-5 yıllık deneyimi bulunan katılımcılar arasında direnç değiĢir cevabının ağırlık kazandığı, 10-20 yıllık deneyimi bulunan katılımcıların çoğunluğunun iletkenlik değiĢir cevabını verdiği, 5-10 yıllık deneyimi bulunan katılımcıların potansiyel farkı ve akıma hiç değinmedikleri geri kalan gruplara homojen dağıldıkları görülmüĢtür. 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcıların hiç birisi değiĢiklik olmayacağını söylememiĢtir. Geri kalan her deneyim grubundan eĢit sayıda değiĢiklik olmazdı cevabı gelmiĢtir. 14. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusunda hangi akademik düzeyden kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 48’de gösterilmiĢtir. Tablo 48. Katılımcıların 14. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Direnç DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir DeğiĢir 1 1 2 2 3 9 1 0 0 8 3 2 14 Lisans 2 0 1 6 6 0 15 Öğrenci 1 1 0 2 2 0 6 Toplam 4 2 2 18 13 5 44 Olmazdı Olurdu Doktora 0 Yüksek Lisans Ġletkenlik Potansiyel Farkı Toplam “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde olmazdı cevabını verenlerden 96 1 kiĢinin yüksek lisans, 2 kiĢinin lisans düzeyinde, 1 kiĢinin de lisans öğrencisi olduğu görülmüĢtür. Doktora ve lisans düzeyindeki katılımcılardan 1’er kiĢi akım değiĢir; Doktora düzeyindekilerden 2 kiĢi, yüksek lisans düzeyindekilerden 8 kiĢi, lisans mezunlarından 6 kiĢi, lisans öğrencilerinden 2 kiĢi direnç değiĢir; doktora düzeyindekilerden 2 kiĢi, yüksek lisans düzeyindekilerden 3 kiĢi, lisans mezunlarından 6 kiĢi, lisans öğrencilerinden 2 kiĢi iletkenlik değiĢir; doktora düzeyindekilerden 3 kiĢi, yüksek lisans düzeyindekilerden 2 kiĢi potansiyel farkı değiĢir alt grubuna giren açıklamalar yapmıĢtır. Tablo 48’e göre doktora düzeyindeki katılımcıların dağılımında dikkat çeken bir noktanın olmadığı, bununla beraber doktora düzeyinde değiĢiklik olmazdı cevabının hiç verilmediği görülmüĢtür. Lisans mezunu ve lisans öğrencisi olan katılımcıların benzer durum gösterdikleri, iletkenlik ve direnç değiĢir gruplarında yoğunlaĢtıkları görülmüĢtür. Yüksek lisans seviyesindeki katılımcıların direnç değiĢir grubunu öne çıkardıkları görülmüĢtür. Doktora seviyesinde olmazdı cevabının verilmemesi dikkat çekmiĢtir. 15. Sorunun Değerlendirilmesi “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusu katılımcıların iletkenlik katsayısı kavramı hakkındaki bilgilerini ölçmek amacıyla sorulmuĢtur. 15. Soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Ġletkenlik Modeli 2. Olabilirlik 3. Yalıtkanlık Modeli Ġletkenlik Modeli: Bu modeldeki katılımcılara göre iletkenlik katsayısı olan maddeler iletkendir, madde iletkense her durumda iletkendir ve akımı geçirir. Ġletkenlik modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektriği ileten hepsiyle yanabilir. Ġletkenlik katsayısı deyince maddeyi zaten iletken diye adlandırmıĢ oluyorsun.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yakabilirsin ama yakamayacağın durum belki çıkabilir çünkü çok küçük bir voltaj yani. Ġletkenlik katsayısı çok düĢüktür. Kullanacağın kablonun 97 boyu ne kadar? DeğiĢebilir. Belki yanmayabilir ama cevabım yanar. Ġletkenlerin iletkenlik katsayısı var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenlerden geçer sadece. Ġletkenlik katsayısı varsa akım geçer sanırım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġyi iletken kötü iletken vardır o parlaklığı etkilemez bence belki enerji kaybı fark edebilir iletim sırasındaki.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani iletken tüm kablolardan elektrik akımı geçer. Sonuçta iletken mesela iletkenlik katsayısı sıfırsa geçmez.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E9 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yanabilir ama değiĢen Ģey lambanın parlaklığı artar veya azalır. Çünkü maddenin yapısına göre direnci değiĢecek kablonun. Burada değiĢen Ģey direnç olacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Olabilirlik: Verdikleri cevaptan emin olmayan katılımcılar “Olabilirlik” grubunda yer almıĢtır. Olabilirlik grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yeteri kadar bir potansiyel sağlayabiliyorsak yakabiliriz diye düĢünüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyeli yükseltirsek bir oranda akım geçirilebilir...” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenlik katsayısı diye bir Ģey duymadım. Yanar herhalde.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yalıtkanlık Modeli: Bu modeldeki katılımcıların çoğu tüm kabloların iletkenlik katsayısının olduğunun farkındadır. Yalıtkanlık modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir;. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenlik katsayısı nasıl bir Ģey bakmak lazım. Büyüdükçe artıyor ise sağlayabilirim. Ama negatifleĢtikçe yalıtkanlık ifade ediyor ise tersi olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Her türlü kablo derken iletken mi kablo? Ġletkenlik katsayısı yani her maddenin iletkenlik katsayısı yok mudur? Eğer iletkenlik katsayısı bunun üzerine gerilim düĢmesini engelleyici ve ya çok az düĢecek Ģekilde madde varsa olmaz öteki türlü olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 98 E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Teorik olarak akımın geçmesi gerekir. Bizim gözlemlediğimiz kadarıyla geçmediğini varsayıyoruz. Eğer biz bütün maddeler için bir iletkenlik katsayısından bahsediyorsak. Yalıtkan diye bir tanım teorik anlamda zorlama olabilir. Pratikte yalıtkan tanımı vardır. Yalıtkan bir kabloyla gözlemimiz yanmaz. Elektrik akımı vardır ama ampulü yakacak kadar yeterli değildir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün üzerinde yanmasını gerektirecek belli bir voltaj farkı vardır. Mesela ampulün yanması için 1,5V gerekiyor elimdeki pil de 1,5V kablolarda 0,2V harcanıyorsa yanmaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenlik katsayısı belli aralıklarda olanlar iletkendir. Diğerleri yalıtkandır elektrik akımını yine iletiyordur ama o ampulü yakacak değerde olmuyordur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Diğer gruplardaki açıklamalardan farklı olduğu düĢünüldüğü için E17 kodlu öğretmenin görüĢü “Farklı GörüĢ” olarak gösterilmiĢtir ve E17 kodlu öğretmenin ifadeleri aĢağıdaki gibidir. “Ġletkenlik dediğiniz benim aklıma gelen iletebilme katsayısı. Mesela bakırın ki düĢüktür camın ki daha yüksektir yalıtkana doğru gidiyor öyle düĢünüyorum. Mesela saf su elektriği iletmiyor diyoruz ama 10000V’da ilettiği söylenir. Demek ki gerilimi yeteri kadar arttırırsanız iletir. Veya plastiği alıyorsunuz mesela bunun üzerinden çok yoğun bir akım geçirdiğiniz zaman ısınıyor ısınmadan dolayı yanıyor. Belki ısınmadan dolayı iletiyordur ya da yandığı için iletiyordur.” 15. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunda oluĢan alt gruplara kaç katılımcının değindiği Tablo 49’da gösterilmiĢtir. Tablo 49. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Ġletkenlik Modeli Olabilirlik Yalıtkanlık Modeli Farklı GörüĢ Toplam 13 5 17 2 37 99 “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 13 kiĢinin iletkenlik modeline, 17 kiĢinin yalıtkanlık modeline, 5 kiĢinin olabilirliğe girdiği, 2 kiĢinin farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. 15. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi cinsiyetten kaç katılımcının değindiği Tablo 50’de gösterilmiĢtir. Tablo 50. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Ġletkenlik Modeli Olabilirlik Yalıtkanlık Modeli Farklı GörüĢ Toplam Kadın 5 1 4 0 10 Erkek 8 4 13 2 27 Toplam 13 5 17 2 37 “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 5 kadın, 8 erkeğin iletkenlik modeline; 4 kadın, 13 erkeğin yalıtkanlık modeline; 1 kadın, 4 erkeğin olabilirliğe katıldıkları görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenler erkek katılımcılardır. Tablo 50’ye göre kadın ve erkek katılımcıların benzer durumlar gösterdikleri görülmüĢtür. 15. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi deneyim grubundan kaç katılımcının değindiği Tablo 51’de gösterilmiĢtir. 100 Tablo 51. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Ġletkenlik Modeli Olabilirlik Yalıtkanlık Modeli Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 2 2 3 0 7 10-20 3 0 1 1 5 5-10 0 2 0 1 3 0-5 3 1 11 0 15 Deneyimsiz 5 0 2 0 7 Toplam 13 5 17 2 37 “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 5 kiĢi, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi, 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢi iletkenlik modeline; deneyimsiz olan katılımcılardan 2 kiĢi, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 11 kiĢi, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢi, 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢi yalıtkanlık modeline; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢi, 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢi, 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢi olabilirliğe girmiĢtir. Farklı görüĢ bildirenlerden 1 kiĢi 5-10, 1 kiĢi de 10-20 yıllık deneyime sahiptir. Yalıtkanlık modeli 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda, iletkenlik modeli deneyimsiz olan katılımcılarda öne çıkmıĢtır. 15. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 52’de gösterilmiĢtir. 101 Tablo 52. Katılımcıların 15. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Ġletkenlik Modeli Olabilirlik Yalıtkanlık Modeli Farklı GörüĢ Toplam Doktora 0 1 5 0 6 Yüksek Lisans 5 0 7 0 12 Lisans 4 4 3 2 13 Öğrenci 4 0 2 0 6 Toplam 13 5 17 2 37 “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olan katılımcılardan 4 kiĢi, lisans mezunu olan katılımcılardan 4 kiĢi, yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 5 kiĢi iletkenlik modeline; lisans öğrencisi olan katılımcılardan 2 kiĢi, lisans mezunu olan katılımcılardan 3 kiĢi, yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 7 kiĢi, doktora düzeyinde olan katılımcılardan 5 kiĢi yalıtkanlık modeline; lisans mezunu olan katılımcılardan 4 kiĢi, doktora düzeyinde olan katılımcılardan 1 kiĢi olabilirliğe girmiĢtir. Farklı görüĢ bildirenler lisans mezunudur. Tablo 52’ye göre lisans mezunu olan katılımcılar homojen bir dağılım göstermiĢlerdir. Ġletkenlik modelinin lisans öğrencilerinde, yalıtkanlık modelinin doktora öğrencisi veya mezunlarında öne çıktığı görülmüĢtür. Doktora düzeyindeki katılımcıların iletkenlik modeline hiç girmedikleri dikkat çekmiĢtir. 16. Sorunun Değerlendirilmesi “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu katılımcıların potansiyel farkı arttıkça yalıtkan bir maddenin iletken olabileceğini ya da potansiyel farkı azaldıkça iletken bir maddenin yalıtkan olabileceğini bilip bilmediklerini ölçmek amacıyla sorulmuĢtur. 16. Soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Evet 2. Hayır 102 Evet: Yalıtkan kabloların iletken hale getirilebildiğini söyleyen katılımcılar “Evet” grubunda yer almıĢtır. Evet grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Getirebiliriz ama çok yüksek gerilimler altında meydana gelir. Tahta mesela bunu iletken haline getirmemiz için yıldırım gibi çok yüksek enerji lazım. Ki bizim normalde yırtılma dediğimiz Ģey aslında elektron akıĢının olduğu bir Ģey ama parçalanma gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sığaçlarda böyle bir Ģey mümkün yanlıĢ hatırlamıyorsam kondansatörlerde. Yalıtkan madde derken dielektrik katsayısının neydi dielektrik katsayısı vardı… çok fazla yüklersek kondansatörlerde yükleniyor daha fazla yüklediğimiz zaman boĢalma dediğimiz Ģey aslında yalıtkan malzemenin iletkene dönüĢmesi oluyor aradaki yalıtkan malzemenin kaybolup bir tel gibi olması olayıdır oradan düĢünürsek mümkün.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi demin ne dedik mesela nemsiz olacak hava akımı olmayacak. Demek ki belli bir basınç yani hava akımı belli bir rutubet nem oranı sağlandığında örneğin yalıtkan kuru hava iletken hale geçebilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Malzemenin özelliğini değiĢtirmek gerekiyor herhalde. Malzemenin cinsine göre değiĢir. Mesela porselen diyoruz ya çok kötü bir iletken, daha doğrusu yalıtkan, porselenin üzerine çok büyük bir voltaj uygulasanız bile büyük ihtimalle geçirmeyecektir. Ama baĢka bir malzeme voltajını arttırırsanız az da olsa değiĢir. Belki ama…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yalıtkanları iletken hale getirebiliyoruz. Biz buna dielektrik mukavemet diyoruz. Yalıtkanlar iletmezler dayanabilirler ama. Her Ģeyin de bir dayanma noktası var. Enerjiyi arttırdığımız zaman artık maddenin yapısı bozuluyor ve iletken hale geliyor biz buna delinme diyoruz. Mesela borunun conta bağladın oradan su akmaz ama öyle bir basınçla su verirsin ki artık o contayı kırar. Aynı Ģey malzemeler için de geçerli plastik dahi yüksek voltajlarda iletken hale gelebilir. Mesela yüksek gerilim hatlarına yıldırım düĢüyor bazen. Yıldırım düĢtüğü için trafolar voltajı düĢürüyor ya trafoyu soğutma maksatlı da özel yalıtkan yağlar kullanılır. Ama yıldırım düĢtüğü anda o deliyor iletken hale geliyor ve yapısı da bozuluyor. Tekrar yalıtkan hale gelmiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Evet çok yüksek elektrik alan uygularsam yalıtkanı 103 iletken hale getirebilirim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Hayır: Yalıtkan kabloların iletken hale getirilemeyeceğini söyleyen katılımcılar “Hayır” grubunda yer almıĢtır. Hayır grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Mümkün değildir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yalıtkan kabloları iletken hale getiremeyiz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olamaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı ile yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir; -Nasıl olduğunu bilmiyorum ama bence getirebiliriz. ġunu düĢündüm aslında bakırı zımparalayıp içindeki teli çıkarıyoruz ya o Ģekilde içinde bir Ģey varsa.” -Plastik gibi yalıtkan bir maddeden bahsediyoruz. -Yok onu getiremeyiz. Farklı GörüĢ: Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusuyla ilgili dikkat çeken açıklamalar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. Bu bölüme giren cevaplar Ģunlardır; E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bazen maddenin manyetik etkisi –her maddenin vardır aslında ama- örneğin tahtanın manyetik etkisi yok denir metallerin daha yüksek onlara bazı Ģartlar altında manyetik etkinin oluĢturulabileceği söylenir. Örneğin düĢük basınçlı gaz ortamıyla yüksek basınçlı gaz ortamında iletkenlikler ayarlanabiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K5 kodlu katılımcı dıĢarıdan maddeye serbest elektron vermekten bahsetmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Serbest elektron verebilirsek… Sıcaklıkla belki bilemiyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Evet. Manyetik alana koyuyorduk galiba. Deneyini yaptığımızı hatırlıyorum hatta çivi miydi mıknatıslık özelliği gösterip üzerinden akım geçirebiliyorduk.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani teknolojiyle yapabiliriz belki. Bir iletken çerçeveyi manyetik alana koyduğunuz zaman pozitif ve negatif kutuplar oluĢuyor, onun ucuna da iletken tel bağladığınız zaman oluĢturduğunuz o potansiyel farkı akıma neden oluyor. Eğer aynı Ģeyi ebonit çubukta yaparsanız ucuna iletken bağladığınız akım oluĢturabilirsiniz. 104 Ama yükler hareket etmeyeceği için bir müddet akım geçer üstünden sürekli bir akım oluĢturmamız sıkıntılı olabilir ama kısa süreli bir akım oluĢturabiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı ile yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir; -Elektriklenme yoluyla. Sürtünmeyle, etkiyle, dokunmayla. -Bu Ģekilde yalıtkan iletken hale geçer mi? -Yüklüyorum ama akım geçmiyor doğru. 16. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusunda oluĢan iki alt gruba katılımcıların sayıca dağılımı Tablo 53’te verilmiĢtir. Tablo 53. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Evet Hayır Farklı GörüĢ Toplam 21 7 5 33 “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 21 kiĢinin evet, 7 kiĢinin hayır cevabını verdiği, 5 kiĢinin farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. Tablo 53’e göre evet cevabı belirgin bir farkla öne geçmiĢtir. 16. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusunda oluĢan iki alt gruba katılımcıların cinsiyete göre sayıca dağılımı Tablo 54’te verilmiĢtir. Tablo 54. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Evet Hayır Farklı GörüĢ Toplam Kadın 4 1 4 9 Erkek 17 6 1 24 Toplam 21 7 5 33 105 “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 4 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır; erkek katılımcılardan 17 kiĢinin evet, 6 kiĢinin hayır cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenlerin 4’ü kadın, 1’i erkektir. Tablo 54’e göre her iki cinsiyette de evet ve hayır cevapları benzer dağılım göstermiĢtir. 16. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusunda hangi deneyim grubundan kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 55’te gösterilmiĢtir. Tablo 55. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Evet Hayır Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 5 1 2 8 10-20 3 1 0 4 5-10 1 1 0 2 0-5 10 2 0 12 Deneyimsiz 2 2 3 7 Toplam 21 7 5 33 “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 2 kiĢinin evet, 2 kiĢinin hayır; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 10 kiĢinin evet, 2 kiĢinin hayır; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır cevabını verdiği görülmüĢtür. Deneyimsiz olan katılımcılardan 3, 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2 farklı görüĢ gelmiĢtir. Tablo 55’te 0-5, 10-20 yıllık ve 20 yılın üzerindeki deneyime sahip katılımcıların evet cevabını öne çıkardıkları görülmüĢtür. Deneyimsiz olan ve 5-10 yıllık deneyimi olanlar evet ve hayır cevaplarını aynı seviyede tutmuĢlardır. 106 16. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 56’da gösterilmiĢtir. Tablo 56. Katılımcıların 16. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Evet Hayır Farklı GörüĢ Toplam Doktora 4 2 0 6 Yüksek Lisans 8 1 0 9 Lisans 7 3 2 12 Öğrenci 2 1 3 6 Toplam 21 7 5 33 “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde doktora düzeyinde olan katılımcılardan 4 kiĢinin evet, 2 kiĢinin hayır; yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 8 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır; lisans mezunu olan katılımcılardan 7 kiĢinin evet, 3 kiĢinin hayır; lisans öğrencisi olan katılımcılardan 2 kiĢinin evet, 1 kiĢinin hayır cevabını verdikleri görülmüĢtür. Lisans öğrencileri 3, lisans mezunları 2 farklı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 56 incelendiğinde tüm gruplarda evet cevabının, hayır cevabı yanında öne çıktığı görülmüĢtür. 17. Sorunun Değerlendirilmesi “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” soruna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. OluĢan üç grupta da birbirleriyle iliĢkili açıklamalar yer almıĢtır. Bunlar: 1. Atomik Yapı 2. Serbest Elektron 3. Hareket Kabiliyeti Atomik Yapı: Yalıtkan ve iletken kabloların farkını atomik yapıları üzerinden açıklayan katılımcılar “Atomik Yapı” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E18 kodlu katılımcı, iletken ve yalıtkan arasındaki farkı atomik düzeyde açıklarken 107 baĢkaları tarafından ifade edilmeyen cümleler kullanmıĢtır. E18 kodlu öğretmen ile yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir: -Protonlarla elektronlar arasındaki eĢitsizlikten dolayı oluĢan artı ya da eksi yükler. Bunlar birbirine eĢitse, yüksüzse… -Yani yalıtkanlarda elektron proton sayısı eĢittir iletkenlerde eĢit değildir diyebilir miyiz? -Diyebiliriz. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektron diziliĢlerinden kaynaklıdır herhalde. Tanecikli yapı ortak özellik ama kimyasal yapı değil. Kimyasal yapısıyla ilgili.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sanırım yüklerinden dolayı. Proton elektron sayısıyla alakalı olmalı ametaller iyonize olamıyorlar, metaller olabiliyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E7 kodlu katılımcı kendini bu soruda net bir Ģekilde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Valans bandı ve iletkenlik bandı dediğimiz olay var atomun enerji bantları analizine baktığımız zaman. Valans bandındaki elektronlar iletkenlik bandına belli bir eĢik değeri üzerindeki bir enerjiyle daha doğrusu o enerjinin altındaki bir enerjiyle kolayca çıkabiliyorsa o malzemeye iletken malzeme diyoruz. Burada o eĢik değerin belirlenmesi konusun da farklı görüĢler var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K1 kodlu katılımcı, maddenin içinde elektron olmama ihtimalini düĢünmektedir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Molekül yapıları herhalde, maddenin cinsi. Elektronların azdır, yoktur bilemiyorum burada akımı elektronların hareketi olarak tanımlıyoruz. Belki yük yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bir iletkenlik bandı var bir de yalıtkanlık bandı var. Ġletkenlik bandında elektron bulunuyorsa eğer bu madde iletkendir ama valans bandında pardon yalıtkanlık bandı nerden çıktı bilmiyorum- elektronlar bulunuyorsa bu madde yalıtkandır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Serbest Elektron: Yalıtkan ve iletken kabloların farkını serbest elektron sayısı üzerinden açıklayan katılımcılar “Serbest Elektron” grubunda yer almıĢtır. Serbest elektron grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *Bu grupta en ilginç açıklamayı K9 kodlu katılımcı yapmıĢtır. 108 K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Maddenin içindeki atomlarla ilgili. Bir tanesi elektronlarla bağ yapabiliyor yalıtkan maddeler yapamıyor. Elektronlarla bağ yapamadığı için de iletemiyor. Ġletken bir madde düĢünelim içindeki atomlar elektronlarla sürekli bir temas halinde olması lazım yalıtkanlarda demek ki elektronlarla herhangi bir temas söz konusu değil. ġöyle yalıtkanların da serbest elektronu var iletkenlerin de ama onun içinde bulunan atomların elektronlarla bağ yapmadığını düĢünüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Serbest olan elektronlardır. Serbest elektron dediğiniz zaman yalıtkan iletken içindeki elektronlardan yola çıkmak gerekir. Yalıtkan iletken maddeyi sahip olduğu serbest elektron sayısına göre tanımak gerekiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kabaca lise düzeyinde yalıtkanı elektrik akımını iletmeyen olarak tanımlıyoruz. Birim hacminde yeterli serbest elektronunun olmaması.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yalıtkanların serbest elektronları çok yoktur ondan dolayı iletken değillerdir. Ġletkenler malzemelerin, -metal dediğimiz Ģeyler- serbest elektronları fazla olduğu için elektrik akımını iletiyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Direk malzemenin kendi atomik özelliğinden kaynaklanıyor. Bohr atom modeli… son yörüngelerindeki serbest elektronlar. Mesela baktığımız zaman iletkenlerin atomlarının son yörüngelerine ya bir elektron var ya iki elektron var daha serbest halde bir enerji verildiği zaman kopabiliyor. Sürekli bir enerji transferi sağlanabiliyor. Ama yalıtkan malzemelerin son yörüngelerine baktığımız zaman beĢ elektron altı elektron var birbirlerine daha sıkı tutulu elektron kopma olayı gerçekleĢmiyor. Çok büyük enerji verilirse onlar da kopabiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletken malzemede atom olarak düĢünürsek son yörüngelerindeki elektronlar çok az bir kuvvetle hareket edebilecek seviyededirler. Çok az bir elektrik alan kuvvetiyle çok az bir voltajla serbest hareket edebilirler, bir atomdan bir atoma geçebilirler. Yalıtkanlarda ise böyle bir durum yok sert elektron yok hareket edebilecek, hareket etme kabiliyeti yok elektronların.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Hareket Kabiliyeti: Yalıtkan ve iletken kabloların farkını hareket kabiliyeti üzerinden açıklayan katılımcılar “Hareket Kabiliyeti” grubunda yer almıĢtır. Hareket kabiliyeti grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; 109 E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Atomların diziliĢinin düzensiz olması, boĢluklu yapısı. Hareketin kolaylığını engellediği için maddeler yalıtkan olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Üzerinden elektron geçiĢine izin verip vermemesi ile alakalı bir durum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Üstünde serbestçe elektronların dolaĢabilmesi ve dolaĢamaması eğer bir elektron bir kablonun üzerinde serbestçe dolaĢabiliyorsa, elektronlar atomlar arasında geçiĢ yapabiliyorsa iletkendir. Eğer çekirdek tarafından çekim kuvveti belli bir düzeyin üstündeyse siz bu elektronları serbestçe doğal olarak çekirdekten kopartamıyorsunuz. Çekirdekten kopartmaktan kastım çekirdek etrafında dolaĢan o enerjiyi yörüngesinden çıkartıp baĢka bir yere yönlendiremiyorsunuz çünkü çekirdek tarafından büyük bir kuvvetle çekiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yalıtkan malzeme izolasyonu sağlamak için kullanılabilir iki nokta arasındaki. Ġletken elektron hareketine izin verir üzerindeki diğeri vermez yapısından dolayı. Yalıtkan malzemeler üzerinde hol elektron akıĢı sağlanmadığı için. Ġletken niye iletir elektron alıĢveriĢine izin verir. Atomun direk protonu nötronundan ziyade atomdaki elektronlar elektrik akımına katılan elektronların olması ile alakalı bir Ģey mesela iletkenler de iletime katkı sağlayan elektronlar varken yalıtkanlarda yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 17. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusunda üç alt grup oluĢmuĢtur ve katılımcıların bu alt gruplara dağılımı Tablo 57’de gösterilmiĢtir. Tablo 57. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Atomik Yapı Serbest Elektron Hareket Kabiliyeti Toplam 9 15 12 36 “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 9 kiĢinin atomik yapı, 15 kiĢinin serbest elektron, 12 kiĢinin hareket kabiliyeti çerçevesinde açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 110 17. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi cinsiyetten kaç kiĢinin girdiği Tablo 58’te gösterilmiĢtir. Tablo 58. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Atomik Yapı Serbest Elektron Hareket Kabiliyeti Toplam Kadın 3 2 4 9 Erkek 6 13 8 27 Toplam 9 15 12 36 “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 3 kiĢinin atomik yapı, 2 kiĢinin serbest elektron, 4 kiĢinin hareket kabiliyeti; erkek katılımcılardan 6 kiĢinin atomik yapı, 13 kiĢinin serbest elektron, 8 kiĢinin hareket kabiliyeti çerçevesinde açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusu cinsiyete göre yorumlandığında erkek katılımcılarda serbest elektronun öne çıktığı, hareket kabiliyeti ve atomik yapının daha sonra geldiği görülmüĢtür. Kadın katılımcılarda ise hareket kabiliyetinin öne çıktığı, atomik yapı ve serbest elektronun daha sonra geldiği görülmüĢtür. 17. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusunda hangi deneyim grubundan kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 59’da gösterilmiĢtir. Tablo 59. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Atomik Yapı Serbest Elektron Hareket Kabiliyeti Toplam 20 üzeri 2 4 1 7 10-20 2 1 3 6 5-10 1 0 1 2 0-5 1 8 5 14 Deneyimsiz 3 2 2 7 Toplam 9 15 12 36 111 “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olanlardan 3 kiĢinin atomik yapı, 2 kiĢinin serbest elektron, 2 kiĢinin hareket kabiliyeti; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 1 kiĢinin atomik yapı, 8 kiĢinin serbest elektron, 5 kiĢinin hareket kabiliyeti; 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 1 kiĢinin atomik yapı, 1 kiĢinin hareket kabiliyeti; 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 2 kiĢinin atomik yapı, 1 kiĢinin serbest elektron, 3 kiĢinin hareket kabiliyeti; 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 2 kiĢinin atomik yapı, 4 kiĢinin serbest elektron, 1 kiĢinin hareket kabiliyeti çerçevesinde açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Tablo 59 incelendiğinde tüm gruplarda farklılık görülmüĢtür. Deneyimsiz olan katılımcılarda atomik yapının, 0-5 yıllık deneyimi olanlarda serbest elektronun, 10-20 yıllık deneyimi olanlarda hareket kabiliyetinin, 20 yılın üzerinde deneyimi olanlarda serbest elektronun öne çıktığı görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyimi olanlar atomik yapıya ve hareket kabiliyetine eĢit oranda değinmiĢlerdir. 17. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusunda hangi akademik düzeyden kaç kiĢinin oluĢan alt gruplara giren açıklamalar yaptığı Tablo 60’ta gösterilmiĢtir. Tablo 60. Katılımcıların 17. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Atomik Yapı Serbest Elektron Hareket Kabiliyeti Toplam Doktora 1 2 3 6 Yüksek Lisans 1 6 5 12 Lisans 5 5 3 13 Öğrenci 2 2 1 5 Toplam 9 15 12 36 “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde doktora düzeyinde olan katılımcılardan 1 kiĢinin atomik yapı, 2 kiĢinin serbest elektron, 3 kiĢinin hareket kabiliyeti; yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 1 kiĢinin atomik yapı, 6 kiĢinin serbest elektron, 5 kiĢinin hareket kabiliyeti; lisans mezunu olanlardan 5 kiĢinin atomik yapı, 5 kiĢinin serbest elektron, 3 112 kiĢinin hareket kabiliyeti; lisans öğrencisi olanlardan 2 kiĢinin atomik yapı, 2 kiĢinin serbest elektron, 1 kiĢinin hareket kabiliyeti çerçevesinde açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 17. soru akademik duruma göre yorumlandığında görülen değerler doktora seviyesindekiler için hareket kabiliyeti, serbest elektron, atomik yapı; yüksek lisans seviyesindekiler için serbest elektron, hareket kabiliyeti, atomik yapı Ģeklinde büyükten küçüğe doğru sıralanmıĢtır. Lisans mezunlarında ve lisans öğrencilerinde atomik yapı ve serbest elektron öne çıkmıĢtır. 18. Sorunun Değerlendirilmesi “En iyi iletken hangisidir?” Soruna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. GümüĢ 2. Altın 3. Bakır 4. Diğerleri “En iyi iletken hangisidir?” sorusuna doğru cevap veren katılımcı sayısı çok az olmuĢtur. Katılımcılar için ilk sırada altın yer almıĢtır. En iyi iletken olan gümüĢ ise üçüncü sırada bulunmaktadır. Diğerleri grubunda ise platin, elmas ve demir bulunmaktadır. 18. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “En iyi iletken hangisidir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların nasıl dağıldığı Tablo 61’de gösterilmiĢtir. Tablo 61. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Altın Bakır GümüĢ Diğerleri Toplam 27 11 7 5 50 “En iyi iletken hangisidir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 27 kiĢinin altın, 11 kiĢinin bakır, 7 kiĢinin gümüĢ cevabını verdiği, 5 kiĢinin de farklı iletkenlerden bahsettikleri görülmüĢtür. 113 “En iyi iletken hangisidir?” sorusunun doğru cevabı gümüĢ olmasına rağmen katılımcıların büyük bir kısmının altın cevabını verdiği; bakırın ikinci, gümüĢün üçüncü sırada olduğu görülmüĢtür. Bunların yanında az miktarda farklı cevaplar verilmiĢtir. 18. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “En iyi iletken hangisidir?” sorusunda ortaya çıkan alt gruplarda hangi cinsiyetten kaç kiĢinin yer aldığı Tablo 62’de gösterilmiĢtir. Tablo 62. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Altın Bakır GümüĢ Diğerleri Toplam Kadın 5 4 0 3 12 Erkek 22 7 7 2 38 Toplam 27 11 7 5 50 “En iyi iletken hangisidir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 5 kiĢi altın, 4 kiĢi bakır; erkek katılımcılardan 22 kiĢi altın, 7 kiĢi bakır, 7 kiĢi gümüĢ cevabını vermiĢtir. Kadın katılımcılardan 3 kiĢi, erkek katılımcılardan 2 kiĢi farkı iletkenlerden söz etmiĢtir. 18. sorunun cinsiyete göre dağılımı incelendiğinde erkek katılımcılarda altının büyük farkla öne çıktığı, bakırın ve gümüĢün eĢit seviyede oldukları görülmüĢtür. Kadın katılımcılarda altının ve bakırın eĢit seviyede oldukları, gümüĢten hiç bahsedilmediği görülmüĢtür. 18. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “En iyi iletken hangisidir?” sorusunda ortaya çıkan alt gruplarda hangi deneyim grubundan kaç kiĢinin yer aldığı Tablo 63’te gösterilmiĢtir. 114 Tablo 63. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Altın Bakır GümüĢ Diğerleri Toplam 20 üzeri 4 1 3 2 10 10-20 4 0 1 1 6 5-10 3 1 2 0 6 0-5 14 5 1 0 20 Deneyimsiz 2 4 0 2 8 Toplam 27 11 7 5 50 “En iyi iletken hangisidir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 2 kiĢinin altın, 4 kiĢinin bakır; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 14 kiĢinin altın, 5 kiĢinin bakır, 1 kiĢinin gümüĢ; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin altın, 1 kiĢinin bakır, 2 kiĢinin gümüĢ; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 4 kiĢinin altın, 1 kiĢinin gümüĢ; 20 yılın üstünde deneyimi olan katılımcılardan 4 kiĢinin altın, 1 kiĢinin bakır, 3 kiĢinin gümüĢ cevabını verdikleri görülmüĢtür. 20 yılın üzerinde deneyimli olanlar ile deneyimsiz olanlardan 2’Ģer tane, 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 1 tane farklı bir iletken cevabı gelmiĢtir. 18. soru deneyime göre yorumlandığında deneyimsiz olanlarda bakır, 0-5, 5-10 ve 10-20 yıllık deneyimi olanlarda altın ön plana çıkmıĢtır. 20 yılın üzerinde deneyimi olanların eĢit miktarda altın ve gümüĢ cevapları verdikleri görülmüĢtür. 18. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “En iyi iletken hangisidir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 64’te gösterilmiĢtir. Tablo 64. Katılımcıların 18. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Altın Bakır GümüĢ Diğerleri Toplam Doktora 6 2 1 1 10 Yüksek Lisans 9 3 1 0 13 Lisans 9 3 5 2 19 Öğrenci 3 3 0 2 8 Toplam 27 11 7 2 50 115 “En iyi iletken hangisidir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde doktora düzeyinde olan katılımcılardan 6 kiĢinin altın, 2 kiĢinin bakır, 1 kiĢinin gümüĢ; yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılardan 9 kiĢinin altın, 3 kiĢinin bakır, 1 kiĢinin gümüĢ; lisans mezunu olanlardan 9 kiĢinin altın, 3 kiĢinin bakır, 5 kiĢinin gümüĢ; lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢinin altın, 3 kiĢinin bakır cevabını verdiği görülmüĢtür. Doktora düzeyinden 1 kiĢi, lisans düzeyinden 2 kiĢi, lisans öğrencisi olanlardan 2 kiĢi diğerleri grubuna girmiĢtir. Tablo 64’e göre lisans, yüksek lisans ve doktora düzeyindeki katılımcılarda altın, lisans öğrencilerinde bakır öne çıkmıĢtır. GümüĢ sadece lisans mezunlarında ikinci sırada yer almıĢtır. 19. Sorunun Değerlendirilmesi “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusuna alınan cevaplarda, katılımcıların çoğunun en iyi iletkenin ne olduğunu bilmemelerine rağmen günlük hayatta kullanılan metaller hakkında genel olarak doğru fikirlere sahip oldukları görülmüĢtür. Katılımcıların çoğu bakırı günlük hayatta kullanılan metallerin baĢına koymuĢtur. Bu soruda gruplandırma “Neden” sorusuna verilen cevaplara göre yapılmıĢtır. 19. soruya verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Ucuz Olması 2. Kolay Bulunması 3. Kolay ĠĢlenmesi 4. Dayanıklılık Ucuz Olması: Günlük hayatta kullanılan iletken kabloları belirtirken bunun nedeninin ucuz olmasına bağlayan katılımcılar “Ucuz Olması” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır, altın daha pahalı çünkü. Her yerde de bakır kullanılmıyor alıp kesip satmaya götürüyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Biz altın kullanmıyoruz. Neden eskiden bakır kullanılıyordu bakır yoğunluklu olarak kullanılır ama Ģöyle bir Ģöyle bir sıkıntı yaĢandı 116 özellikle Ģehir Ģebekelerinde bakır telleri söküp götürdükleri için ne yazık ki Ģuanda alaĢım kullanılıyor. Elektrik eĢyalarında kaybı azaltmak için az miktarda akım altın kullanılıyor. ġehir Ģebekelerinde bazı yerlerde bakır var ama ağırlıklı olarak alaĢım kullanılıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır, altın az bulunuyor. Bakır daha az iletmesine rağmen fiyat performans optimizasyon yaptığımız zaman bakırın kullanılması mantıklı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E17 kodlu katılımcı çok yönlü açıklama yaparak tüm alt gruplara girmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır kullanıyoruz, yanlıĢ hatırlamıyorsam demir daha iyi iletken ama bakır daha az yoğun, daha kullanıĢlı, daha kolay Ģekil verilebilir, demir ağır ve kırılabilir. Büyük ihtimalle iĢlenebilmesi kolaydır artı doğada fazla bulunuyordur, ucuzdur. Bilgisayarlarda falan altın kullanılıyor onun bir özelliği vardır mesela gümüĢ kullanılsa gümüĢün baĢka bir özelliği devreye giriyordur genleĢmesi gibi o yüzden sıkıntı yaratıyor olabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Kolay Bulunması: Günlük hayatta kullanılan iletken kabloları belirtirken kolay bulunmasına değinen katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Kolay bulunması grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kolay bulunabilen ve iyi bir iletken olması sebebiyle bakır kullanılır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Günlük hayatta kullanım bakımından bakır. Altın ve platin bakıra göre daha iyi iletken ama ekonomik koĢulları, üretimi, doğadaki bolluğu az olduğu için bakır kullanılır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır, altın az bulunuyor. Bakır daha az iletmesine rağmen fiyat performans optimizasyon yaptığımız zaman bakırın kullanılması mantıklı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi maliyet de önemli yurtdıĢından ithal edilmemesi döviz kuru giriyor iĢin içerisine imalat zorlukları giriyor genellikle kullanılanlar alüminyum, çinko, bakır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır, ucuz ve bol bulunduğu için üretimi kolay olduğu için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 117 Kolay ĠĢlenmesi: Günlük hayatta kullanılan iletken kabloları belirtirken kolay iĢlenmesine değinen katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Kolay iĢlenmesi grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Biz en çok bakırı kullanıyoruz ucuz ve iĢlenmesi kolay olduğu için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sanırım bakır. Bakırın iletkenliği yüksek. Niye altın kullanmıyoruz oradan yola çıkarak cevap vermek doğru olur. Altın az belki bakır daha fazla iĢlenmesi daha kolay entegre edilmesi kolay. Yada esnek bir Ģey, atıyorum çelik demir de iletken ama kablo yapmak, iletim hattı yapmak pratik değil.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Dayanıklılık: Günlük hayatta kullanılan iletken kabloları belirtirken dayanıklı olmasına değinen katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Dayanıklılık grubuna giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik tesisatının eve kadar gelen bölümünde daha dayanıklı olsun diye çelik alaĢımlı maddeler kullanılıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakır. Sert olduğu için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Demir kullanırız herhalde, dayanıklı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: K10 kodlu katılımcı emin olmadan cevap verdiği için “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. K10 kodlu katılımcının ifadeleri aĢağıdaki gibidir; “Oda bakırdır. Bilmiyorum hangisini kullandığımızı ama sonuçta iyi bir iletken olduğu için onu kullanmak bence daha mantıklı.” 19. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusunda katılımcılar dört alt grupta toplanmıĢtır. Dağılım Tablo 65’teki gibidir. Tablo 65. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Dayanıklılık Kolay Bulunması Kolay ĠĢlenmesi Ucuz Olması Katılımcı 3 8 3 118 28 Farklı GörüĢ Toplam 1 43 “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 3 kiĢi dayanıklılık, 8 kiĢi kolay bulunması, 3 kiĢi kolay iĢlenmesi, 28 kiĢi ucuz olması nedenlerini göstermiĢlerdir. 1 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 65’e göre katılımcıların çoğu ucuz olması cevabını vermiĢtir. 19. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusunda oluĢan alt gruplarda katılımcıların cinsiyete göre dağılımı Tablo 66’da gösterildiği gibidir. Tablo 66. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Dayanıklılık Kolay Bulunması Kolay ĠĢlenmesi Ucuz Olması Farklı GörüĢ Toplam Kadın 2 1 0 6 1 10 Erkek 1 7 3 22 0 33 Toplam 3 8 3 28 1 43 “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 2 kiĢi dayanıklılık, 1 kiĢi kolay bulunması, 6 kiĢi ucuz olması; erkek katılımcılardan 1 kiĢi dayanıklılık, 7 kiĢi kolay bulunması, 3 kiĢi kolay iĢlenmesi, 22 kiĢi ucuz olması nedenlerini göstermiĢtir. Farklı görüĢ bildiren katılımcı kadındır. Tablo 66 yorumlandığında her iki cinsiyette ucuz olması modelinin öne çıktığı görülmüĢtür. Kadın katılımcılar erkeklere göre dayanıklılığa daha çok değinmiĢ, kolay iĢlenmesinden hiç bahsetmemiĢlerdir. Erkek katılımcılar kolay bulunması ikinci sıraya koymuĢlardır. 19. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusunda oluĢan alt gruplarda katılımcıların deneyim durumuna göre dağılımı Tablo 67’de gösterildiği gibidir. 119 Tablo 67. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Dayanıklılık Kolay Bulunması Kolay ĠĢlenmesi Ucuz Olması Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 2 4 1 5 0 12 10-20 0 1 1 5 0 7 5-10 0 0 0 3 0 3 0-5 0 2 1 12 0 15 Deneyimsiz 1 1 0 3 1 6 Toplam 3 8 3 28 1 43 “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 1 kiĢinin dayanıklılık, 1 kiĢinin kolay bulunması, 3 kiĢinin ucuz olması; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin kolay bulunması, 1 kiĢinin kolay iĢlenmesi, 12 kiĢinin ucuz olması; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin ucuz olması; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin kolay bulunması, 1 kiĢinin kolay iĢlenmesi, 5 kiĢinin ucuz olması; 20 yılın üstünde deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin dayanıklılık, 4 kiĢinin kolay bulunması, 1 kiĢinin kolay iĢlenmesi, 5 kiĢinin ucuz olması nedenleriyle açıklama yaptıkları görülmüĢtür. Deneyimsiz katılımcılardan 1 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. 19. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 68’de gösterilmiĢtir. Tablo 68. Katılımcıların 19. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Dayanıklılık Kolay Bulunması Kolay ĠĢlenmesi Ucuz Olması Farklı GörüĢ Toplam Doktora 0 0 0 6 0 6 Yüksek Lisans 0 3 0 9 0 12 Lisans 2 5 3 10 0 20 Öğrenci 1 0 0 3 1 5 Toplam 3 8 3 28 1 43 120 “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde doktora düzeyindeki toplam 6 kiĢinin sadece ucuz olmasına; yüksek lisans düzeyinde 3 kiĢinin kolay iĢlenmesine, 9 kiĢinin ucuz olmasına; lisans mezunlarından 2 kiĢinin dayanıklılığa, 5 kiĢinin kolay bulunmasına, 3 kiĢinin kolay iĢlenmesine; 10 kiĢinin ucuz olmasına; lisans öğrencilerinden 1 kiĢinin dayanıklılığa, 3 kiĢinin ucuz olmasına değindikleri görülmüĢtür. Öğrencilerden 1 tanesi farklı görüĢ bildirmiĢtir. Tablo 68’e göre her grup için ucuz olması öne çıkmıĢtır. Lisans ve yüksek lisans düzeyinde kolay bulunması ikinci sırada yer almaktadır. Kolay iĢlenmesine sadece lisans düzeyindeki katılımcıların değindiği, doktora düzeyindeki katılımcıların ise sadece ucuz olmasına değindiği görülmüĢtür. 20. Sorunun Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” soruna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Etkilemez 2. Etkiler Etkiler diyen katılımcılar da kendi içerisinde üç alt gruba ayrılmıĢtır; Bunlar: a. Direnç Etkisi b. Enerji Kaybı c. Potansiyel DüĢüĢü Enerji kaybı ile potansiyel düĢüĢünün temelinde direnç etkisi vardır fakat katılımcılar bu kavramlara özellikle değindikleri için bu Ģekilde gruplandırılmıĢlardır. Etkilemez: Kabloların uzunluğu değiĢtiğinde ampulün parlaklığının değiĢmeyeceğini belirten katılımcılar “Etkilemez” grubunda yer almıĢtır. Etkilemez cevaplarından bazıları Ģu Ģekildedir; *E13 kodlu katılımcının çeliĢki içerisinde etkilemez cevabını verdiği görülmüĢtür. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Matematiksel yönü derki kablonun uzunluğu arttıkça kablonun direnci artar ohm yayasına göre bir süre sonra kısa bir süre de olsa parlaklığın azalmasını beklerim. Diğer taraftan günlük hayatta düĢündüğüm zaman ben bunu çok 121 yüksek hızla hareket etiğini düĢünmem için kablonun uzunluğunun bir Ģey değiĢtireceğini düĢünmüyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *Günlük hayattaki uygulamalarda kabloların iç direnci ihmal edildiği için bazı öğretmen ve öğretmen adayları kablo direncinin sıfır alınmasını gerçek gibi algılamıĢtır. E18 kodlu katılımcı ise kabloların direncini hesaba kattığı halde bunun devrede ne ifade edeceğini bilmemektedir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġletkenin direnci desem tabi direnç üzerinden akım geçmesini engellemeye çalıĢıyor bir direnç gösteriyor bu direnç de kablonun uzunluğuyla ilgili ama ampulle çok iliĢki kuramadım. Direnç, kalınlığı ve uzunluğuyla ilgili ama ampulün parlaklığını etkileyeceğini sanmıyorum bence Ģu pilin Ģeyi belirler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Parlaklığını etkilemez ama akımın iletimini etkiler, zamanı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E4 kodlu katılımcının hesaplamaları dikkat çekicidir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Parlaklığını etkilemez. Kabloların iç direncinin artması anlamına gelir. Direnç arttığında akım Ģiddeti artacaktır ancak buradaki Ģiddet güçle alakalı olduğu için güç akım çarpı voltaj sabit kalacağı için değiĢmeyecek.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “DeğiĢmiyordu. ġöyle düĢündüm eğer bizim evlerimize gelebiliyorsa o kadar uzun kablolardan çıkıp değiĢmiyordur. DenemiĢtim aslında parlaklık değiĢmemiĢti.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Etkiler: Kabloların uzunluğu değiĢtiğinde ampulün parlaklığının değiĢeceğini belirten katılımcılar “Etkiler” grubunda yer almıĢtır. Etkiler cevabını veren ama nedenini açıklamayan katılımcıların ifadeleri Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkiler ancak bunu tabi ki gözle görülür etkiyi anlamak için çok uzatmak lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkiler. Ama çok uzun kablo olması lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Uzunsa daha az parlak yanar kısaysa daha parlak yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 122 Direnç Etkisi: Kabloların uzunluğu değiĢtiğinde ampulün parlaklığının değiĢeceğini belirten ve bunu kabloların direnci ile açıklayan katılımcılar “Direnç Etkisi” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “DeğiĢtirir. Ama aynı tür kablo kullanıyoruz. Çünkü boyla direnç değiĢiyor orada kesit sabitse maddenin cinsi sabitse direnç ile boy doğru orantılı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Dirençten dolayı parlaklığı etkiler, ampul üzerine düĢen potansiyel azalıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bağlantı kablosu kısa olduğu zaman daha parlak ıĢık veriyor. Tel uzun olunca direnci artıyor ve geçiĢ sırasında enerji kaybediyor. Elektronun gideceği yol miktarı artıyor o da artı bir direnç oluĢturuyor. Sahip olduğu enerji düĢüyor. Telin uzunluğu fazla olunca Ģuradan bir kuvvet uygulanıyor ilerledikçe sahip olduğu enerji azalıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Parlaklık dediğimiz Ģey aslında dirençle alakalıdır. Direncin formülünde de var. Dediğimiz Ģey de uzunluktur uzunluk arttıkça direnç artar bu Ģekilde parlaklık artar ya da azalır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji Kaybı: Kabloların uzunluğu değiĢtiğinde ampulün parlaklığının değiĢeceğini belirten ve enerji kaybı ile açıklayan katılımcılar “Enerji Kaybı” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkiler. Yaptım deneyini çok uzun bir kablo kullandığınızda yakamayabilirsiniz bile ampulü. Kablo enerjiyi tüketiyor bir Ģekilde pilden ampule gelinceye kadar enerji tüketilmiĢ olabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Teorik olarak hayır kaybı yok kabul edersek. ġöyle bir kablo için birkaç santim uzamasının önemli bir değiĢiklik oluĢturacağını düĢünmüyorum. Ama mutlaka boyla kayıp artacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bağlantı kablosu kısa olduğu zaman daha parlak ıĢık veriyor. Tel uzun olunca direnci artıyor ve geçiĢ sırasında enerji kaybediyor. Elektronun gideceği yol miktarı artıyor o da artı bir direnç oluĢturuyor. Sahip olduğu enerji düĢüyor. Telin uzunluğu fazla olunca Ģuradan bir kuvvet uygulanıyor ilerledikçe sahip olduğu enerji azalıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 123 Potansiyel DüĢüĢü: Kabloların uzunluğu değiĢtiğinde ampulün parlaklığının değiĢeceğini belirten ve bunu ampul üzerine düĢen potansiyel farkın değiĢimi ile açıklayan katılımcılar “Potansiyel DüĢüĢü” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün parlaklığı düĢer. Neden düĢer kablonun üzerinde süper iletken olarak görmez isek onunda üzerinde dirençsel bölge var siz onu ne kadar uzatırsanız direnci uzatmıĢ olur, ne kadar kabloyu arttırırsak ampulün üzerine düĢecek potansiyel farkı azalacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “...ampul üzerine düĢen potansiyel azalıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 20. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusunda katılımcılar etkiler ve etkilemez cevabını vererek ikiye ayrılmıĢtır. Etkiler cevabını verenler de nedenini açıklarken kendi içlerinde üçe ayrılmıĢlardır. Katılımcıların oluĢan alt gruplara dağılımı Tablo 69’da gösterilmiĢtir. Tablo 69. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Etkilemez Katılımcı 8 Etkiler Direnç Etkisi Enerji Kaybı 3 19 6 Potansiyel DüĢüĢü Toplam 2 38 “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 8 kiĢinin etkilemez cevabını verdiği, 3 kiĢinin etkiler cevabını verdiği ama nedenini açıklamadığı, 19 kiĢinin direnç etkisi, 6 kiĢinin enerji kaybı, 2 kiĢinin potansiyel düĢüĢü grupları altında etkiler cevabını açıkladığı görülmüĢtür. Kabloların uzunluğunun ampulün parlaklığını etkiler diyen katılımcıların yaptıkları açıklamalarda direnç etkisi diğer kategorilerin önüne geçmiĢtir. Direnç etkisinin yanında enerji kaybı ve potansiyel düĢüĢü alternatif cevaplar olmuĢtur. Etkiler diyenlerin az bir kısmının kabloların uzunluğunun ampulün parlaklığını nasıl etkilediğini açıklamadığı görülmüĢtür. 124 20. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusunda katılımcıların verdikleri cevapların cinsiyetlerine göre gruplandırılması Tablo 70’te gösterildiği gibidir. Tablo 70. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Direnç Etkisi Enerji Kaybı Potansiyel DüĢüĢü Toplam Kadın 3 1 6 1 0 11 Erkek 5 2 13 5 2 27 Toplam 8 3 19 6 2 38 “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde etkiler diyen kadın katılımcılardan 3 kiĢinin direnç etkisi, 1 kiĢinin enerji kaybı; etkiler diyen erkek katılımcılardan 13 kiĢinin direnç etkisi, 5 kiĢinin enerji kaybı, 2 kiĢinin potansiyel düĢüĢü altında açıklamalar yaptıkları görülmüĢtür. Kadın katılımcılardan 3 kiĢi, erkek katılımcılardan 5 kiĢi kabloların uzunluğunun ampul parlaklığını etkilemeyeceğini söylemiĢtir. Tablo 70’e göre kadın ve erkek katılımcılar bu soruda paralel davranıĢ göstermiĢtir. Her iki cinsiyette de direnç etkisine dayalı açıklamalar öncelik kazanmıĢtır. Kadın katılımcılar potansiyel düĢüĢünü, ampulün parlaklığının değiĢmesinde neden olarak göstermemiĢtir. 20. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusunda katılımcıların verdikleri cevapların deneyimlerine göre gruplandırılması Tablo 71’de gösterildiği gibidir. Tablo 71. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Direnç Etkisi Enerji Kaybı Potansiyel DüĢüĢü Toplam 20 üzeri 1 0 6 1 0 8 10-20 2 1 1 1 0 5 5-10 1 0 1 1 0 3 0-5 1 2 8 2 2 15 Deneyimsiz 3 0 3 1 0 7 Toplam 8 3 19 6 2 38 125 “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz olan katılımcılardan 3 kiĢinin direnç etkisi, 1 kiĢinin enerji kaybı; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 8 kiĢinin direnç etkisi, 2 kiĢinin enerji kaybı, 2 kiĢinin potansiyel düĢüĢü; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin direnç etkisi, 1 kiĢinin enerji kaybı; 10-20 yıllık deneyimi olanlardan 1 kiĢinin direnç etkisi, 1 kiĢinin enerji kaybı; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 6 kiĢinin direnç etkisi, 1 kiĢinin enerji kaybı grupları içinde açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Her deneyim seviyesinden etkilemez cevabı alınmıĢtır. Ampulün parlaklığı ile kabloların uzunluğu arasındaki iliĢkinin incelendiği soruda Tablo 71’den elde edilen verilere göre 20 yılın üzerinde ve 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda direnç etkisinin dikkat çekecek Ģekilde öne çıktığı görülmüĢtür. Kablonun uzunluğunun parlaklığı etkilemeyeceği cevabına en fazla deneyimsiz olan katılımcılarda rastlanılmıĢtır. Aynı zamanda deneyimsiz olan katılımcılar kendi içinde direnç etkisine bağlı olarak değiĢim olur açıklamalarıyla değiĢim olmaz açıklamaları eĢit sayıdadır. Potansiyel düĢüĢünü parlaklığın değiĢim sebebi olarak sadece 0-5 yıllık deneyimi olanlar açıklamıĢlardır. 20. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 72’de gösterilmiĢtir. Tablo 72. Katılımcıların 20. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Direnç Etkisi Enerji Kaybı Potansiyel DüĢüĢü Toplam Doktora 0 3 2 0 1 6 Yüksek Lisans 3 0 6 2 1 12 Lisans 2 0 8 4 0 14 Öğrenci 3 0 3 0 0 6 Toplam 8 3 19 6 2 38 “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢi, lisans mezunu olanlardan 8 kiĢi, yüksek lisans düzeyinde olanlardan 6 kiĢi, doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢi direnç 126 etkisi; lisans mezunu olanlardan 4 kiĢi, yüksek lisans düzeyinde olanlardan 2 kiĢi enerji kaybı; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 1 kiĢi, doktora düzeyinde olanlardan 1 kiĢi potansiyel düĢüĢü grubunda yer almıĢtır. Lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢi, lisans mezunu olanlardan 2 kiĢi, yüksek lisans düzeyinde olanlardan 2 kiĢi etkilemez cevabını vermiĢtir. Doktora düzeyindekilerden etkilemez cevabı hiç gelmemiĢtir. Tablo 72’ye göre kabloların uzunluğunun ampulün parlaklığını etkilemeyeceği ifadeleri en fazla yüksek lisans düzeyinde katılımcılar tarafında kullanılmıĢtır. Direnç etkisiyle parlaklığın değiĢeceğini ifade eden grup her düzeyde öne çıkmıĢtır. Parlaklığın hangi nedenle değiĢeceğini doktora düzeyindeki katılımcılar açıklamamıĢtır. Aynı zamanda doktora düzeyinde hiçbir katılımcı etkilemez cevabını vermemiĢtir. 21. Sorunun Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusuna karĢılık kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler cevabı alındığında her iki kablo için ayrı ayrı inceleme yapılmıĢtır. “Ġlk kablonun boyu değiĢtiğinde ne olur?”, “Ġkinci Kablonun boyu değiĢtiğinde ne olur?” sorularıyla daha önce sorulan “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusundan alınan cevaplar teyit edilmiĢtir. 21. soruya verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Etkiler 2. Etkilemez Etkiler diyen katılımcılar da kendi içerisinde iki alt gruba ayrılmıĢtır; Bunlar: a. Her Ġki Kablo b. Sadece Ġlk Kablo Etkilemez: Bu grupta kabloların uzunluğunun yanmaya baĢladığı anı etkilemeyeceğini belirten katılımcılar yer almıĢtır. Etkilemez cevabını veren katılımcılardan bazılarının ifadeleri Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkilemez yani Ģöyle düĢünürsek elektrik akımını bir uçtan tanım öyle yapıyoruz ya kavram yanılgısı diğer uca ulaĢtığında elektronların pilin bir ucundan çıktı diğer ucuna ulaĢtığında lamba yanar Ģeklinde yapıyorsak gecikme olur ama 127 ben böyle bir tanımlama yapmıyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yanmaya baĢladığı anı eğer elektriksel alanı ıĢık hızında düĢünüyorsak... Eğer sonsuz bir kabloda bunu denersek muhtemelen etkiler. Elektrik alan zaten var olduğu için değiĢen bir Ģey olmaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Hayır (Ġlk kablo için). Elektronlar ıĢık hızına yakın hızla hareket etmiyorlar mı? O hız hiçbir ölçü ile… matematiksel olarak gecikir gibi görünüyor ama… Fark etmez aynı durum (ikinci kablo için). Ampulün üzerinden geçmesi önemli değil akım devreyi tamamlamadan start vermiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E4 kodlu katılımcı Newton beĢiği modellemesi yapmıĢtır. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “DeğiĢtirmez. Sonuçta su ile dolu boru sen bir kuvvet uyguladığında hepsi birbirine, bu birbirine çarpan toplar gibi iki tanesi sabit kalıyor ilki çarptığında en sondaki gidiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ama evlerimiz de ampul hemen yanmıyor bir zaman farkı oluyor… Etkileyeceğini sanmıyorum. Etkilemez gibi geliyor bana. Aynı anda elektronlar akmaya baĢlıyor diye düĢünüyorum ben.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkilemez. Enerji aktarımı zaman alır ama çok kısa bir zaman alır aslında komple bir elektrik alan oluĢuyor ve tüm elektronlara aynı anda kuvvet uygulanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Etkiler: Bu grupta kabloların uzunluğunun yanmaya baĢladığı anı etkileyeceğini belirten katılımcılar yer almıĢtır. Etkiler cevabını veren katılımcıların ifadeleri Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yok onu sadece üretecin sahip olduğu potansiyel belirler ama tabi çok çok uzun metrelerce olduğunda etken olur. Yoksa öyle bir Ģey olsaydı yüksek gerilim hatlarında dahi belli aralıklarla sokaklarda belli değerde olması gerekiyor trafolar konuyor devreler konuyor besleyici olması gerekiyor onun haricinde uzadıkça direnci artacaktır. Direnci artınca da üzerinden geçen akım azalacaktır ısıya daha fazla dönüĢecektir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kablonun uzunluğu artarsa mesafe bölü yaklaĢık 300.000 kadarlık bir gecikme olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çok kısa bir zaman değiĢir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 128 Her Ġki Kablo: Her iki kablonun boyunun değiĢmesiyle ampulün yanmaya baĢladığı anın değiĢeceğini belirten katılımcılar “Her Ġki Kablo” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Her iki kabloda da değiĢir akımın devreyi tamamlaması gerekiyor. ġöyle bakmak lazım, bir taraftan bir Ģey boĢalacak ki akıĢ gerçekleĢmiĢ olsun sizin ilk gönderdiğiniz elektron karĢı taraftan çıkmıĢ olması lazım akıĢın gerçekleĢmesi için. Pilin eksisinden gönderdiğimiz elektronun artısına gelmesi gerekir. Ben gönderdim elektronun üzerinden geçiyor ama henüz pile gelmedi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E14 kodlu katılımcının birkaç elektronun devrenin kapalı olup olmadığını test ettiğini içeren ifadeleri dikkat çekmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġlk kablonun boyu uzarsa gözle görülmeyecek kadarlık bir gecikme olur. (Ġkinci kablo için) Biz iĢlem yaparken ampulün yanması için Ģu devreyi tamamlamıĢ olduğunu varsayıyoruz ama çok kısa zamanlardan bahsedildiği için ampulün üzerinden akım geçiyor olduğunu görebilmek için belki birkaç elektron test ediyor ve o testten sonra geçiĢ baĢlıyor sonuçta bir iki elektronun buraya ulaĢması gerekebilir. Ama sonrasında akım sürekli oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çok küçük zaman farkları bizim algı sınırlarımızın dıĢında olduğu için yani onları biz an diye kabul ediyoruz. (Ġlk kablo için) Teorik olarak değiĢir ıĢık hızıyla bile hareket ettiğini varsayarsak mesafeyi ıĢık hızına böldüğümüzde bu zamanı ortaya çıkarır. Bu da ne demektir? Mesafe arttıkça zaman da artacak demektir. (Ġkinci kablo için) Devrenin tamamlanması için değiĢen bir Ģey olmaz her ikisinde de artar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Eğer kablonun uzunluğu ıĢık hızıyla kıyaslanabilir uzunluktaysa değiĢir (ilk kablo için). Edecek gibi geliyor bence edecek evet (ikinci kablo için) Ģundan dolayı değiĢecek çok fazla elektron gerekecek tek bir hareket bunun yanmasına sebep olmayacaktır. Çok fazla elektronun geçmesi için de devrenin tamamlanması demek, buradaki etkinin devam ediyor olması demek. (Ġkinci kablo için) Devreyi tamamlaması lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E8 kodlu katılımcı daha önce ampulün yanması için üzerinden akım geçmesi gerekeceğini belirtmiĢti fakat bu soruda fikir değiĢtirdi. E8 kodlu öğretmenle geçen konuĢma aĢağıdaki gibidir: 129 -Elektronlar ıĢık hızında hareket ettikleri için gözlemlenemeyecek kadar kısadır. -Hangi kablonun boyunu uzattığım önemli mi? -Yani devreyi tamamlaması önemli ikisi de aynı etkiyi yapar. -Akım ampulün üzerinden geçtiği anda yanar demiĢtiniz ampulden çıkan kablonun uzunluğu akımın ampule geldiği anı değiĢtirir mi? -Doğru da Ģimdi bunu ne kadar uzun tutarsanız tutun Ģu kısa da olsa devreyi tamamlaması için gerekli bir süre var yani o devrenin tamamını ilgilendirdiği için ıĢık hızıyla hareket ettiği için fark edilmez ama bunun da boyu önemli. -Ampulün yanma nedeni akıma karĢı koymaksa eğer yanmak için neden akımın devreyi tamamlamasını bekliyor? -Dediğim gibi bu kablonun boyu ne kadar etkiliyse bu kablonun boyu da o kadar etkilidir. *K9 kodlu katılımcı, konuĢma sırasında fikir değiĢtirmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayıyla geçen konuĢma aĢağıdaki gibidir: -Yok hayır etkilemez. -Az önce ampulün yanması için bir gecikme olacağını bunun da aktarımdan kaynaklandığını söylemiĢtin. Kabloların boyunu uzattığımız da aktarım için geçen süre değiĢmez mi? -Ama biz bunun deneyini yaptık aynı anda yandı (?). Çok çok uzatırsam oluĢuyor diyelim. Ġlk kablo için değiĢir. Ġkinci kablo için değiĢmez. -Senin için önemli olan ampule ulaĢması mı? -Yok devreyi tamamlaması. O zaman her ikisinde de değiĢir. Devreyi tamamlamazsa eğer yanmaz. -Devreyi tamamlamaktan ne anlıyorsun? -Akımın devreyi tamamlaması. Sadece Ġlk Kablo: Sadece ilk kablonun boyunun değiĢmesiyle ampulün yanmaya baĢladığı anın değiĢeceğini belirten katılımcılar “Sadece Ġlk Kablo” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kablo ne kadar uzun olursa yüklerin lambaya ulaĢması için 130 geçen süre artar. Ama pilin negatif kutbundan ampule gelen kablonun boyu zamanı etkiler diğeri etkilemez çünkü elektronlar ampuldeki dirençle karĢılaĢtığı anda ampul yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Akımın baĢladığı taraftaki kablonun boyu değiĢirse değiĢir. Enerjinin ampule iletimi için geçen süre değiĢir. Diğer kablonun boyu önemli değildir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Son olarak E9 kodlu katılımcının daha önce girmiĢ olduğu bir tartıĢma ortamından dolayı bu konuyla ilgili kafasının karıĢmıĢ olduğu görülmüĢtür ve görüĢü Farklı GörüĢ olarak belirtilmiĢtir. E9 kodlu öğretmen, görüĢünü “Biraz tartıĢmalı... Keban ve Ģey örneği.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 21. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusunda katılımcılar etikler ve etkilemez cevaplarıyla iki gruba ayrılmıĢtır. Etkiler cevabını veren katılımcılar her iki kablo ve sadece ilk kablo cevaplarıyla kendi içlerinde iki gruba ayrılmıĢlardır. Katılımcıların dağılımı Tablo 73’te gösterilmiĢtir. Tablo 73. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Etkilemez Etkiler Her Ġki Kablo Sadece Ġlk Kablo Farklı GörüĢ Toplam 9 3 18 5 1 36 “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 9 kiĢinin etkilemez cevabını verdiği görülmüĢtür. Etkiler diyenlerin 18’i her iki kablonun, 5’i sadece ilk kablonun etkileyeceğini belirtmiĢtir. 3 kiĢinin kabloların uzunluğunun ampulün yanmaya baĢladığı anı etkilediğini söylediği ama açıklama yapmadığı görülmüĢtür. 1 kiĢi görüĢünü farklı ifade etmiĢtir. Tablo 73’e göre kabloların uzunluğunun ampulün yanmaya baĢladı an ile iliĢkisinin olup olmadığın inceleyen soruda iliĢkinin olduğunu ifade eden açıklamalar öne çıkmıĢtır. ĠliĢkiyi kurarken katılımcılar devreyi tamamlama kuralından yola çıkarak genelde her iki kablonun da boyunun önemli olacağını ifade etmiĢtir. Sadece akımın baĢladığı yerden 131 ampule gelen kablonun boyunun önemli olduğunu ifade eden açıklamalara da yer verilmiĢtir. Tabi bunun yanın da kablonun boyunun hiçbir Ģey ifade etmeyeceğini söyleyen katılımcılar da olmuĢtur. 21. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusunda katılımcılar cinsiyete göre Tablo 74’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 74. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Her Ġki Kablo Sadece Ġlk Kablo Farklı GörüĢ Toplam Kadın 4 0 4 2 0 10 Erkek 5 3 14 3 1 26 Toplam 9 3 18 5 1 36 “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 4 kadın, 5 erkek katılımcının etkilemeyeceğini belirttiği görülmüĢtür. 4 kadın her iki kablonun, 2 kadın sadece ilk kablonun önemli olduğunu söylemiĢtir. Erkek katılımcılarda ise 14 kiĢinin her iki kablonun, 3 kiĢinin sadece ilk kablonun önemli olduğunu söyledikleri görülmüĢtür. Kadın katılımcılarda etkiler diyenlerin toplam sayısının, etkilemez diyenlerden daha fazla olduğu bununla beraber her iki kablonun boyunu da dikkate alan kadın katılımcı sayısıyla, kabloların boyu önemli değildir diyen kadın katılımcıların sayısının eĢit olduğu Tablo 74’te görülmüĢtür. Erkek katılımcılarda etkilemez diyenlerin sayısı neredeyse kadın katılımcılarla aynıdır. Katılımcı sayılarını değerlendirdiğimizde erkeklerin, kadınların neredeyse 3 katı olması kadınlarda etkilemez cevabının erkeklere göre öne çıktığını göstermiĢtir. Aynı durum sadece ilk kablonun önemli olduğuna katılanlar için de geçerlidir. 21. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusunda katılımcılar deneyim durumlarına göre Tablo 75’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. 132 Tablo 75. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Her Ġki Kablo Sadece Ġlk Kablo Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 4 1 2 0 0 7 10-20 1 0 3 1 0 5 5-10 0 0 2 1 0 3 0-5 3 2 7 1 1 14 Deneyimsiz 1 0 4 2 0 7 Toplam 9 3 18 5 1 36 “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 4 kiĢinin her iki kablo, 2 kiĢinin sadece ilk kablo; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 7 kiĢinin her iki kablo, 1 kiĢinin sadece ilk kablo; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin her iki kablo, 1 kiĢinin sadece ilk kablo; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin her iki kablo, 1 kiĢinin sadece ilk kablo; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin her iki kablo üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 5-10 yıllık deneyimi olanlardan hiç kimsenin etkilemez cevabını vermediği görülmüĢtür. Tablo 75’ göre 20 yılın üzerinde deneyimi olanların çoğundan etkilemez cevabı gelmiĢtir. Etkiler diyenler her iki kablonun da önemli olduğunu belirtmiĢtir. Geri kalan tüm deneyim gruplarında her iki kablonun boyu öne çıkmıĢtır. 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan etkilemez cevabını veren olmamıĢtır. 21. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 76’da gösterilmiĢtir. Tablo 76. Katılımcıların 21. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Etkilemez Etkiler Her Ġki Kablo Sadece Ġlk Kablo Farklı GörüĢ Toplam Doktora 0 1 4 1 0 6 Yüksek Lisans 2 1 7 0 1 11 Lisans 6 1 4 2 0 13 Öğrenci 1 0 3 2 0 6 Toplam 9 3 18 5 1 36 133 “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢinin her iki kablo, 2 kiĢinin sadece ilk kablo; lisans mezunu olanlardan 4 kiĢinin her iki kablo, 2 kiĢinin sadece ilk kablo; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 7 kiĢinin her iki kablo; doktora düzeyinde olanlardan 4 kiĢinin her iki kablo, 1 kiĢinin sadece ilk kablo üzerinden açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Bununla beraber doktora düzeyindeki katılımcılardan hiç kimse etkilemez cevabını vermemiĢtir. Lisans düzeyinden 6 kiĢi etkilemez demiĢtir. Lisans düzeyindeki katılımcılarda etkilemez cevabının diğer akademik durumdaki katılımcılara göre öncelik kazandığı söylenebilir. Tüm eğitim düzeylerinde her iki kablonun etkili olacağını içeren açıklamalar öne geçmiĢtir. Yüksek lisans düzeyinden hiçbir katılımcı sadece ilk kablonun boyunun anlam ifade edeceğini söylememiĢtir. Doktora düzeyinden hiçbir katılımcı da etkilemez cevabını kullanmamıĢtır. 22. Sorunun Değerlendirilmesi “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akım 2. Ampul Direnci 3. Kablolar 4. Potansiyel Farkı Katılımcıların çoğu tüm gruplara girecek açıklamalar yapmıĢtır ama devreden geçen akım verilen ilk cevaplar arasında yer almaktadır. “Akım haricinde ne olabilir?” sorusuyla ampul direnci, potansiyel farkı ve kablolar grupları oluĢmuĢtur. Kablolardan bahsedilmesinde de daha önce sorulan soruların rol aldığı düĢünülmektedir. Akım: Ampulün parlaklığını akımın değiĢmesiyle değiĢeceğini açıklayan katılımcılar “Akım” grubunda yer almıĢtır. Akım grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Üzerinden geçen akımın Ģiddetini arttırarak…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Üzerinden geçen akım ile doğru orantılı. Akım sabit olursa parlaklık değiĢmez. Akımı sabit tutar direnci artırır isek parlaklık değiĢebilir.” Ģeklinde 134 ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Evet. Mesela direncin üzerinden geçen akımla akımı arttırdığımız zaman daha parlak yanacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu katılımcı tüm gruplara girmektedir fakat tek amacı akımı değiĢtirmektir. K9 kodlu öğretmen adayıyla yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir: -Pil sayısı etkilidir. Ampul sayısı etkilidir. Ġletkenin cinsi etkiler. Pilin voltunu değiĢtirirsem. Akımı baĢka nasıl değiĢtirebilirim? -Akım Ģiddetini sabit tutarsak baĢka yolu var mı? -Yok Ampul Direnci: Ampulün parlaklığının ampul direncine bağlı olarak açıklayan katılımcılar “Ampul Direnci” grubunda yer almıĢtır. Ampul direnci grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akımı değiĢtirerek, ampulün yapısını değiĢtirerek parlaklığını değiĢtirebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün parlaklığı akımla doğru orantılıdır. Akımı sabitlediğimiz an lambanın direnci… küçük dirençli lamba kullanırsak parlaklığı artar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulü değiĢtirseniz değiĢtirirsiniz. Uzun iletim hattı yerine daha kısa iletim hattı kullanarak kısaltabiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Güç kaynağımız belirleyici olabilir. Ġletken kablonun özellikleriyle oynayabiliriz. Boyuyla kesit alanıyla yapıldığı malzemenin cinsiyle oynayabiliriz. Kullandığımız tungsten tabi bu ampulün içsel Sonuçta bu ampulünde okuyabileceği değer var o değerin üzerine çıkarsak ampul çalıĢmaz hale geliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “…lambanın direncini arttırırız.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “... Mesela bu pile 100w lık bir ampul bağlarsam hiç yanmaz. Ampule bağlı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 135 Kablolar: Ampulün parlaklığının kablolara bağlı olarak değiĢeceğini açıklayan katılımcılar “Kablolar” grubunda yer almıĢtır. Burada kabloların cinsinden ve boyundan bahsedilmiĢtir. Kablolar grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “... Uzun iletim hattı yerine daha kısa iletim hattı kullanarak değiĢtirebiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “... Kablonun iletkenliğini değiĢtirebilirim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı, pilin gücü, ampul telinin direnci, kabloların direnci ile değiĢir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Uyguladığımız gücü değiĢtirirsek. BaĢka bir yolu var mı kabloları değiĢtirmek uzatmak ya da kısaltmak Ģiddeti değiĢtirmeyecek. Kabloyu değiĢtirdiğimizde değiĢiyor ama kabloyu biraz uzattığımızda ampul üzerindeki akım azalıyor, ampul üzerindeki potansiyel farkı da azalıyor kablolar üzerindeki direnç artıĢından dolayı akım azalıyor voltaj da azalıyor güç o zaman parlaklığı değiĢiyor kablo uzunluğuna bağlı olarak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Potansiyel Farkı: Ampulün parlaklığının potansiyel farkın değiĢmesiyle değiĢeceğini açıklayan katılımcılar “Potansiyel Farkı” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Güç kaynağını arttırabiliriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E9 kodlu öğretmen, görüĢünü “Uygulanan gerilime bağlıdır direk.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Pili değiĢtirirsek değiĢir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı değiĢtirirsem ampulün parlaklığı değiĢir…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 22. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusunda katılımcıların oluĢan alt gruplara dağılımı Tablo 77’de gösterilmiĢtir. 136 Tablo 77. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akım Ampul Direnci Kablolar Potansiyel Farkı Toplam Katılımcı “Ampulün parlaklığını 12 28 değiĢtirmek 11 mümkün 24 mü?” 75 sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 12 kiĢinin akım aracılığı ile 28’inin ampul direnciyle, 11’inin kablolar ile ve 24 kiĢinin potansiyel farkı ampulün parlaklığını değiĢtirebileceğini ifade ettiği görülmüĢtür. Ampulün parlaklığını değiĢtirmek için ampulün direncini değiĢtirmek en çok verilen cevap olmuĢtur. Hemen arkasından potansiyel farkı değiĢtirmek gelmektedir. Ampul direnci ve potansiyel farkı kadar kullanılmasa da akım değerinin değiĢtirilmesinin veya kablolarla oynanmasının da ampulün parlaklığında değiĢim oluĢturacağı söylenmiĢtir. 22. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusunda katılımcıların oluĢan alt gruplara cinsiyete göre dağılımı Tablo 78’de gösterilmiĢtir. Tablo 78. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı “Ampulün Akım Ampul Direnci Kadın 3 8 3 7 21 Erkek 9 20 8 17 54 Toplam 12 28 11 24 75 parlaklığını değiĢtirmek Kablolar Potansiyel Farkı mümkün mü?” Toplam sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 8 kadın, 20 erkek katılımcının ampulün direnci ile cevabını verdiği görülmüĢtür. 3 kadın akımın, 3 kadın kablolar ile, 7 kadının potansiyel farkı cevabının verdiği görülmüĢtür. Erkek katılımcılarda ise 9 kiĢinin akım, 8 kiĢinin kablolar ve 17 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 78’e göre ampulün parlaklığının nelere bağlı olduğunu açıklayan katılımcılar cinsiyete göre ayrıldıklarında verdikleri cevapların benzer dağılım gösterdikleri 137 görülmüĢtür. Her iki cinsiyette de ampul direnci en fazla kullanılan etken olmuĢtur. Bununla beraber potansiyel farkı da öne çıkmıĢtır. 22. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusunda katılımcıların oluĢan alt gruplara deneyim durumuna göre dağılımı Tablo 79’da gösterilmiĢtir. Tablo 79. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Ampul Direnci Kablolar Potansiyel Farkı “Ampulün Toplam 20 üzeri 3 7 1 4 15 10-20 0 4 2 5 11 5-10 2 1 0 1 4 0-5 3 11 7 11 32 Deneyimsiz 4 5 1 3 13 Toplam 12 28 11 24 75 parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 4 kiĢinin akım, 5 kiĢinin ampul direnci, 1 kiĢinin kablolar ve 3 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin akım, 11 kiĢinin sadece ampul direnci, 7 kiĢinin kablolar ve 11 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin akım, 1 kiĢinin ampul direnci ve 1 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 4 kiĢinin ampul direnci, 2 kiĢinin kablolar ve 5 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin akım, 7 kiĢinin ampul direnci,1 kiĢinin kablolar ve 4 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 79’a göre 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılar akımın değiĢmesinden; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılar kabloların değiĢmesinden hiç bahsetmemiĢtir. 20 yılın üzerinde deneyimi olanlar ampul direncini, 10-20 yıllık deneyimi olanlar potansiyel farkı, 5-10 yıllık deneyimi olanlar akımı öne çıkarmıĢtır. Eğitim düzeyleri değiĢtikçe verilen cevaplarda da değiĢiklik olduğu görülmüĢtür. 138 22. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 80’de gösterilmiĢtir. Tablo 80. Katılımcıların 22. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Ampul Direnci Kablolar Potansiyel Farkı Toplam Doktora 3 4 3 3 13 Yüksek Lisans 0 9 5 11 25 Lisans 6 11 2 7 26 Öğrenci 3 4 1 3 11 Toplam 12 28 11 24 75 “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢinin akım, 4 kiĢinin ampul direnci , 1 kiĢinin kablolar ve 3 kiĢinin potansiyel farkı; lisans düzeyindeki katılımcılardan 6 kiĢinin akım, 11 kiĢi ampul direnci, 2 kiĢinin kablolar ve 7 kiĢi potansiyel farkı; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 9 kiĢinin ampul direnci, 5 kiĢinin kablolar ve 11 kiĢinin potansiyel farkı; doktora düzeyinde olanlardan 3 kiĢinin akım, 4 kiĢinin ampul direnci, 3 kiĢinin kablolar ve 3 kiĢinin potansiyel farkı cevabını verdiği görülmüĢtür. Bununla beraber yüksek lisans düzeyindeki katılımcılardan hiç kimse akım cevabını vermemiĢtir. Doktora düzeyinde olanlar katılımcıların alt gruplara tamamen homojen Ģekilde dağılmıĢ olmaları dikkat çekmiĢtir. Benzer durum lisans öğrencileri için de geçerlidir. Lisans mezunları da tüm gruplara dağılmıĢtır fakat kablolar kısmen az, ampul direnci kısmen fazla atıf almıĢtır. Yüksek lisans seviyesinde ise akımın ampulün parlaklığının değiĢmesindeki rolünden hiç bahsedilmemiĢtir. 23. Sorunun Değerlendirilmesi “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. DeğiĢim Olur 139 2. DeğiĢim Olmaz Katılımcılardan cevaplar alındıktan sonra verdikleri cevabın doğruluğunu test etmeleri için basit bir ampul devresinde uygulama fırsatı verilmiĢtir. Verilen cevapla gözlem sonucu arasında çeliĢki varsa bunun nedenini açıklamaları istenmiĢtir. DeğiĢim Olur: AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanıldığında ampulün parlaklığında değiĢim olacağını belirten katılımcılar “DeğiĢim Olur” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bu pil kaç volt, o kaç volt. Bu bir buçuk bu da 1.5. ġöyle değiĢebilir; Ġlk baĢlangıçta değiĢmez zamanla değiĢir. Zamanla hangisinin kapasitesi azsa gitgide ampulün sönmesine sebep olacak biri daha uzun boylu olacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Düz mantıkla bakacak olursam daha fazla güç kaynağı daha fazla parlaklık verecektir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulü yakabilirdi. Çünkü çok fazla akım geçince çok fazla ısınacaktır tel eriyip kopabilecektir. Voltajları her ne kadar aynı da olsa vereceği akım farklıdır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olabilir. Büyük pilin gücü daha fazla olduğu için bunun daha fazla akım geçireceğini düĢünüyorum. Görüntüsünden karar veriyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Büyük bir ihtimal daha kapasiteli bir pil bu. Parlaklığın daha fazla olmasını beklerim. Boyutlar standart AAA boyutu, AA boyutu ve A boyutundaki piller. Bunların boyutları da dolayısıyla sahip oldukları potansiyel farkı da voltajları da büyür yani.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Evet akım daha fazla geçecek daha parlak yanacak çünkü güç kaynağımızı arttırdık.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *DeğiĢim olacağını düĢünen katılımcıların çoğu pilin boyutu büyüdüğünde potansiyel farkının, gücünün veya enerjisinin artacağını düĢünerek cevap vermiĢtir. E16 kodlu öğretmenin ise potansiyel farkın değiĢmemesine rağmen akımın değiĢeceğini ifade etmesi çok daha dikkat çekici bir açıklama olmuĢtur. E12 kodlu katılımcı ise farklı bir açıdan bakarak pillerin bitmeye yakın zamanlarındaki farklılıklarından bahsetmiĢtir. 140 DeğiĢim Olmaz: AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanıldığında ampulün parlaklığında değiĢim olmayacağını belirten katılımcılar “DeğiĢim Olmaz” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sahip olduğu potansiyel değerleri aynıysa hiçbir fark olmaz. Ġkisi de 1,5V parlaklıkta bir değiĢiklik olmaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “1,5V mu? Voltajına bakmak lazım. Ġkisi de 1,5 V ise büyük ihtimalle öyle olması lazım aynı yakacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bakarım üzerine. Amperle iliĢkili bir Ģey var mı diye bakıyorum. DeğiĢmez ikisinin de potansiyel farkı aynı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “1,5 volt bu da 1,5 volt değiĢme olmaz. Ġkisi de 1,5 voltluk bir potansiyel farkı oluĢturuyor. Ampulün parlaklığı için önemli olan akım ikisi de her durumda 1,5 voltluk bir potansiyel farkı uygulayacaklar akım oluĢması için devrede.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E6 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġkisi de 1,5V değiĢmezdi.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *Bazı katılımcılar pilin boyutuyla potansiyel farkının arasında bir bağlantı olmadığını biliyordu. Bazıları ise boyutla direk iliĢki kurmaktansa pilin üzerindeki potansiyel farkı değerine bakmayı tercih etmiĢtir. Farklı GörüĢ: “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusuna verilen farklı görüĢler aĢağıda belirtilmiĢtir. *E24 kodlu katılımcı pilin boyutu büyüdükçe potansiyel farkı artar yanılgısına düĢmüĢ olmasına rağmen pillerde yazan potansiyel farkı değerlerine bakmayı ihmal etmemiĢtir. Bu katılımcının D boyutlu pille 9V luk pili karıĢtırdığı anlaĢılmıĢtır. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Büyük pil üzerinde farklı bir voltaj değeri yazar. Bunda da 1,5V yazıyormuĢ o zaman bir Ģey değiĢmez. Genel olarak bu boyuttaki pillerin potansiyel farkı 1,5V dan büyük olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E5 kodlu katılımcı pil kullanıldıkça üzerinde yazan potansiyel farkın değiĢeceğini ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Daha sönük yanabilirdi. Bu pilin sahip olduğu potansiyel daha düĢükse daha sönük yanar. Bence ikisi de aynı potansiyelli piller ama kullanılma 141 durumuna göre değiĢir. AA boyutlu pil baya kullanılmıĢ gerçi, D boyutlu pil daha az kullanılmıĢ.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Diğer 3 farklı görüĢe sahip katılımcı önce pilin boyutuyla iliĢki kurmaya çalıĢmıĢ daha sonra potansiyel farkların aynı olduğunu fark etmiĢtir. 23. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” katılımcıların oluĢan alt gruplara dağılımı Tablo 81’de gösterilmiĢtir. Tablo 81. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı DeğiĢim Olur DeğiĢim Olmaz Farklı GörüĢ Katılımcı 10 22 5 Toplam 37 “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 10 kiĢinin değiĢim olur derken 22 kiĢinin değiĢim olmaz dediği ve 5 kiĢinin farklı görüĢler öne sürdüğü görülmüĢtür. Ampulün parlaklığının pilin boyutuyla bir iliĢkisinin olup olmadığı sorulduğunda katılımcıların çoğunun Tablo 81’de değiĢim olmayacağını söylediği görülmüĢtür. Bunun yanında pil boyutuyla ampul parlaklığı arasında iliĢki kurmaya çalıĢan katılımcılar olmuĢtur. 23. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” katılımcıların oluĢan alt gruplara cinsiyete göre dağılımı Tablo 82’de gösterilmiĢtir. Tablo 82. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı DeğiĢim Olur DeğiĢim Olmaz Farklı GörüĢ Toplam Kadın 3 5 2 10 Erkek 7 17 3 27 Toplam 10 22 5 37 142 “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 3 kadın, 7 erkek katılımcının değiĢim olur, 5 kadın 17 erkek katılımcının değiĢim olmaz cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 82’ye göre verilen cevaplar cinsiyete göre karĢılaĢtırıldığında kadınlarda ve erkeklerde benzer durumla karĢılaĢılmıĢtır ve değiĢim olmayacağına öncelik verilmiĢtir. 23. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” katılımcıların oluĢan alt gruplara deneyim durumlarına göre dağılımı Tablo 83’te gösterilmiĢtir. Tablo 83. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı DeğiĢim Olur DeğiĢim Olmaz Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 3 3 1 7 10-20 2 3 0 5 5-10 0 3 0 3 0-5 2 10 3 15 Deneyimsiz 3 3 1 7 Toplam 10 22 5 37 “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 3’er kiĢinin değiĢim olur ve değiĢim olmaz 1 kiĢinin farklı görüĢ; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin değiĢim olur, 10 kiĢinin değiĢim olmaz ve3 kiĢinin farklı görüĢ; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin değiĢim olmaz; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin değiĢim olur, 3 kiĢinin değiĢim olmaz; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin değiĢim olur, 3 kiĢinin değiĢim olmaz cevabı verdiği görülmüĢtür. 5-10 yıl deneyimi olan katılımcılardan hiçbiri değiĢim olur cevabını vermemiĢtir. 23. sorunun deneyime göre dağılımını gösteren Tablo 83’e göre 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılarla deneyimsiz olan katılımcılar benzer durum göstermiĢtir. 5-10 yıllık 143 deneyimi olan katılımcılardan değiĢim olacağına dair hiç cevap gelmemiĢtir. Ampulün parlaklığının pilin boyutuyla iliĢkisinin olmadığını ifade eden açıklamalar 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılarda fark atmıĢtır. Bu tablodan soruya verilen cevapların deneyime göre paralellik göstermediği görülmüĢtür. 23. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 84’te gösterilmiĢtir. Tablo 84. Katılımcıların 23. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı DeğiĢim Olur DeğiĢim Olmaz Farklı GörüĢ Doktora 2 3 1 Yüksek Lisans 2 8 2 Lisans 3 9 1 Öğrenci 3 2 1 “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢinin değiĢim olur, 2 kiĢinin değiĢim olmaz; lisans düzeyinde olanlardan 3 kiĢinin değiĢim olur, 9 kiĢinin değiĢim olmaz; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin değiĢim olur, 8 kiĢinin değiĢim olmaz; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin değiĢim olur, 3 kiĢinin değiĢim olmaz cevabı verdiği görülmüĢtür. Her akademik düzeyde farklı görüĢ bildirilmiĢtir. Ampulün parlaklığının pilin boyutuyla iliĢkisinin olup olamadığı ile ilgili düĢünceleri ölçen soruda Tablo 84’e göre doktora düzeyindeki katılımcılar ile lisans öğrencileri, yüksek lisans düzeyindeki katılımcılar ile lisans mezunları benzer durum göstermiĢtir. 144 24. Sorunun Değerlendirilmesi “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Gelir 2. Gelmez Gelir: Bu grupta sadece iki katılımcı yer almıĢ ve bu katılımcılar pilin boyutu değiĢtiğinde kablonun içerisinde değiĢiklik olacağını belirtmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Voltajları aynı olsa da akım değiĢir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pil büyüdükçe levhaları büyütmüĢ olursunuz elektrik alan artmıĢ olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E16 kodlu katılımcının ohm yasasıyla ilgili sıkıntılarının olduğu görülmüĢtür. K1 kodlu katılımcının ise elektriksel alan Ģiddetini levhaların büyüklüğüne bağlaması dikkat çekicidir. Gelmez: Pilin boyutu değiĢtiğinde kablonun içerisinde değiĢiklik olmayacağını belirten katılımcılar bu grupta yer almıĢtır. Gelmez cevaplarından bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Birim zamanda geçen yük miktarı aynı oluyor. Akımın bir taraftan birim zamandaki yük miktarı olayı var diğer taraftan potansiyel farkın dirence oranı olayı var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin boyutundan ziyade buradaki olayımız gerilim olduğu için eğer gerilimi değiĢtirmiyorsak farklı bir beklenti olmaması lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Etkilememsi lazım enerji farkıyla ilgili ikisinin de enerji farkı aynı. Büyük pil de bir sürü pili paralel bağlı gibi düĢünün dolayısıyla daha uzun süre yanacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kablo değiĢmezse değiĢmez.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 145 24. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda meydana gelen alt gruplarda katılımcılar Tablo 85’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 85. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Gelir Gelmez Toplam 2 34 36 Katılımcı “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde büyük çoğunluğu oluĢturan 34 kiĢinin gelmez cevabını, 2 kiĢinin de gelir cevabının verdiği görülmüĢtür. 24. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda meydana gelen alt gruplarda katılımcılar cinsiyete göre Tablo 86’da gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 86. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Gelmez Gelir Toplam Kadın 9 1 10 Erkek 25 1 26 Toplam 34 2 36 “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 9 kadın, 25 erkek katılımcının gelmez, her iki katılımcı grubundan 1’er kiĢinin ise gelir cevabını verdikleri görülmüĢtür. 24. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda meydana gelen alt gruplarda katılımcılar deneyime göre Tablo 87’de gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. 146 Tablo 87. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Gelmez Gelir Toplam 20 üzeri 5 2 7 10-20 5 0 5 5-10 3 0 3 0-5 14 0 14 Deneyimsiz 7 0 7 Toplam 34 2 36 “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 7 kiĢinin; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 14 kiĢinin; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin gelmez cevabını verdiği, gelir cevabını sadece 20 yıl üzeri tecrübesi olan kullanıcılardan 2 kiĢinin verdiği görülmüĢtür. Tablo 87’e göre pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik olacağını belirten tek grup 20 yılın üzerinde deneyim sahibi olan fizik öğretmenlerinden oluĢmuĢtur. 24. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 88’de gösterilmiĢtir. Tablo 88. Katılımcıların 24. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Gelmez Gelir Toplam Doktora 6 0 6 Yüksek Lisans 10 1 11 Lisans 12 1 13 Öğrenci 6 0 6 Toplam 34 2 36 147 “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 6 kiĢinin gelmez; lisans düzeyinde olanlardan 12 kiĢinin gelmez, 1 kiĢinin gelir; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 10 kiĢinin gelmez, 1 kiĢinin gelir; doktora düzeyinde olanlardan 6 kiĢinin gelmez cevabı verdiği görülmüĢtür. Bununla birlikte doktora düzeyinde olanlardan hiç kimsenin gelir cevabını vermediği görülmüĢtür. Tüm akademik düzeylerde gelmez cevabı ön plandadır. Lisans öğrencisi olanlar ile doktora düzeyinde olanlardan hiç kimse pilin boyutuna bağlı ampul parlaklığında değiĢiklik meydana geleceğini söylememiĢtir. 25. Sorunun Değerlendirilmesi “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Artar 2. Patlayabilir 3. DeğiĢmez Artar: D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanıldığında ampulün parlaklığının artacağını belirten katılımcılar “Artar” grubunda yer almıĢtır. Artar grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Potansiyel farkı fazlaysa sanırım daha parlak bekleriz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Daha parlak yanacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Daha parlak yanabilir. Birim zamanda daha çok elektron geçecek ve daha çabuk ısınacak. Güç fazla olduğu için üzerinden geçen elektron daha fazla.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “9V tam 6 katı öncekilerin daha parlak yanmasını bekliyorum.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akım artacağı için artar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bunun gerilimi fazla olduğu için 9V olduğu için üzerinden geçen akımın karesi ile doğru orantılı olduğu için parlaklık artar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 148 *K2 kodlu katılımcı pilin küp ve büyük olmasından yola çıkarak iki pil varmıĢ gibi düĢünmüĢtür. Patlayabilir: D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanıldığında ampulün patlayabileceğini belirten katılımcılar “Patlayabilir” grubunda yer almıĢtır. Patlayabilir grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin potansiyel farkı diğer pilimizden daha fazla 6katı. Yeri gelir patlatır da.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġimdi devredeki ampulün rezistif değeri sabit olduğu için bir önceki pil ikisi de 1,5 volt olduğu için baĢlangıçta ikisi de aynı yanar ama bunun değeri 9 volt olduğu için bunun daha parlak yanmasının hatta lambanın tamamen yanmasına neden olabilir. Buradaki direncin değerine bağlı olarak onu da yakabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “9V olduğu için parlaklığı artacaktır. Belki de patlayacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bunun potansiyel farkı yüksek daha parlak yanar belki patlatır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. DeğiĢmez: D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanıldığında ampulün parlaklığının değiĢmeyeceğini belirten E3, E18 ve K8 kodlu katılımcılar “DeğiĢmez” grubunda yer almıĢtır. Farklı GörüĢ: Artar grubunda da yer alabilecek K10 kodlu katılımcı çeliĢkili açıklamasından dolayı “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bu 9V daha fazla ampul parlaklığı artar. Daha fazla enerji veriyoruz devreye. Artmaz daha uzun süre yanar. Ben de bir çeliĢkiye düĢtüm yok yok artar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 25. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda katılımcılar verdikleri cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara Tablo 89’da gösterildiği gibi dağılmıĢtır. 149 Tablo 89. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Artar Patlayabilir DeğiĢmez Farklı GörüĢ Toplam 28 4 3 1 36 “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde büyük çoğunluğu oluĢturan 24 kiĢinin artar, 4 kiĢinin patlayabilir, 3 kiĢinin değiĢmez cevabını verdiği görülmüĢtür.1 kiĢi de farklı görüĢ bildirmiĢtir. Katılımcıların çoğu ampulün parlaklığının artacağını söylemiĢtir. Bunun yanında ampul direncinin 9V luk pile dayanamayıp patlayabileceğini ifade edenler olmuĢtur. Bir o kadar da herhangi bir değiĢiklik olmayacağını söyleyenler vardır. 24. ve 25. Soruların ikisinde de farklı boyutlarda piller kullanılmasına rağmen 24. Soruda ampul parlaklığı değiĢmez, 25. soruda parlaklık artar cevapları büyük farkla öne çıkmıĢtır. Bu durum katılımcıların çoğunun pilin boyutunun değil potansiyel farkının önemli olduğunun farkında olduğunu göstermiĢtir. 25. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda katılımcılar verdikleri cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara cinsiyete göre Tablo 90’da gösterildiği gibi dağılmıĢtır. Tablo 90. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Artar Patlayabilir DeğiĢmez Farklı GörüĢ Toplam Kadın 8 0 1 1 10 Erkek 20 4 2 0 26 Toplam 28 4 3 1 36 “D boyutlu pil yerine büyük (9 V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 8 kadın, 20 erkek katılımcının artar; 4 erkek katılımcının patlayabilir; 1 kadın ve 2 erkek katılımcının değiĢmez dediği; 1 kadın katılımcının farklı görüĢle cevabını verdiği görülmüĢtür. 150 Tablo 90’da “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda da kadın ve erkek adayların aynı cevapta yoğunlaĢtıkları görülmüĢtür. Yalnız kadın katılımcıların sayısının çok az olmasına rağmen değiĢmez cevabının erkek katılımcılara yakın değerde olduğu görülmüĢtür. Kadın katılımcılardan hiç kimse ampulün patlama ihtimalini düĢünmemiĢtir. 25. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda katılımcılar verdikleri cevaplar doğrultusunda oluĢan alt gruplara deneyime göre Tablo 91’de gösterildiği gibi dağılmıĢtır. Tablo 91. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Artar Patlayabilir DeğiĢmez Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 5 1 1 0 7 10-20 3 1 1 0 5 5-10 3 0 0 0 3 0-5 11 2 1 0 14 Deneyimsiz 6 0 0 1 7 Toplam 28 4 3 1 36 “D boyutlu pil yerine büyük (9 V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 6 kiĢinin artar; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 11 kiĢinin artar, 2 kiĢinin patlayabilir, 1 kiĢinin değiĢmez; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin artar; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin artar, 1 kiĢinin değiĢmez, 1 kiĢinin patlayabilir; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin artar, 1 kiĢinin patlayabilir, 1 kiĢinin değiĢmez cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildiren katılımcı deneyimsizdir. Katılımcıların 9V luk pilin ampulün parlaklığını nasıl etkileyeceği ile ilgili düĢüncelerini ölçen bu soruda her deneyim grubunda parlaklığın artacağı cevabı öne çıkmıĢtır. 5-10 yıllık deneyime sahip olan ve deneyimsiz olan katılımcılar parlaklık değiĢmez veya ampul 151 patlayabilir cevaplarını hiç kullanmamıĢtır. Ampulün patlayabileceğini düĢünenlere baktığımızda tecrübeyle orantılı bir durum olmadığı görülmüĢtür. 25. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu pil yerine büyük (9 V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 92’de gösterilmiĢtir. Tablo 92. Katılımcıların 25. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Artar Patlayabilir DeğiĢmez Farklı GörüĢ Toplam Doktora 5 1 0 0 6 Yüksek Lisans 8 1 2 0 11 Lisans 10 2 1 0 13 Öğrenci 5 0 0 1 6 Toplam 28 4 3 1 36 “D boyutlu pil yerine büyük (9 V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 5 kiĢinin artar; lisans düzeyinde olanlardan 10 kiĢinin artar, 2 kiĢinin patlayabilir, 1 kiĢinin değiĢmez; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 8 kiĢinin artar, 1 kiĢinin patlayabilir, 2 kiĢinin değiĢmez; doktora düzeyinde olanlardan 5 kiĢinin artar, 1 kiĢinin patlayabilir cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ beyan eden katılımcı lisans öğrencisidir. Doktora düzeyinde olan ve henüz lisans öğrencisi olan katılımcılar ampulün parlaklığı değiĢmez cevabına hiç değinmemiĢtir. Her akademik düzeyde parlaklığın artacağına dair açıklamalar öne çıkmıĢtır. Lisans öğrencisi olan katılımcılardan ampulün patlama ihtimalini düĢünen olmamıĢtır. 26. Sorunun Değerlendirilmesi “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler üç alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 152 1. Ömür 2. Kullanım Yeri 3. Teknoloji 4. Maddenin Cinsi Ömür: Pillerin farklı boyutlarda üretilmesinin nedenini kullanım ömrünün değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Ömür” grubunda yer almıĢtır. Ömür grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E1 kodlu katılımcı potansiyel farkın zamanla azaldığını düĢünmektedir. “Potansiyel farklar aynı olsa bile yükler farklıdır ve farkın sıfırlanması için geçen süre değiĢecektir.” görüĢü hakimdir. E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Büyük piller daha uzun süre dayanır çünkü büyük piller fazla yüke sahiptir. Büyük pil 1,5 V dan 0 V a düĢene kadar geçen süre daha uzundur. Potansiyel farkları aynıdır ama yük miktarları farklı olabilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Süre kullanım süresi. Tabi ki büyük ve küçük pillerin kullanımı aynı enerjiyi verir ama yanma süreleriyle, ömrüyle alakalı parlaklıkla değil.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çünkü daha uzun süre… içerideki kullanmıĢ olduğumuz kimyasal madde daha çok reaksiyona girecek ya daha uzun sürecek, daha uzun ömürlü olacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Sadece süresi uzar gibi geliyor. Bunun depoladığı elektrik alan mı desek, enerji ondan daha fazla olduğu için bu daha uzun süre yakar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Kullanım Yeri: Pillerin farklı boyutlarda üretilmesinin nedenini kullanım yerinin değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Kullanım Yeri” grubunda yer almıĢtır. Kullanım yeri grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kullanım yerine göre… bir kumandada büyük ebattaki pilin kullanmıĢ olsak iki pille çalıĢıyorsa kumanda çok kaba olması gerekir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E16 kodlu katılımcı uygulamalarla iki pilin potansiyel farkının aynı olduğunu görmesine rağmen farklı akım değerlerinden bahsetmektedir. 153 E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “ Ģimdi kullanılıĢ amaçlarına göre farklı akım gerektiren yerlerde kullanılabilir. Biz genellikle saatlerde kalem pil, el fenerinde orta pil kullanırız çünkü pil yatakları o pillere göre yapılmıĢtır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Daha sonra küçük ölçülerde yapılmaya baĢlandı ama bu sefer büyük ölçülerde kullanılan aletler değiĢmediği için hala büyük ölçülü piller yapılıyordur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kullanım kolaylığı diyeceğim ama bunun (D boyutlu pil için) nasıl bir kullanım kolaylığı olabilir. Hakikaten anlaĢılır gibi değil hiç düĢünmemiĢtim.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Maddenin Cinsi: Pillerin farklı boyutlarda üretilmesinin nedenini kullanım içinde kullanılan maddenin cinsinin değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Maddenin Cinsi” grubunda yer almıĢtır. Maddenin cinsi grubuna giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yapıldıkları madde farklı olabilir baĢka malzeme kullandıkları için boyut büyümüĢtür.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani içerisindeki malzemeden kaynaklanıyor olabilir. Bu alkalin bu da karbon farklı malzemelerin kimyasal tepkimeye girmesiyle potansiyel farkı oluĢtuğu için ikisinin içinde farklı malzemeler var diye düĢünüyorum. Sanırım öyle. Aynı marka aynı malzemelerden oluĢmuĢ olsaydı piller o zaman boyutla voltaj değiĢebilirdi. Kimyasal malzemelerin reaksiyona girme miktarı değiĢecektir. Ġçindeki malzeme miktarı değiĢecek boyutla beraber, malzeme miktarıyla beraber kimyasal tepkime sayısı değiĢecek artacak veya azalacak boyutuna göre o yüzden potansiyel farkı da değiĢecektir muhtemelen.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *E4 kodlu katılımcı pilin içindeki madde miktarı arttıkça pilin potansiyel farkının artacağını düĢünmektedir. Teknoloji: Pillerin farklı boyutlarda üretilmesinin nedenini teknolojinin değiĢmesiyle açıklayan katılımcılar “Teknoloji” grubunda yer almıĢtır. Teknoloji grubuna giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Teknolojiyle ilgili bence. Olanak olsa en düĢük hacimde en yüksek enerjili bir Ģey üretmeye çalıĢırlar. Büyük pilde eski teknoloji kullanılıyordur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 154 E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bence teknolojiye endeksli bir Ģey. Daha önceden küçük ölçülerde yapılamıyordu büyük ölçülerde yapılıyordu.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Diğer gruplara girmeyen cevaplar “Farklı GörüĢ” olarak yer almıĢtır. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Maliyet değiĢebilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik alan değiĢiyor. Kesit alanı değiĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Hiç düĢünmedim ikisinin de potansiyelleri aynı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K7 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Hiçbir fikrim yok.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 26. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcılar Tablo 93’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 93. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Ömür Katılımcı Kullanım Yeri Maddenin Cinsi Teknoloji Farklı GörüĢ 21 11 2 2 4 Toplam 40 “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 21 kiĢiden kullanım ömrü, 11 kiĢiden kullanım yeri, 2’Ģer kiĢiden maddenin cinsi ve teknoloji cevaplarının geldiği görülmüĢtür. 4 kiĢi de farklı boyutlarda pillerin üretilmesini farklı nedenlerle açıklamıĢtır. Pillerin farklı boyutlarda olma nedenine verilen cevapların baĢında kullanım ömrü gelmektedir. Ġkinci sırada kullanım yeri bulunmaktadır. Az sayıda katılımcının pilin içinde bulunan maddenin cinsiyle veya teknolojinin geliĢip geliĢmemesi ile açıkladığı görülmüĢtür. 26. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcılar cinsiyete göre Tablo 94’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. 155 Tablo 94. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Ömür Kullanım Yeri Maddenin Cinsi Teknoloji Farklı GörüĢ Toplam Kadın 3 4 0 0 4 11 Erkek 18 7 2 2 0 29 Toplam 21 11 2 2 4 40 “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde 3 kadın katılımcının ömür, 4 kadın katılımcının kullanım yeri cevabını verdiği; maddenin cinsi ve teknoloji cevabını verenlerin erkek olduğu; geri kalan erkek katılımcılardan 18’inin ömür, 7’sinin kullanım yeri olarak açıklama yaptığı görülmüĢtür. Farklı Ģekilde düĢüncesini ifade eden katılımcıların hepsi kadındır. Cinsiyete göre verilen cevaplar karĢılaĢtırıldığında erkek katılımcılarda kullanım ömrünün, kadın katılımcılarda kullanım yerinin baĢta geldiği görülmüĢtür. Kadın katılımcılar maddenin cinsi veya teknolojiyle ilgili hiçbir açıklama yapmamıĢtır. 26. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcılar deneyime göre Tablo 95’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 95. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Ömür Kullanım Yeri Maddenin Cinsi Teknoloji Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 2 2 0 1 1 6 10-20 4 1 0 1 0 6 5-10 2 1 0 0 0 3 0-5 11 4 2 0 0 17 Deneyimsiz 2 3 0 0 3 8 Toplam 21 11 2 2 4 40 “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 2 kiĢi ömür, 3 kiĢi kullanım yeri; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 11 kiĢi ömür, 4 kiĢi kullanım yeri, 2 kiĢi maddenin cinsi; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢi ömür, 1 kiĢi kullanım yeri; 10-20 yıllık deneyimi olan 156 katılımcılardan 4 kiĢi ömür, 1 kiĢi kullanım yeri, 1 kiĢi teknoloji; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2’Ģer kiĢi ömür ve kullanım yeri, 1 kiĢi teknoloji cevabını vermiĢtir. Deneyimsiz olanlardan 3 kiĢi ile 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 1 kiĢi görüĢünü alt gruplara girmeyecek Ģekilde açıklamıĢtır. Maddenin cinsine bağlı olarak açıklama yapan tek grup 0-5 yıllık deneyimi olanlardır. Teknolojiye bağlı açıklama yapanlar ise 10-20 yıllık ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan oluĢmaktadır. 0-5, 5-10, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılarda kullanım ömrü öne çıkarken; 20 yılın üzerinde deneyimi olanlarda kullanım ömrü ve kullanım yeri eĢit seviyededir. Deneyimsiz olan katılımcılarda ise kullanım yeri ömürden önce gelmektedir. 26. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 96’da gösterilmiĢtir. Tablo 96. Katılımcıların 26. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Ömür Kullanım Yeri Doktora 5 1 0 0 0 6 Yüksek Lisans 8 3 2 0 0 13 Lisans 7 4 0 2 1 14 Öğrenci 1 3 0 0 3 7 Toplam 21 11 2 2 4 40 “Neden farklı boyutlarda piller Maddenin Cinsi Teknoloji Farklı GörüĢ üretilir?” sorusu akademik Toplam duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 1 kiĢi ömür, 3 kiĢi kullanım yeri; lisans mezunu olanlardan 7 kiĢi ömür, 4 kiĢi kullanım yeri, 2 kiĢi teknoloji; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 8 kiĢi ömür, 3 kiĢi kullanım yeri, 2 kiĢi maddenin cinsi; doktora düzeyinde olanlardan 5 kiĢi ömür, 1 kiĢi kullanım yeri gruplarında yer almıĢtır. Farklı açıklamaların 3’ü öğrencilerden, 1’i lisans mezunlarından gelmiĢtir. Tablo 96’ya göre maddenin cinsiyle ilgili açıklamalar sadece yüksek lisans düzeyindeki katılımcılar tarafından yapılmıĢtır. Teknolojiyle ilgili açıklamalar da sadece lisans 157 düzeyindeki katılımcılar tarafından yapılmıĢtır. Lisans öğrencilerinin dıĢında tüm gruplar maddenin ömrünü, lisans öğrencileri ise kullanım yerini ilk sıraya koymuĢtur. 27. Sorunun Değerlendirilmesi “D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusuna verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. 9V 2. Fark Etmez Ampulün zaman içerisinde patlamasıyla pillerin potansiyel farkı arasında iliĢkinin olup olmadığı ile ilgili düĢünceleri ölçen bu soruda katılımcıların çoğu 9Vluk pilde ampulün daha erken patlayacağı cevabını vermiĢtir. Bazı katılımcılar ise ampul hangi pile bağlanırsa bağlansın hali hazırda yanıyorsa patlamayacağını söylemiĢtir. 9V: Ampulün 9V luk pille yakıldığında daha çabuk patlayacağını belirten katılımcılar “9V” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “9V da daha erken patlamasını beklerim. ġimdi ampulün patlaması gerekçesi yönünden düĢünecek olursak ampulün bir süre sonra patlaması ne olabilir tungsten fitilin tahrip olması diye düĢünüyorum. Ampul ne zaman patlar? Olduğundan daha yüksek gerilim verirseniz. Her ikisinde de yanıyorsa daha parlak yanması demek birim zamanda geçen yük miktarının daha fazla olduğunu söyler daha fazla olması da beraberinde ısıyı arttırır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġçindeki elemanın üzerinden akım geçiyor belli bir zaman akım geçtikten sonra patlar. BaĢka Ģeyler de olabilir. Voltaj, gelen Ģebeke geriliminin sapmasından mesela normalde 220V 50Hz ile gelir bu frekansın değiĢmesi bile etkili olabilir… Tabi bir malzemeyi ne kadar çok hırpalarsanız ne kadar hor kullanırsanız o kadar hızlı biter.9V da geçen akım miktarı birkaç kat fazla olacağından dolayı 9V da daha hızlı bir ömür kaybı olur deriz yani.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Muhtemelen sürekli ısı artıĢı var akım olduğundan dolayı malzemenin bozulduğu anlamına gelebilir patlama. Akımı fazla veren mesela 9V da daha çabuk tükenir. Ömrü kısalır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 158 E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “9V, çok yüksek akım geçirirseniz oradaki akkor patlar. Bunlar için patlatacak bir durum yoktur ama ampullerin belli saat ömürleri var ömürler de belli parlaklıkta ölçülmüĢtür parlaklık arttırılırsa ömür de azalır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Fark Etmez: Ampul hangi pille yakılırsa yakılsın değiĢen bir Ģey olmayacağını, eğer ampul devreye bağlandığı ilk anda patlamıyorsa ampulün daha sonra patlamayacağını belirten katılımcılar “Fark Etmez” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E10 kodlu katılımcı diğer katılımcılardan farklı bir açıklama yaparak ampulün zaman içerisinde patlamama nedenini potansiyel farkın azalmasına bağlamıĢtır. E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampul ilk anda patlamazsa daha sonraki süreçte patlamaz çünkü ampul üzerinden akım geçtikçe potansiyel azalacağı için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Akım birden geliyor herhalde içindeki Ģeyler kopuveriyor. Genelde anahtara bastığın anda patlar durup dururken patlayan ben hiç görmedim. Ben evde yıllarca patlamayan ampul kullanıyorum bunu süreyle açıklayamayabiliriz. Eğer baĢlangıçta ikisi de yakıyorsa patlamaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çekebileceği güçten fazlasını verirsen patlar. Ampul normalde yanıyorsa patlamaz. DeğiĢen tek Ģey parlaklık olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ampulün kaldırabileceği bir akım değeri var o akımı aĢmadıktan sonra neden patlasın ki. Patlama noktası tamamen kopma noktası tasarımla ilgili bir olay. Onlarda eĢik bir seviye var. Örnek olarak söylüyorum akkor 500 mA’e kadar dayanabiliyor. Sizin 300 ile 50 vermeniz arasında bir fark yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K5 kodlu katılımcı ise diğerlerinin aksine ampulün her iki pilde de patlayacağını belirtmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Ampul patlar ama hangi pile bağladığımızın bir önemi yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K9 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Ampul patlamaz. Belli bir süre sonra pil bittiği için söner. Acaba Ģöyle mi düĢünsek ampul içinde bir direnç var direncin ömrü biter mi? Yani direnç hep gelen akıma karĢı koyacak. Yok patlamaz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 159 27. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusunda katılımcılar iki alt gruba ayrılmıĢlardır. Fizik öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının “9V” ve “Fark Etmez” gruplarındaki sayıca dağılımı Tablo 97’de gösterilmiĢtir. Tablo 97. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı 9V Fark Etmez Toplam 23 13 36 “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 23 kiĢinin 9V, 13 kiĢinin fark etmez cevabını verdikleri görülmüĢtür. 27. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların cinsiyetlerine göre dağılımı Tablo 98’de gösterilmiĢtir. Tablo 98. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı 9V Fark Etmez Toplam Kadın 5 5 10 Erkek 18 8 26 Toplam 23 13 36 “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 5 kiĢinin 9V, 5 kiĢinin fark etmez; erkek katılımcılardan 18 kiĢinin 9V, 8 kiĢinin fark etmez cevabını verdikleri görülmüĢtür. 160 Cinsiyete göre karĢılaĢtırma yapıldığında kadın ve erkekler için farklı tablolarla karĢılaĢılmıĢtır. Kadınlarda fark etmez ve 9V luk pil daha önce patlatır cevapları eĢit sayıdadır. Erkeklerde ise 9V luk pil ampulü önce patlatır cevabı öne geçmiĢtir. 27. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusunda oluĢan alt gruplara katılımcıların deneyimlerine göre dağılımı Tablo 99’da gösterilmiĢtir. Tablo 99. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı 9V Fark Etmez Toplam 20 üzeri 4 3 7 10-20 5 0 5 5-10 2 1 3 0-5 10 4 14 Deneyimsiz 2 5 7 Toplam 23 13 36 “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 2 kiĢinin 9V, 5 kiĢinin fark etmez; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan katılımcılardan 10 kiĢinin 9V, 4 kiĢinin fark etmez; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin 9V, 1 kiĢinin fark etmez; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 5 kiĢinin 9V; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 4 kiĢinin 9V, 3 kiĢinin fark etmez cevabını verdiği görülmüĢtür. Deneyimsiz olan katılımcıların farklı bir tablo çizerek her iki pilde durumun değiĢmeyeceği cevabına öncelik verdikleri görülmüĢtür. Diğer dört deneyim grubunda ise 9V luk pile bağlandığında ampul daha önce patlar cevabı öne geçmiĢtir. 161 27. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 100’de gösterilmiĢtir. Tablo 100. Katılımcıların 27. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı 9V Fark Etmez Toplam Doktora 4 2 6 Yüksek Lisans 9 2 11 Lisans 9 4 13 Öğrenci 1 5 6 Toplam 23 13 36 “D boyutlu ve 9 V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 1 kiĢinin 9V, 5 kiĢinin fark etmez; lisans mezunu olanlardan 9 kiĢinin 9V, 4 kiĢinin fark etmez; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 9 kiĢinin 9V, 2 kiĢinin fark etmez; doktora düzeyinde olanlardan 4 kiĢinin 9V, 2 kiĢinin fark etmez cevabını verdikleri görülmüĢtür. 27 soru akademik duruma göre değerlendirildiğinde karĢılaĢılan durum deneyime göre yapılan değerlendirmeyle aynı sonucu vermiĢtir. Lisans öğrencilerinin diğer akademik düzeydeki grupların aksine fark etmez cevabını öne çıkardıkları görülmüĢtür. Lisans öğrencilerinin deneyimsiz oldukları düĢünülecek olursa bu tablo beklenen durumdur. 28. Sorunun Değerlendirilmesi “Düğme ıĢığın yanmasında ne görevi görür?” sorusuna sorulduğunda tüm katılımcıların düğmenin devredeki rolünü bildikleri görülmüĢtür. Hemen hemen her katılımcı düğmenin devreyi tamamladığını, anahtar görevi gördüğünü belirtmiĢtir. Bu nedenle gruplama yapılamamıĢtır. 162 29. Sorunun Değerlendirilmesi “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” Sorusu için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Anlık 2. Çok kısa zaman Anlık: Düğme açıldığında ıĢığın aniden yanacağını belirten katılımcılar “Anlık” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Hemen, elektronlar ıĢık hızına yakın hızla hareket ediyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik alanın ıĢık hızında kurulduğunu düĢünüyorum kilometre de olsa santim de olsa hemen yanar. Ben devreyi kapattığım anda yanar anlık.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Anlık diyoruz biz ona algı sınırlarımız dıĢında ölçemediğimiz Ģeylere anlık diyoruz.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani ıĢık hızıyla hareket ettiği için elektronlar, hemen yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Çok Kısa Zaman: Düğme açıldığında ıĢığın yanmasının kısa da olsa zaman alacağını belirten katılımcılar “Çok Kısa Zaman” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “…ms mertebesinde ama sönmesine oranla daha uzun zaman alır çünkü akımın devreyi tamamlaması lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çok çok çok küçük saniyeler nano saniyeler alıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “IĢık hızı olduğunu düĢünürsek gözlemleyemeyiz. Ama zaman farkı var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Ġlk yanmaya baĢladığı anı bilmiyorum. Hangi hızla gidiyorsa ona göre zaman alır. Ben bunu pek okumadım ama bana mantıklı gelen lamba elektrik devresi kablolar üreteç bir zaman olması gerekiyor diye düĢünüyorum.” Ģeklinde 163 ifade etmiĢtir. E3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Belli olmuyor bazen yanıyor sönüyor, yanıyor sönüyor… Genelde hemen yanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 29. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusunda katılımcıların alt gruplara dağılımı Tablo 101’de gösterildiği gibidir. Tablo 101. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Anlık Çok Kısa Zaman Toplam 19 17 36 “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 19 kiĢinin anlık olacağını, 17 kiĢinin çok kısa zaman alacağını belirttiği görülmüĢtür. Buna göre anında yanmanın gerçekleĢeceği ile ilgili açıklamalar ile, ampulün yanmasının çok kısa da olsa zaman alacağını belirten açıklamalar neredeyse eĢit sayıdadır. 29. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusunda katılımcıların alt gruplara cinsiyetlerine göre dağılımı Tablo 102’de gösterildiği gibidir. Tablo 102. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Anlık Çok Kısa Zaman Toplam Kadın 4 6 10 Erkek 15 11 26 Toplam 19 17 36 “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 4 kiĢinin anlık, 6 kiĢinin çok kısa zaman; erkek katılımcılardan 15 kiĢinin anlık, 11 kiĢinin çok kısa zaman cevabını verdikleri görülmüĢtür. 164 Tablo 102’deki verilere göre kadınlar ve erkekler ıĢığın yanmaya baĢladığı an konusunda biraz farklılık göstermiĢlerdir. Erkekler için öncelikli olarak ıĢığın yanması anlık bir olaydır, kadınlar için az da olsa zaman alır. Bunun yanında her iki grupta da her iki cevabın birbirlerine yakın değerlerde olduğu söylenebilir. 29. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusunda katılımcıların alt gruplara deneyim durumlarına göre dağılımı Tablo 103’te gösterildiği gibidir. Tablo 103. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Anlık Çok Kısa Zaman Toplam 20 üzeri 3 4 7 10-20 3 2 5 5-10 1 2 3 0-5 8 6 14 Deneyimsiz 4 3 7 Toplam 19 17 36 “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 4 kiĢinin anlık, 3 kiĢinin çok kısa zaman; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 8 kiĢinin anlık, 6 kiĢinin çok kısa zaman; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin anlık, 2 kiĢinin çok kısa zaman; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin anlık, 2 kiĢinin çok kısa zaman; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin anlık, 4 kiĢinin çok kısa zaman cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 103’deki veriler doğrultusunda 10-20, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılar ile deneyimsiz olan katılımcıların ıĢığın anlık yanacağını öne çıkardıkları, 5-10 yıllık ve 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcıların ise az da olsa zamanın geçeceğini öne çıkardıkları söylenebilir. 29. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 104’te gösterilmiĢtir. 165 Tablo 104. Katılımcıların 29. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Anlık Çok Kısa Zaman Toplam Doktora 1 5 6 Yüksek Lisans 9 2 11 Lisans 5 8 13 Öğrenci 4 2 6 Toplam 19 17 36 “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 4 kiĢinin anlık, 2 kiĢinin çok kısa zaman; lisans mezunu olanlardan 5 kiĢinin anlık, 8 kiĢinin çok kısa zaman; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 9 kiĢinin anlık, 2 kiĢinin çok kısa zaman; doktora düzeyinde olanlardan 1 kiĢinin anlık, 5 kiĢinin çok kısa zaman cevabını verdiği görülmüĢtür. Tablo 104’teki verilere bakıldığında lisans öğrencileriyle yüksek lisans düzeyindeki katılımcıların benzer durum göstererek ıĢığın yanmasını anlık olarak açıkladıkları, lisans mezunları ile doktora düzeyindeki katılımcıların benzer durum göstererek ıĢığın yanmasının çok kısa zaman alacağını açıkladıkları görülmüĢtür. Akademik duruma göre karĢılaĢtırma yapıldığında bir orantıdan söz etmek doğru değildir. Ayrıca yüksek lisans düzeyinde verilen cevaplar arasındaki seviye farkı da dikkat çekmektedir. 30. Sorunun Değerlendirilmesi “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusu ile öğretmen ve öğretmen adaylarının “elektronlar ıĢık hızıyla hareket ederek akımı oluĢtururlar” kavram yanılgısına sahip olup olmadıkları ölçülmek istenmiĢtir. Ayrıca bu kavram yanılgısına sahip olmayan katılımcıların bu durumu nasıl izah edecekleri merak edilmiĢtir. Sonuç olarak elektriksel alan kavramından bahseden katılımcı sayısının çok az olduğu görülmüĢtür. 30. soru için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Elektriksel Alan 166 2. Enerji 3. Newton BeĢiği 4. Yük Hareketi Elektriksel Alan: Ampulün bu kadar kısa sürede yanma sebebini elektriksel alan kavramıyla açıklayan katılımcılar “Elektriksel Alan” grubunda yer almıĢtır. Elektriksel alan grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E15 ve E20 kodlu katılımcılar mülakatın baĢında devre tamamlandığında elektriksel alan kurulacağını belirtmiĢ olmalarına rağmen mülakatın sonuna doğru fikir değiĢtirerek elektriksel alanın her zaman var olduğunu o alan içerisine kapalı devre kurulduğunu belirtmiĢlerdir. E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Pilin etrafında zaten bir elektrik alan var ben bunu kurduğum anda var olan elektrik alan içerisinde olduğu için herhangi bir gecikme olmaz ne kadar olsa da kablo.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E20 kodlu öğretmen, görüĢünü “Temelde elektriksel alanın kurulu olduğunu kablo içerisinde hazır olduğunu sadece anahtarın hareketi baĢlattığını düĢünürsek zaman farkı yoktur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K5 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektrik alan oluĢur ıĢık hızıyla.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Bastığımızda c ıĢık hızıyla bir elektrik alan kuruluyor c ıĢık hızı dediğimiz çok yüksek bir hız bize göre de çok kısa sürede gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “IĢık hızıyla oluĢan alan aslında onlara kuvvet uyguluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji: Ampulün bu kadar kısa sürede yanma sebebini enerji kavramıyla açıklayan katılımcılar “Enerji” grubunda yer almıĢtır. Enerji grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerjinin aktarımı çok hızlı gerçekleĢiyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar aslında çok hızlı hareket ediyorlar ama ortalama hızları çok yavaĢ. Elektron sürekli yön değiĢtirdiği için mesafe kat edemiyorlar. 167 Enerji aktarımı çok hızlı oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E26 kodlu öğretmen, görüĢünü “Düğmeye kadar olan kısımda zaten sürekli titreĢim hareketi var düğmeye bastıktan sonra ki kısım ne kadarlık mesafe iĢte o lambanın yanması için geçen süre o kadar düğmeye bastığınızda akım barajdan baĢlayıp buraya gelmiyor Ģuan burada zaten var.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Çünkü akımlar titreĢtiği için hemen diğer tarafa iletebiliyorlar. Demek ki çok hızlı titreĢiyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Newton BeĢiği: Ampulün bu kadar kısa sürede yanma sebebini baĢtaki etkinin en sonda hissedilmesi ile açıklayan katılımcılar “Newton BeĢiği” grubunda yer almıĢtır. Newton beĢiği grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “… Hatta birbirlerini ittikleri için bir elektronun hareketi ıĢığın yanmasına sebep oluyor. Yoksa Ģöyle söyleyeyim elektronlar çok hızlı hareket ettiği için değil birbirlerini ittikleri için. Bir tane elektronun bile hareket etmesi öbürlerini tetikleyeceği için anında yanmıĢ oluyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġöyle söyleyeyim pilden bir elektron çıktı o bütün kabloyu dolaĢtı geldi buradan çıkıncaya kadar değil tabi ki pilden bir elektron çıktığında buradan da bir elektron geçmeye baĢlamıĢ olacak kabloda ıĢık hızına yakın ilerlediğini düĢün bu sürecin.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Yük Hareketi: Ampulün bu kadar kısa sürede yanma sebebini yük hareketinin çok hızlı olmasıyla açıklayan katılımcılar “Yük Hareketi” grubunda yer almıĢtır. Yük hareketi grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E11 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronlar gerçekten çok hızlı hareket ediyorlar. Hızlı hareket ettiği için de ampul hemen yanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Evet elektronlar çok hızlı hareket ediyor. IĢık hızında…” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektron hareketi çok hızlı oluyor. Elektronun hızı boĢlukta iletkende vesaire değiĢir de sonuçta birbirini tetikleyerek hareket edeceği için o çok kısa sürede olur.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yani ıĢık hızıyla hareket ettiği için elektronlar, hemen yanar ıĢık hızıyla mı hareket ediyorlar bilmiyorum ama muhtemelen ıĢık hızıyla hareket 168 ettikleri için yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çünkü elektronlar ıĢık hızıyla hareket ederler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektronların hızıyla, ıĢık hızıyla ilgili.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Diğer gruplara girmeyen “Farklı GörüĢ” olarak belirtilen dikkat çekici açıklamalar Ģu Ģekildedir; E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “IĢık hızına yakın elektromanyetik gidiĢ var mıdır burada? ġimdi tam kafamı toparlayamadım. Enerji aktarımı var o da çok yüksek hızla. Ama elektronların hareket hızı çok düĢük onu biliyoruz.” E18 kodlu öğretmen, görüĢünü “Giden bir Ģey yok ki zaman geçsin.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E19 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yüksek enerjili, yüksek gerilimli bir akım geldiği için. Mesela bu devrede kullandığımız potansiyel farkı ile orada olan potansiyel farkı farklı.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik akımının yüksek hızlı olmasının sebebi elektronun sürüklenme hızı çok yavaĢ ama elektronun elektrik akımı esnasında hareket ettiği mesafe o kadar küçük bir mesafe ki o hız o mesafe için çok yüksek bir hız.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 30. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara kaçar katılımcının değindiği Tablo 105’te gösterilmiĢtir. Tablo 105. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Elektriksel Alan Enerji 8 11 Newton BeĢiği Yük Hareketi Farklı GörüĢ 3 169 12 4 Toplam 38 “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 8 kiĢinin elektriksel alan, 11 kiĢinin enerji, 3 kiĢinin Newton beĢiği, 12 kiĢinin yük hareketi cevabını verdiği görülmüĢtür. 4 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. IĢığın bu kadar kısa sürede yanmasının nedeni en fazla yük hareketi üzerinden açıklanmıĢtır. Yük hareketiyle çok yakın değerde enerjiden bahsedilmiĢ, enerjiyi elektriksel alan, elektrik alanı Newton beĢiği takip etmiĢtir. Bu alt grupların içine girmeyen açıklamalarda bulunan katılımcılar da olmuĢtur. 30. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi cinsiyetten kaç katılımcının değindiği Tablo 106’da gösterilmiĢtir. Tablo 106. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı “Bu Elektriksel Alan Enerji Kadın 4 4 1 2 0 11 Erkek 4 7 2 10 4 27 Toplam 8 11 3 12 4 38 kadar kısa sürede Newton BeĢiği Yük Hareketi Farklı GörüĢ yanmasının sebebi nedir?” sorusu Toplam cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 4 kiĢinin elektriksel alan, 4 kiĢinin enerji, 1 kiĢinin Newton beĢiği, 2 kiĢinin yük hareketi; erkek katılımcılardan 4 kiĢinin elektriksel alan, 7 kiĢinin enerji, 2 kiĢinin Newton beĢiği, 10 kiĢinin yük hareketi cevabını verdiği görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenler 4 erkek katılımcıdır. Yük hareketi tüm katılımcılarda en çok tercih edilen cevap olmasına rağmen kadın katılımcılarda 3. sırada gelmektedir. Kadın katılımcılar elektriksel alan ve enerji üzerinden açıklamalara eĢit sayıda baĢvurmuĢlardır ve bu açıklamalar büyük bir kısmını kapsamaktadır. Erkek katılımcılar en fazla yük hareketi üzerinden daha sonra enerji kavramı aracılığıyla açıklamalar yapmıĢlardır. Elektrik alana kadın katılımcılarla eĢ değerde baĢvurmuĢlardır. Newton beĢiği erkek katılımcılarda kadın katılımcılara göre bir adım öne geçmiĢtir ama her iki cinsiyette de en az baĢvurulan açıklama yöntemi olmuĢtur. 170 30. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi deneyim düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 107’de gösterilmiĢtir. Tablo 107. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı “Bu Elektriksel Alan Enerji 20 üzeri 1 2 1 0 2 6 10-20 0 4 0 1 0 5 5-10 0 0 0 2 1 3 0-5 4 2 2 6 1 15 Deneyimsiz 3 3 0 3 0 9 Toplam 8 11 3 12 4 38 kadar kısa sürede Newton BeĢiği Yük Hareketi Farklı GörüĢ yanmasının sebebi nedir?” sorusu Toplam deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 3 kiĢinin elektriksel alan, 3 kiĢinin enerji, 3 kiĢinin yük hareketi; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 4 kiĢinin elektriksel alan, 2 kiĢinin enerji, 2 kiĢinin Newton beĢiği, 6 kiĢinin yük hareketi; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin yük hareketi; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 4 kiĢinin enerji, 1 kiĢinin yük hareketi; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin elektriksel alan, 2 kiĢinin enerji, 1 kiĢinin Newton beĢiği cevabını verdiği görülmüĢtür. 0-5 ve 5-10 yıllık deneyimi olanlardan 1’er; 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 2 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. 30. soruda deneyime göre farklı bir dağılımla karĢılaĢılmıĢtır. 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcıların yük hareketine hiç değinmeyip diğer alt gruplara dağıldıkları, 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcıların sadece yük hareketi ve enerji üzerinden açıklamalar yaptıkları, 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcıların sadece yük hareketine bağlı açıklamalar yaptıkları, 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcıların tüm alt gruplara dağıldıkları, deneyimsiz olan katılımcıların ise Newton beĢiğine hiç değinmedikleri görülmüĢtür. 30. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 108’de gösterilmiĢtir. 171 Tablo 108. Katılımcıların 30. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Elektriksel Alan Enerji Doktora 0 2 0 3 1 6 Yüksek Lisans 3 3 2 3 1 12 Lisans 2 3 1 4 2 12 Öğrenci 3 3 0 2 0 8 Toplam 8 11 3 12 4 38 Newton BeĢiği Yük Hareketi Farklı GörüĢ Toplam “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 3 kiĢinin elektriksel alan, 3 kiĢinin enerji, 2 kiĢinin yük hareketi; lisans mezunu olanlardan 2 kiĢinin elektriksel alan, 3 kiĢinin enerji, 1 kiĢinin Newton beĢiği, 4 kiĢinin yük hareketi; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 3 kiĢinin elektriksel alan, 3 kiĢinin enerji, 2 kiĢinin Newton beĢiği, 3 kiĢinin yük hareketi; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin enerji, 3 kiĢinin yük hareketi cevabını verdiği görülmüĢtür. Doktora ve yüksek lisans düzeyinde olanlardan 1’er; lisans düzeyinde olanlardan 2 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. 30. soruda katılımcıların akademik duruma göre dağılımını gösteren Tablo 108’e göre ıĢığın bu kadar kısa sürede yanmasının sebebini doktora düzeyindeki katılımcılar yük hareketi ve enerji üzerinden açıklamıĢlardır. Yüksek lisans düzeyinde olan katılımcılar tüm alt gruplara dağılmıĢlardır. Lisans düzeyinde olanlar da tüm alt gruplara dağılmıĢlardır ama homojenlik yoktur. Lisans öğrencisi olan katılımcılar da elektriksel alan ve enerji kavramları üzerinden açıklamalara öncelik vermiĢlerdir. Bu tablo da en çok dikkat çeken doktora düzeyindeki katılımcıların elektrik alana hiç değinmemiĢ olmalarıdır. 31. Sorunun Değerlendirilmesi “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda katılımcılar ıĢığın sönmesinin çok hızlı gerçekleĢtiğini ifade etmiĢlerdir ve bunun nedenini açıklarken görüĢler verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından dört alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Akım Modeli 172 2. Alan Modeli 3. Bağlantı Modeli 4. Enerji Modeli Akım Modeli: Düğme açıldığında ıĢığın kısa zamanda sönme nedenini elektrik akımı üzerinden açıklayan katılımcılar “Akım Modeli” grubunda yer almıĢtır. Akım modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E12 kodlu öğretmen, görüĢünü “Isıyı ihmal edersek akım aniden kesilir. Devre durduğu için elektronlar durdular boĢluğa düĢtüler. AkıĢ durdu aslında.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E22 kodlu öğretmen, görüĢünü “Hareket dediğimiz saniye de bir mikrometre zaten elektron sadece dümdüz gitmiyor sağa sola çarparak gidiyor yani bu hız belki aniden durmayacak ama ileriye doğru akım geçmeyecek ihmal edebilecek çok küçük Ģeyler.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “Aslında oradaki akım hemen sıfırlanır ancak o telde ısınma olduğu için ısı bitene kadar ıĢık Ģiddeti azalarak biter. O da kısa bir süre çok uzun değil.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E5 kodlu öğretmen, görüĢünü “Yine ıĢık hızında kesilir akım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Akım geçiĢi duruyor çünkü. Yük yine gelmek isteyecek oraya kadar ama oradan sonra gidemeyeceği için.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Alan Modeli: Düğme açıldığında ıĢığın kısa zamanda sönme nedenini elektrik alanı üzerinden açıklayan katılımcılar “Alan Modeli” grubunda yer almıĢtır. Alan modeline giren cevaplar Ģu Ģekildedir; E15 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektrik alan olmazsa kuvvet de olmaz hemen söner.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K6 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “O da yine açarken kurulan elektrik alan biz kapattığımızda anahtarı açmıĢ oluyoruz o Ģekilde.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Bağlantı Modeli: Düğme açıldığında ıĢığın kısa zamanda sönme nedenini kapalı devrenin bozulup irtibatın kopması üzerinden açıklayan katılımcılar “Bağlantı Modeli” grubunda yer almıĢtır. Bağlantı modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Aynı anda sönmesi diye hatırlıyorum. AkıĢ olarak düĢünürsen akıĢın bir süre devam etmesini beklerim ama devreyi tamamlama kriterim beni 173 uyarıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektronların hareketi engellenmiĢ olur. Hareketlenen elektronlar da dururlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektron böyle ben çıkayım da dolaĢayım tarzında değil de iletken üzerindeki serbest elektronlardan dolayı hareket ettiği için kestiğimiz anda elektrik akımı elektron hareketi biter çünkü elektron hareketine sebep olan kaynak bağlantıyı keserseniz akıĢ biter.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Devreyi koparınca duruyorlar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Kesildiğinde hareket bitene kadar bir miktar da olsa yanmaya devam edebilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Enerji Modeli: Düğme açıldığında ıĢığın kısa zamanda sönme nedenini elektrik enerjisi üzerinden açıklayan katılımcılar “Enerji Modeli” grubunda yer almıĢtır. Enerji modeline giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bağlantı kesildiği anda söner. Çünkü elektronun enerjisi direnç tarafından tüketilir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E17 kodlu öğretmen, görüĢünü “Onu fark ediyoruz aslında çok az da olsa. Kapattım oradan akım devam ediyor gidiyor tabi çok hızlı gittiği için, enerji aktarımı bitene kadar. Aslında enerji aktarımından dolayı lambanın içindeki direnç ısındığı için biraz daha yanıyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Enerji aktarımının bitmesi lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Anahtarı açtığım andan itibaren akıĢ bir süre mutlaka devam eder hareket sürtünmeyle bitene kadar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E7 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektriksel etkinin kaynağa ulaĢması için geçen süreçtir elektronlar vasıtasıyla iletilen enerjinin iletilmesi için geçen süreçtir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K8 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bağlantı bir anda kopunca elektrik enerjisi iletimi aniden kesiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. Farklı GörüĢ: Dikkat çeken açıklamalara “Farklı GörüĢ” olarak yer verilmiĢtir ve açıklamalar Ģu Ģekildedir; 174 E10 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bilgisayarı kapattığınız zaman led lambası var kapattığınız halde led lamba kapattığınız anda sönmüyor. TitreĢen elektron 1 tane değil çok fazla olduğu için hareket halindekiler anahtar fonksiyonundaki yere kadar titreĢimle enerjiyi taĢımaya devam ettiği için çok az sürede de yanmaya devam eder.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Anahtarın nerde olduğuna bağlı. ġuradan (ampulden önce) kapatırsak Ģuradan (ampulden sonra) gidenler Ģey yapacaktır ama anahtarımız burada(ampulden önce) ise kapattığımız anda geçiĢ duracaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bir kuruluĢ devresi var bir de kesiliĢ devresi. KesiliĢ devresi daha uzun oluyor hatırladığım kadarıyla Lenz Yasasına göre karĢı koymadan dolayı, kuruluĢ devresinde bir karĢı koyma var kesiliĢ devresinde de bir karĢı koyma var ama kesiliĢ devresinde daha uzun sürüyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Buradaki en son elektrik tamamlanır ondan sonra söner.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu öğretmen, görüĢünü “Hemen sönmez, öz indüksiyon katsayısıyla ilgi değil mi o devrede manyetik alan bir akım oluĢturuyor, tabi ki zaman farkının oluĢması gerekiyor. L öz indüksiyon katsayısı var ya içeride bir de manyetik alan var. Siz kapatsanız da o bir müddet akım oluĢturuyor. Açtığımızda da akımın geçiĢini engelliyor. Rezistanslı radyolar vardı orada devreyi korumak için rezistans koyuyorlardı radyoya siz radyoyu kapatırsınız bir müddet oradan ses gelir. O radyoyu koruma içindir. Devreden bir müddet akım geçsin.” K4 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “Elektronların hareketini düĢünüyorum devreyi tamamlayan son elektron gelinceye kadar yanar.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 31. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda katılımcılar oluĢan alt gruplara Tablo 109’da gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 109. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Akım Modeli Alan Modeli Bağlantı Modeli Enerji Modeli Farklı GörüĢ Katılımcı 7 2 6 175 8 6 Toplam 29 “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 7 kiĢinin akım modeli, 2 kiĢinin alan modeli, 6 kiĢinin bağlantı modeli, 8 kiĢinin enerji modeli altında açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 6 kiĢi bu grupların dıĢında fikirlerini açıklamıĢtır. Tablo 109’a göre tüm katılımcılar üzerinden yapılan açıklamalar gruplandırıldığında en fazla enerji modeline dayalı açıklamalar yapıldığı görülmüĢtür. Daha sonra akım modeli, akım modelinden sonra bağlantı modeli gelmektedir. Alan modeline en az değinilmiĢtir. Bu soruda katılımcıların kendilerini farklı görüĢlerle çokça ifade etmiĢ olmaları dikkat çekmiĢtir. 31. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda katılımcılar oluĢan alt gruplara cinsiyetlerine göre Tablo 110’da gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 110. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Akım Modeli Bağlantı Modeli Enerji Modeli Farklı GörüĢ Toplam Kadın 2 3 2 2 9 Erkek 5 3 6 4 18 Toplam 7 6 8 6 27 “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 2 kiĢinin akım modeli, 3 kiĢinin bağlantı modeli, 2 kiĢinin enerji modeli; erkek katılımcılardan 5 kiĢinin akım modeli, 3 kiĢinin bağlantı modeli, 6 kiĢinin enerji modeli altında açıklamalar yaptığı; 2 kadın katılımcının, 4 erkek katılımcının farklı görüĢ bildirdiği görülmüĢtür. Tablo 110’da kadın ve erkek katılımcıların bağlantı modeline eĢit miktarda değindiği görülmüĢtür; fakat erkeklerde bu değer en az olurken kadınlarda en fazla olmuĢtur. Erkek katılımcılarda enerji modelinin ön plana çıktığı görülmüĢtür. Daha sonra akım modeli gelmektedir. Kadın katılımcılar da ise bağlantı modelinden sonra akım ve enerji modelleri gelmektedir ve kadın katılımcılar akım ve enerji modellerine eĢit oranda değinmiĢlerdir. 176 31. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda katılımcılar oluĢan alt gruplara deneyimlerine göre Tablo 111’de gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 111. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Akım Modeli Bağlantı Modeli Enerji Modeli Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 0 1 1 3 5 10-20 0 2 1 0 3 5-10 0 1 1 0 2 0-5 5 1 3 2 11 Deneyimsiz 2 1 2 1 6 Toplam 7 6 8 6 27 “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 2 kiĢinin akım modeli, 1 kiĢinin bağlantı modeli, 2 kiĢinin enerji modeli; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 5 kiĢinin akım modeli, 1 kiĢinin bağlantı modeli, 3 kiĢinin enerji modeli; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin bağlantı modeli, 1 kiĢinin enerji modeli; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin bağlantı modeli, 1 kiĢinin enerji modeli; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin bağlantı modeli, 1 kiĢinin enerji modeli altında açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. 20 yılın üzerinde deneyimi olanlardan 3 kiĢi, 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 2 kiĢi, deneyimsiz olanlardan 1 kiĢi görüĢünü farklı biçimde ifade etmiĢtir. 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcıların akım modelinden hiç bahsetmedikleri, genellikle belirtilen alt gruplara girmeyen açıklamalar yaptıkları görülmüĢtür. 10-20 yılın üzerinde deneyimi olanlarda bağlantı modelinin, 0-5 yıllık deneyimi olanlarda akım modelinin öne çıktığı görülmüĢtür. Deneyimsiz olan katılımcılarda akım ve enerji modelleri, 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılarda bağlantı ve enerji modelleri öne çıkmıĢtır. 31. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 112’de gösterilmiĢtir. 177 Tablo 112. Katılımcıların 31. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Akım Modeli Bağlantı Modeli Enerji Modeli Farklı GörüĢ Toplam Doktora 2 2 1 0 5 Yüksek Lisans 3 1 2 3 9 Lisans 0 2 4 2 8 Öğrenci 2 1 1 1 5 Toplam 7 6 8 6 27 “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 2 kiĢinin akım modeli, 1 kiĢinin bağlantı modeli, 1 kiĢinin enerji modeli; lisans mezunu olanlardan 2 kiĢinin bağlantı modeli, 4 kiĢinin enerji modeli; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 3 kiĢinin akım modeli, 1 kiĢinin bağlantı modeli, 2 kiĢinin enerji modeli; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin akım modeli, 2 kiĢinin bağlantı modeli, 1 kiĢinin enerji modeli altında açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildirenlerin 1’i lisans öğrencisi, 3’ü yüksek lisans, 2’si de lisans düzeyindedir. Yüksek lisans düzeyindeki katılımcılarda ve lisans öğrencilerinde akım modeli, lisans mezunlarında enerji modeli öne çıkmıĢtır. Doktora düzeyinde olan katılımcılar akım ve bağlantı modellerine eĢit oranda öncelik vermiĢler enerji modelini ikinci sırada kullanmıĢlardır. 32. Sorunun Değerlendirilmesi “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusu için verilen yanıtlardan ve alan yazın taramasından elde edilen görüĢler iki alt grupta toplanmıĢtır. Bunlar: 1. Vardır 2. Yoktur Vardır: Anahtarın yerinin ampulün yanmaya baĢladığı anı etkileyeceğini belirten katılımcılar “Vardır” grubunda yer almıĢtır. Bu gruba giren katılımcıların çoğu düğmenin 178 olduğu yeri güç kaynağının bir ucu olarak düĢünmüĢlerdir. Vardır grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; *E1 kodlu katılımcı devrenin toplam uzunluğunun değiĢmemesine rağmen akımın devreyi tamamlama süresinin değiĢeceğini düĢünmektedir. E1 kodlu öğretmen, görüĢünü “Zaman gecikir çünkü akımın devreyi tamamlama süresi uzayacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E14 kodlu öğretmen, görüĢünü “Odadan kapatırsak daha hızlı yanmasını bekleyebiliriz. Çünkü barajla odanın aynı nokta olduğunu düĢünebiliriz kapattığımız zaman odadan itibaren yük akmaya baĢlar yükler zaten odaya kadar gelmiĢtir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E21 kodlu öğretmen, görüĢünü “Elektriğin devreyi dolaĢması bir zaman alıyorsa ikisinde de bir zaman farkı olur. Yani barajda anahtar kapalı akım verilmiĢ akım evde bekliyor gibi düĢünebiliriz. Yani benim de kafama takıldı yani akım için belli bir süre geçiyorsa olacaktır.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E23 kodlu öğretmen, görüĢünü “Olacak evet. Anahtara kadar olan kısmı güç kaynağına bağlamıĢ gibi olurum, etkiler anahtara kadar ulaĢmıĢ olacak.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E24 kodlu öğretmen, görüĢünü “Çok küçük zamanlarda olur. Barajdaki anahtarı kapattığımız anda buradaki elektron hareketi baĢlayıp ampulün üzerinden gider. Anahtar odada olduğu anda buradaki elektronlar bu tarafa doğru hareket etmiĢti zaten, çünkü yük yoğunluğu var negatif kutupta.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. *K1 kodlu katılımcının akım Ģiddeti ile hız arasında iliĢki kurması dikkat çekicidir. K1 kodlu katılımcıyla yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir: -Olurdu. Arada trafolar var yüksek gerilim düĢük akımla taĢınıyor evlerimizde gerilimi düĢürüp akımı arttırıyoruz. -Akım Ģiddetini hızla iliĢkilendirebilir miyiz? -Evet K2 kodlu öğretmen, görüĢünü “Tabi oluĢur. IĢık hızıyla enerji aktarımı oluĢtuğu için oluĢur çünkü elektrik enerjisi depolanmaz. Sonuçta barajda elektrik enerjisi oluĢturuluyor ve teller vasıtasıyla gelmiyor mu? Normalde biz zaman farkını fark edemeyiz ama barajdan kapattığımız anda o ıĢık hızıyla aktarılırken buraya kadar gelmesinde ufak bir zaman farkı oluĢur. Barajdan enerjinin verilmesi var bir de odadan verilmesi var bir fark oluĢur.” 179 Ģeklinde ifade etmiĢtir. *Bu gruba giren katılımcıların çoğu enerjinin anahtarın olduğu yere taĢındığını düĢünmektedir. Bazı katılımcılar da devre açık olduğu halde anahtarın olduğu yerde elektrik akımının varlığından bahsetmiĢtir. Yoktur: Anahtarın yerinin ampulün yanmaya baĢladığı anı etkilemeyeceğini belirten katılımcılar “Yoktur” grubunda yer almıĢtır. Yoktur grubuna giren cevaplardan bazıları Ģu Ģekildedir; E13 kodlu öğretmen, görüĢünü “Okuduğum makale uyarıyor beni hiçbir fark olmaması lazım.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E16 kodlu öğretmen, görüĢünü “ġimdi kelime bulamadım. Mekanik modele benzetmeyelim. Eğer güç kaynağının yerini değiĢtirirsek fark eder, anahtarın yerini değiĢtirirsek fark etmez.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E25 kodlu öğretmen, görüĢünü “Bana göre oluĢmaması lazım. Aslında oluĢur gibi görünüyor çünkü oradaki elektronlar barajın oradaki elektronlar evdeki anahtara gelmiĢ durumdalar kapatırsam hemen geçer falan diye düĢünülüyor öbür türlü barajdan gelecekler süreç oluĢturacaklar ama dediğim gibi bence elektronun hızı hiçbir referans sistemiyle değerlendirilmemelidir.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. E4 kodlu öğretmen, görüĢünü “DeğiĢmez yine aynı su dolu boru birbirini iteceği için değiĢmez.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K10 kodlu öğretmen adayı, görüĢünü “DeğiĢtirmez çünkü devre tamamlanacak ikisinde de.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. K3 kodlu katılımcıyla yapılan diyalog aĢağıdaki gibidir. -Vardır herhalde çünkü barajdaki anahtar açık olduğunda oda da hazır elektrik yok. -Orası kapalı olduğunda elektrik evimizde hazır bekliyor mu? -Galiba… aynı anda mı akım geçiyor? Tüm elektronlar aynı anda mı harekete geçiyor? Ġkisi arasında bir fark yok herhalde. Farklı GörüĢ: E11 kodlu katılımcının görüĢü farklı görüĢ olarak yer almıĢtır. E11 kodlu katılımcı olaya diğer katılımcılardan çok farklı bir açıdan bakarak kendisini “Anahtar barajdan kapatılsa o elektron buraya ulaĢmaz o lamba da yanmaz. Doğru akım 180 olursa kesinlikle yanmaz 3000, 5000 km de elektronların enerjisi var sonuçta enerjiyle gidiyor bunlar. Çok hızlı hareket ediyorlar ama nereye gideceğini bilmiyor Keban Barajından üretilmiĢ elektron çıkıyor elektron geliyor çarpa çarpa giderken nereye çarptığı belli değil sonuçta kablo içerisinde çarpıyor geri dönebiliyor böylece enerji tamamen tükenebiliyor.” Ģeklinde ifade etmiĢtir. 32. Sorunun Katılımcılara Göre Değerlendirilmesi “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusunda katılımcılar oluĢan alt gruplara Tablo 113’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 113. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Dağılımı Katılımcı Vardır Yoktur Farklı GörüĢ Toplam 13 23 1 37 “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusu katılımcılara göre değerlendirildiğinde 13 katılımcı farkın olacağını, 23 katılımcı herhangi bir farkın olmayacağını söylediği ve görüĢlerini bu doğrultuda ifade ettikleri görülmüĢtür. 1 kiĢi farklı görüĢ bildirmiĢtir. 32. Sorunun Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusunda katılımcılar cinsiyetlerine göre oluĢan alt gruplara Tablo 114’te gösterildiği gibi dağılmıĢlardır. Tablo 114. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Cinsiyete Göre Dağılımı Yoktur Vardır Farklı GörüĢ Toplam Kadın 8 3 0 11 Erkek 15 10 1 26 Toplam 23 13 1 37 181 “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusu cinsiyete göre değerlendirildiğinde kadın katılımcılardan 3 kiĢinin fark olacağını, 8 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; erkek katılımcılardan 10 kiĢinin fark olacağını, 15 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını belirttiği görülmüĢtür. 1 erkek katılımcı görüĢünü farklı bir Ģekilde ifade etmiĢtir. Anahtarın yerinin ampulün yanmaya baĢladı anı etkileyip etkilemeyeceği ile ilgili düĢünceleri ölçen soruya verilen cevaplar kadın ve erkek katılımcılarda benzer dağılım göstererek her iki grupta da bir farkın olmayacağı cevabı öne çıkmıĢtır. 32. Sorunun Deneyime Göre Değerlendirilmesi “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusunda katılımcıların oluĢan alt gruplara deneyim durumlarına göre dağılımı Tablo 115’te gösterilmiĢtir. Tablo 115. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Deneyime Göre Dağılımı Yoktur Vardır Farklı GörüĢ Toplam 20 üzeri 5 2 0 7 10-20 3 3 0 6 5-10 2 1 0 3 0-5 8 5 1 14 Deneyimsiz 5 2 0 7 Toplam 23 13 1 37 “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusu deneyime göre değerlendirildiğinde deneyimsiz katılımcılardan 2 kiĢinin fark olacağını, 5 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; 0-5 yıllık deneyimi olanlardan 5 kiĢinin fark olacağını, 8 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 1 kiĢinin fark olacağını, 2 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılardan 3 kiĢinin fark olacağını, 3 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılardan 2 kiĢinin fark olacağını, 5 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını ifade ettikleri ve bu çerçevede açıklamalar yaptıkları görülmüĢtür. Farklı görüĢ bildiren katılımcı 182 0-5 yıllık deneyimli katılımcıdır. 10-20 yıllık deneyimi olan katılımcılar hariç tüm deneyim gruplarında fark yoktur cevabı öne çıkmıĢtır. 32. Sorunun Akademik Duruma Göre Değerlendirilmesi “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusunda oluĢan alt gruplara hangi akademik düzeyden kaç katılımcının değindiği Tablo 116’da gösterilmiĢtir. Tablo 116. Katılımcıların 32. Soruda OluĢan Alt Gruplara Akademik Duruma Göre Dağılımı Vardır Yoktur Farklı GörüĢ Toplam Doktora 2 4 1 7 Yüksek Lisans 5 6 0 11 Lisans 5 8 0 13 Öğrenci 1 5 0 6 Toplam 13 23 1 37 “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusu akademik duruma göre değerlendirildiğinde lisans öğrencisi olanlardan 1 kiĢinin fark olacağını, 5 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; lisans mezunu olanlardan 5 kiĢinin fark olacağını, 8 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; yüksek lisans düzeyinde olanlardan 5 kiĢinin fark olacağını, 6 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını; doktora düzeyinde olanlardan 2 kiĢinin fark olacağını, 4 kiĢinin herhangi bir fark olmayacağını belirttikleri görülmüĢtür. GörüĢünü farklı Ģekilde ifade eden katılımcı doktora öğrencisidir. Tüm kategorilerde değiĢikliğin olmayacağını ifade eden açıklamalar öne çıkmıĢtır. 183 184 BÖLÜM 4 SONUÇ VE TARTIġMA Fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik akımı konusundaki zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla yapılan çalıĢma sonucunda, katılımcıların çoğunun elektrik ile ilgili kavramlar hakkında “Elektrik akımdır. Elektrik enerjidir.” gibi bilimsellikten uzak, “Pilin negatif kutbundan çıkan elektronlar pozitif kutbundan girerler.”, “Büyük pil devreden daha fazla akım geçmesini sağlar.”, “Elektronlar yaklaĢık ıĢık hızıyla hareket eder.”, “Ġletkenler yüklerin geçmesine izin verirler.”, “Protonlar artı, elektronlar eksi yüklüdür.” gibi kavram yanılgıları içeren açıklamalar yaptığı görülmüĢtür. GörüĢme sırasında katılımcılar tarafından verilen cevaplar Türkiye’deki fizik öğretmenlerinin ve fizik öğretmen adaylarının elektrik kavramları ile ilgili problemlerinin olduğunu göstermiĢtir. Kavramları öğreten öğretmen ve öğretecek olan öğretmen adaylarının, kavram yanılgılarına sahip olmaları düĢündüren sorunlardandır. GörüĢmelerde katılımcılara yöneltilen soruların kavramsal düzeyde olmalarına rağmen katılımcıların cevap verirken zorlandıkları ve verdikleri cevaplardan çoğu zaman emin olamadıkları görülmüĢtür. Yapılan çalıĢmada sorulan sorular karĢısında nasıl cevap vereceğini bilemeyen veya verdiği cevabın yeterli olmadığını düĢünen öğretmen ve öğretmen adaylarının eksiklikleri ile ilgili farkındalıkları oluĢmuĢtur. GörüĢmelerde katılımcıların kendilerinden emin olması ve verdikleri cevapların yeterince bilimsel olması kriter olarak değerlendirildiğinde, en verimli mülakatlardan biri doktora düzeyindeki bir katılımcıyla diğeri ise yüksek lisans düzeyindeki bir katılımcıyla gerçekleĢtirilmiĢtir. Buna rağmen doktora veya yüksek lisans düzeyindeki katılımcılarda, lisans düzeyindeki katılımcılardan daha fazla kavram yanılgısına rastlanılmıĢtır. 185 GörüĢmeler boyunca elektrik akımıyla ilgili temel kavramlar üzerinden yola çıkılarak katılımcıların akım sürecini zihinlerinde nasıl yapılandırdıklarını ortaya çıkarmak öncelikli amaç olmuĢtur. Sonuç olarak her öğretmenin veya her öğretmen adayının kendi zihninde akım süreci ile ilgili bir modelin olmadığı görülmüĢtür. Bazı katılımcılar sorulan sorular karĢısında hiç düĢünmedikleri yapıları düĢünmeye çalıĢmıĢlardır. Bu durumda olan katılımcıların zorlandıkları ve hangi modeli doğru kabul etmeleri gerektiği konusunda kararsız kaldıkları gözlemlenmiĢtir. Bu problem çoğunlukla çok hızlı bir Ģekilde gerçekleĢen akım sürecinde ihmal edilen zamanların hesaba katılması istendiğinde ortaya çıkmıĢtır. Fizik dersinde konuların formüller üzerinden anlatılması kolay olduğundan, öğretmenler arasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çoğu fizik öğretmeni elektrik akımıyla ilgili formülleri ezbere bilmekte ve formüllere dayalı sorularla karĢılaĢtıklarında soruları çözebilmektedir; fakat neden ve nasıl sorularına cevap arandığında zorlanılmaktadır. Katılımcıların büyük bir kısmının, örneğin V=IR formülünden yola çıkarak potansiyel farkı arttığında akımın artacağını ifade etmesi ile sembolik ve matematiksel modellerin doğru kullanıldığı çıkarımı yapılabilmiĢtir, fakat süreç modellerinde problem olduğu görülmüĢtür. Bu problem öğretmenden öğrenciye yansımaktadır. Öğrenci ise öğretmen olduğunda aynı modeli kendi öğrencilerine taĢımaktadır. “… Pilden çıkan elektronlar art arda gidiyor ama giderken birbirlerini iterek gidiyorlar. Birincisi gidiyor diğerini itiyor yani sırayla.” açıklaması bir fizik öğretmeninin bir lise öğrencisinden farklı bir zihinsel modele sahip olmadığını göstermektedir. Chen ve Kwen (2005) öğrencilerin elektrik ve elektrik akımı kavramlarını birbiri yerine kullanarak karıĢtırdıklarını tespit etmiĢlerdir (Çıldır ve ġen, 2006). Bunun yanında Osborne (1983) öğrencilerin tamamlanmıĢ devre kavramını anlamada ve doğru kullanmada problem yaĢadıklarını belirtmiĢtir. Aynı sonuçlarla fizik öğretmenlerinde ve fizik öğretmen adaylarında karĢılaĢılmıĢ olması öğretmenlerin ve öğrencilerin zihinsel modelleri arasındaki iliĢkiyi ortaya koymaktadır. Bu çalıĢmada bazı öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının hala pilden çıkan elektronların devreyi tamamlaması ile elektrik akımının gerçekleĢtiğini düĢündüğü görülmektedir. Bunun en önemli nedenlerinden biri, akım ile ilgili ilk bilgilerin verildiği eğitim öğretim aĢamasında modellemenin doğru yapılmamasıdır. Katılımcıların cinsiyetlerine göre kategorize edilip, zihinsel modellerin bu kategorilerdeki dağılımlarının değerlendirilmesi ile, erkek ve kadın katılımcıların zihinsel modellerinin 186 “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” ve “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” gibi bazı sorularda benzerlik; “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusunda olduğu gibi bazı sorularda farklılık gösterdiği görülmüĢtür. Dolayısıyla zihinsel modelleri cinsiyete göre sınıflamanın doğru olamayacağı sonucuna varılmıĢtır. Verilen cevaplar üzerinden elde edilen zihinsel modeller, katılımcılar deneyim durumlarına göre sınıflandırılarak gruplandırılmıĢtır. Örneğin “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda oluĢan yığılmalar göz önünde bulundurulursa deneyimsiz olan katılımcılar ile 20 yılın üzerinde deneyimi olan katılımcılar; 0-5 yıllık deneyimi olan katılımcılar ile 5-10 yıllık deneyimi olan katılımcılar benzer durum göstermiĢtir. Bu soruda katılımcıların zihinsel modellerinin, deneyim yıllarına bağlı olarak değiĢmediği görülmüĢtür. Bunun yanında “D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusuna verilen cevaplarda sadece deneyimsiz olan katılımcılarda fark etmez cevabı öne çıkarken diğer tüm deneyim gruplarında, devreye 9V luk pil bağlanıldığında ampulün daha önce patlayacağı cevabı öne çıkmıĢtır. “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?" sorusuna verilen cevaplara bakıldığında sadece 0-5 yıllık deneyime sahip katılımcılarda yalıtkanlık modelinin öne çıktığı görülmüĢtür. Bu durum katılımcıların zihinsel modellerinin deneyim yıllarıyla iliĢkisinin olmadığını göstermektedir. Verilen cevaplar katılımcıların akademik durumlarına göre incelendiğinde; bazı sorularda akademik düzeyler yaklaĢtıkça (yüksek lisans ve doktora düzeyinde olanlar veya lisans ve yüksek lisans düzeyinde olanlar vb.) zihinsel modellerin benzerlik gösterdiği, bazı sorularda ise uç noktalardaki akademik düzeylerde bulunan katılımcıların (lisans öğrencisi ve doktora düzeyinde olanlar) zihinsel modellerinin benzerlik gösterdiği, bazı sorularda ise akademik düzey ile zihinsel modeller arasında iliĢki kurulamayacağı görülmüĢtür. Örneğin “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda lisans öğrencisi olan katılımcılarla doktora düzeyinde olan katılımcıların benzerlik göstermesi, lisans düzeyindeki katılımcılarla yüksek lisans düzeyindeki katılımcıların benzerlik göstermesi zihinsel modellerin akademik seviyeyle paralel olarak olgunlaĢmadığını göstermiĢtir. 187 Elektrik Akımı Konusunda Ortaya Çıkan Zihinsel Modeller Elektrik akımı konusundaki zihinsel modeller farklılıklar göstermektedir. Verilen cevaplar doğrultusunda katılımcılar 5 farklı zihinsel model ortaya koymuĢlardır. Bunlar; Model-1. Pil Kaynaklı Akış Modeli: Sadece pilden çıkan elektronların akması ile elektrik akımının oluĢması. Bu gruba giren katılımcılar E2, E3, E10, E14 ve E25 kodlu katılımcılardır. Örnek olarak E14 kodlu katılımcının vermiĢ olduğu cevap aĢağıdaki gibidir: “Pilin artı olan tarafının elektrona ihtiyacı var, eksi olan tarafta elektronlar fazla dıĢ katmanda daha çok birikmiĢ bunları salabilir daha doğrusu uygun bir ortam bulursa salarak gönderecek uygun ortam da iletken oluyor… Pozitiften negatife gittiğini kabul ediyoruz. DıĢ katmanda atomun en dıĢındaki katmanda kimya dersinden hatırladığım kadarıyla birkaç elektron olunca onlar daha çok gitmeye yönelik oluyor. Atomun çekim kuvveti dıĢ katmanda zayıf olduğu için. Diğer tarafta artı olan kısımda ise daha çok valans en son katmandaki elektron sayısına bir ya da iki tane ekleyince artık kararlı hale geliyor. Katmanı tamamlayacak o da bir iki elektron bekliyor kapabileceği alabileceği o yüzden elektron çekme Ģeyi yüksek oluyor bunların. Onların da elektron gönderip bir an önce o son katmanın tam olarak dolu olmasını istediğini biliyorum. Buradaki artı ile eksi arasındaki fark; bu birinin vermek istemesi diğerinin almak istemesi ile bir akım oluĢacak. Biz her ne kadar artıdan eksiye doğru alsak da elektron akıĢı eksiden artıya doğrudur. Devreyi bağladığınız anda buradaki (pilin negatif kutbundaki) elektronlar hemen gidiĢ yolu var mı diye bakacaklar. Yolu görürlerse karĢı tarafta almaya müsait bu Ģekilde bir döngü oluĢacak.” Model-2. İletken Kaynaklı Akış Modeli: Sadece kablodaki elektronların akıĢı ile elektrik akımının oluĢması. Bu gruba giren katılımcılar E7, E9, K2 ve K3 kodlu katılımcılardır. Örnek olarak K3 kodlu katılımcının aĢağıdaki ifadesi gösterilebilir: “Elektrik alan oluĢur, elektrik alanda yükleri akıtabildiğiniz zaman akım oluĢur. O yükler de elektronlar. Ancak elektrik alanının yönü pozitiften negatife doğru olduğu için akımın yönü elektronların akıĢ yönü değil de artıdan eksiye doğru alınır. Ama telin iki ucunda elektrik akımı oluĢturabilmeniz için yük akıtmanız gerekir. Mesela sıvılardaki iletkenliği anlatırken de elektron akıĢını sağladığımız zaman sıvı iletken olur. Sadece elektronların akmasıyla elektrik akımının oluĢtuğunu anlatıyorum. Pilden elektronlar çıkıyor böyle 188 gidiyor diye bir Ģey değil bu. Bunun uçları arasında pozitif ve negatif kutup oluĢtuğu zaman iletkenin uçları arasında oluĢan kuvvet telin içindeki serbest elektronları hemen harekete geçiriyor. Ġletken tel üzerindeki elektronlar hareket etmeye baĢlıyor.” Model-3. Pil ve İletken Kaynaklı Akış Modeli: Pilden çıkan elektronlarla kablodaki elektronların beraber akması ile elektrik akımının oluĢması. Bu gruba giren katılımcılar E4, E5, E6, E8, E11, E12, E23, E24, K1 ve K9 kodlu katılımcılardır. E4 kodlu katılımcının ifadeleri aĢağıdaki gibidir: “Elektronlar pilden çıkmaya baĢladığı anda ampul yanar. Çünkü buradan çıkan elektron kablodaki elektronu itecek birbirlerini ittikleri için aslında ilk yanmasını sağlayan elektron pilden çıkan elektron değil kablodaki elektrondur. ġöyle mesela içi dolu bir su borusu düĢünelim bir tarafından su vermeye çalıĢtığımızda ilk önce su molekülleri birbirini itecek borunun giriĢine uyguladığım su önce borunun içindeki suları dıĢarı itecek sonra kendisi dıĢarıya çıkacak. Elektronlar da bu Ģekilde hareket ediyorlar. Ġlk olarak kablonun içindeki elektronları itiyorlar daha sonra ampule kadar kendisi de ampule doğru hareket ediyor ve ampule ulaĢıyor.” Model-4. İletken Kaynaklı Enerji Modeli: Sadece kablonun içindeki elektronlar arasında enerji aktarımı ile elektrik akımının oluĢması. Bu gruba giren katılımcılar E15, E16, E17, E19, E21, E22, E26, E27, K5, K6, K7, K8 ve K10 kodlu katılımcılardır. Örnek olarak E16 kodlu katılımcının ifadeleri aĢağıdaki gibidir: “Nasıl iskambil kâğıtlarını birbirinin arkasına dizeriz birbirine yakın mesafededir. ÇatılmıĢ iskambil kâğıtları bir uçtan vurduğumuz zaman öbür uçtaki hareket eder yani birbirine aktarma sonucu burada da benzer bir olay var iletken içindeki serbest elektronlar birbirine aktarmak suretiyle bu enerjiyi, enerjinin kapalı devre boyunca yayılması bahis konusu.” Model-5. Pil ve İletken Kaynaklı Enerji Modeli: Pilden çıkan elektronların uyguladığı ilk kuvvet ile kablodaki elektronlar arasında enerji aktarımının baĢlamasıyla elektrik akımının oluĢması. Bu gruba giren katılımcılar E13, E18 ve E20 kodlu katılımcılardır. Örnek olarak E18 kodlu katılımcının ifadeleri aĢağıdaki gibidir: “Kafam çok karıĢıyor Ģimdi pilin çerisinde madde var karbon galiba burada bir kimyasal olay oluĢmasını sağlıyor buradaki (pildeki) elektronların bir kutuptan diğer kutba gitmesi hareket etmesi ile oluĢtu. Hareket dedim ama elektronların böyle gezinmediğini sanıyorum. Sonuçta dalga gibi düĢün denizde oluĢan dalgalar nasıl su gitmiyor da dalgalar devam 189 ediyor ya onun gibi. Bunun içerisinde hareket eden maddesel bir Ģey yok oluĢan elektrik enerjisi iletiliyor elektrondan elektrona devam ediyor.” GörüĢmelerde 5 katılımcının Model-1’e, 4 katılımcının Model-2’ye, 10 katılımcının Model-3’e, 13 katılımcının Model-4’e, 3 katılımcının da Model-5’e girecek Ģekilde açıklamalar yaptığı kaydedilmiĢtir. E1 kodlu katılımcı ise diğer tüm katılımcılardan farklı olarak akım sürecini, pilden çıkan elektronların devrede akarken devre elektronlarına enerji aktarmaları Ģeklinde açıklamıĢtır. ÇalıĢmada Elde Edilen Diğer Zihinsel Modeller Elektrik Kavramı ile Ġlgili Zihinsel Modeller “Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusu katılımcıların elektrik kavramı ile ilgili zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla sorulmuĢtur. Katılımcıların çoğunun elektriğin tanımını yapamamıĢ olması dikkat çekicidir. Genel olarak elektrik akımı veya elektrik enerjisi ile elektrik aynı kavramlar olarak değerlendirilmektedir. Elektrik kavramını ıĢıkla eĢleĢtiren veya genel kavramlar üzerinden tanımlamayan katılımcıların yanında fiziğin alt dalı olarak ifade eden katılımcılar bulunmaktadır. Elektrik Enerjisi ile Ġlgili Zihinsel Modeller “Elektrik enerjisi denildiğinde aklınıza ne gelir?”, “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?”, “Elektrik enerjisi diğer enerji biçim ve türlerine dönüĢebilir mi? Nasıl?” soruları katılımcıların elektrik enerjisi ile ilgili zihinsel modellerinin ortaya çıkarmak amacıyla sorulmuĢtur. Elektrik enerjisi ile ilgili zihinsel modeller incelenirken katılımcıların zihinlerinde netlik olmadığı görülmüĢtür. “Elektrik enerjisi denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusunda her katılımcının kendini farklı cümlelerle ifade etmeye çalıĢması dikkat çekicidir. Bazı katılımcılar formüllere baĢvururken bazı katılımcılar farklı kavramlar üzerinden açıklamalar yapma ihtiyacı duymuĢtur. Bazı katılımcılar ise enerjinin tanımlanmasının mümkün olmadığını ifade etmiĢtir. 190 “Elektrik enerjisi depolanabilir mi?” sorusuyla katılımcıların zihinsel modelleri 2’ye ayrılmıĢtır. Az sayıda katılımcı depolanamaz cevabını verirken çoğu katılımcının zihinsel modelinde elektrik enerjisinin depolanabileceği yer almaktadır. Depolamanın olabileceğini düĢünen katılımcıların bazılarının zihinsel yapılarında ise bu depolamanın ancak sınırlı olabileceği yer etmiĢtir. “Elektrik enerjisi diğer enerji biçim ve türlerine dönüĢebilir mi? Nasıl?” sorusuyla katılımcıların elektrik enerjisinin baĢka enerji biçim veya türlerine dönüĢmesi ile ilgili benzer açıklamalar yapıp benzer örnekler vererek dönüĢümün gerçekleĢebileceğini söylemeleri ortak zihinsel modellere sahip olduklarını göstermiĢtir. Pilin Yapısı ve ÇalıĢma Prensibi ile Ġlgili Zihinsel Modeller “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?”, “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?”, “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?”, “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?”, “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?”, “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?”, “D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” soruları katılımcıların pillerin yapısı ve çalıĢma prensibi ile ilgili zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla sorulmuĢtur. Katılımcıların pilin yapısı ve çalıĢma prensibi ile ilgili zihinsel modelleri genel olarak, pilin içinde pozitif ve negatif kutbun olduğuna ve pozitif kutupta proton fazlalığı, negatif kutupta elektron fazlalığı bulunduğuna dayalıdır. Az sayıda katılımcı kimyasal reaksiyonlar sonucunda oluĢan pozitif ve negatif iyonlara zihinsel modellerinde yer vermiĢtir. Mülakat grubunda pilden elektron çıkması fikri pilin ömrünün bitmesini açıklamada kolaylık sağladığı için kabul görmüĢtür. “Pilin bir kutbundan elektron çıkıĢı diğer kutbundan elektron giriĢi olur ve potansiyel farkı sıfırlanınca pilin ömrü biter.” düĢüncesine çok sık rastlanılmıĢtır. “Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusunda devreden geçen akımı sağlayan akım kaynağı modeli, devreden akan yüklerin bulunduğu yük kaynağı modeli, ampulün yanması için gerekli enerjiyi sağlayan enerji kaynağı modeli, ampulün yanması 191 için gerekli gücü sağlayan güç kaynağı modeli ve son olarak potansiyel farkı kaynağı modeli ortaya çıkmıĢtır. “Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda 6 farklı zihinsel model ortaya çıkmıĢtır. Bunlar pilin potansiyel farkının zamanla değiĢeceği sonucuna varan potansiyel farkta değiĢim, pilin kullanıldıkça enerjisinin azaldığını yansıtan enerjide değiĢim, pilden yük çıkıĢı olması nedeniyle yük durumunda değiĢim, ısınma, kimyasal olaylar ve direnç artıĢıdır. “AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusunda zihinsel modeller, değiĢim olacağı ve değiĢim olmayacağı yönünde ikiye ayrılmıĢtır. DeğiĢimin olacağı yönünde zihinsel modele sahip olan katılımcılar pilin boyutu arttıkça potansiyel farkının, gücünün veya enerjisinin artacağını dolayısıyla ampulün parlaklığının artacağını ifade etmiĢlerdir. DeğiĢimin olmayacağı yönünde zihinsel modele sahip olan katılımcılar ise bunun nedenini her iki pilin de potansiyel farkının aynı olmasına bağlamıĢlardır. Pilin boyutu ile potansiyel farkı arasında iliĢki kurmamıĢlardır. “Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi?” sorusunda zihinsel modeller değiĢimin meydana geleceği ve değiĢimin meydana gelmeyeceği Ģeklinde ikiye ayrılmıĢtır. DeğiĢimin olacağını savunan sadece iki katılımcı vardır. Bu katılımcılardan biri potansiyel farkı değiĢmese de akımın değiĢeceğini ifade ederken diğeri pilin iki tarafındaki levhaların büyümesiyle elektriksel alanın artacağı yönünde açıklamalar yapmıĢtır. DeğiĢimin meydana gelmeyeceği Ģeklinde zihinsel modele sahip olan katılımcılar görüĢlerini farklı Ģekillerde açıklamıĢlardır. “D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz?” sorusu önceki iki soruyu desteklemek amacıyla sorulmuĢtur ve katılımcıların büyük kısmı parlaklığın artacağını söylerken geri kalanların bir kısmı parlaklığın değiĢmeyeceğini diğer bir kısmı ampulün patlayabileceğini savunmuĢlardır. “Neden farklı boyutlarda piller üretilir?” sorusu ise AA ve D boyutlu pillerin her biri denendiğinde parlaklığın değiĢmediğini gözlemleyen katılımcıların hangi amaçla farklı boyutlarda piller üretildiği konusundaki düĢünceleri öğrenilmek amacıyla sorulmuĢtur. Sonuç olarak pilin boyutu büyüdükçe ömrünün artacağı, küçük aletlerde küçük, büyük aletlerde büyük pil kullanılacağı, pilin içerisindeki maddenin cinsine bağlı olarak pilin 192 boyutunun değiĢeceği, teknolojinin geliĢmesiyle pillerin boyutunun küçüldüğü modelleri ortaya çıkmıĢtır. “D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır?” sorusunda 9V pil devreye bağlandığında devreden daha fazla akım geçeceği için ampul D boyutlu pile göre daha önce patlar modeli ile ampul eğer devre ilk tamamlandığı anda patlamıyorsa daha sonra patlamaz modeli ortaya çıkmıĢtır. Ġletkenler ve Yalıtkanlarla Ġlgili Zihinsel Modeller “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?”, “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?”, “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?”, “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?”, “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?”, “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?”, “En iyi iletken hangisidir?”, “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden?” soruları katılımcıların iletken ve yalıtkanlarla ilgili zihinsel modellerini belirlemek amacıyla sorulmuĢtur. “Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir?” sorusunda zihinsel modeller akımın iletimi ve devreyi tamamlamak kavramları üzerinde toplanmıĢtır. “Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır?” sorusunda etkileĢim ve yük akıĢı olarak iki model ortaya çıkmıĢtır. EtkileĢim modelinde daha çok bir yerden bir yere giden bir Ģeylerin olmadığı, yükler arasındaki etkileĢim sayesinde akımın gerçekleĢtiği görüĢü hakimken, yük akıĢı modelinde yüklerin devre boyunca bir yerden bir yere akmasıyla akım gerçekleĢir görüĢü hakimdir. “Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu?” sorusunda sayıca az katılımcının değiĢiklik olmayacağını düĢünmesiyle beraber geri kalan katılımcılar devreden geçen akım Ģiddetinin, devrenin toplam direncinin, kabloların iletkenliğinin, ampul üzerine düĢen potansiyel farkın değiĢmesiyle ampul parlaklığının da değiĢeceği yönünde zihinsel modellerini açıklamıĢlardır. 193 “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunda zihinsel modellerin 3’e ayrıldığı görülmüĢtür. Ġletkenlik modeline göre katılımcılar madde iletkense iletkenlik katsayısı vardır ve akımı her durumda iletir. Yalıtkanlık modeline göre her maddenin iletkenlik katsayısı vardır ve yalıtkan kabul edilen maddeler de belli Ģartlar altında iletkenlik özelliği gösterebilirler. Ġletkenlik veya yalıtkanlık modellerine girmeyen katılımcılar verdikleri cevaplardan emin olmadıkları için olabilirlik grubunda yer almıĢtır. “Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz?” sorusu “Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı?” sorusunu desteklemektedir. Daha çok yalıtkanlık modeli dıĢında kalan katılımcıların zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla sorulmuĢtur. Sonuç olarak bu soru direk sorulduğunda dağılımların değiĢtiği yalıtkanlık modeline uygun açıklamaların arttığı görülmüĢtür. “Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir?” sorusunda zihinsel modeller atomik yapı, serbest elektron ve hareket kabiliyeti baĢlıkları altında gruplandırılmıĢtır. Ġletken ve yalıtkanlarla ilgili ifadelere bakıldığında bazı katılımcılara göre iletkenlerde var olan serbest elektronlar yalıtkanlarda hiç bulunmamakta, bazılarına göre yeteri kadar bulunmamaktadır. Serbest elektron kavramını ifade eden katılımcılara serbest elektronun ne demek olduğu sorulduğunda katılımcılar, atomdan tamamen bağımsız serbest halde bulunan elektronlar ve kuvvet uygulandığında atomun yörüngesinden kopan elektronlar olarak iki görüĢ bildirmiĢlerdir. Ġletkenliği, serbest elektron kavramından bahsetmeyip maddenin elektriği geçirip geçirmemesi ile veya atomlarında bulunan elektron proton sayıları veya elektronların diziliĢleri ile de açıklayan katılımcılar olmuĢtur. “En iyi iletken hangisidir?” sorusunda doğru cevap gümüĢ olmasına rağmen katılımcıların zihinlerinde genel olarak altın en iyi iletken olarak yer etmiĢtir. Altından sonra bakır sonra gümüĢ gelmektedir. “Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır?” sorusunda bakır öncelikli olarak verilen cevaptır. “Neden?” diye sorulduğunda ucuz olması öne çıkmıĢtır. Kolay bulunması, dayanıklılığı, kolay iĢlenmesi alternatif modeller olmuĢtur. 194 Ev Ortamında Kullanılan Elektrik Akımı ile Ġlgili Zihinsel Modeller “Düğme ıĢığın yanmasında ne görevi görür?”, “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?”, “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?”, “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?”, “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” soruları ile katılımcıların ev ortamında kullanılan elektrik akımı ilgili zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amaçlanmıĢtır. “Düğme ıĢığın yanmasında ne görevi görür?” sorusunda katılımcıların ortak zihinsel modelleri düğmenin anahtar görevi görerek devreyi tamamladığı üzerine inĢa edilmiĢtir. “Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır?” sorusunda katılımcılar ıĢığın anında yanacağı veya çok kısa süre içinde yanacağı modellerine ayrılmıĢlardır. “Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir?” sorusunda elektriksel alanın ıĢık hızında kurulduğu veya var olan elektriksel alan içerisine kapalı devre kurulduğu görüĢlerini içeren elektriksel alan modeli, akımın enerji aktarımı olarak gerçekleĢtiği ve bu aktarımın çok hızlı olduğu veya enerjinin zaten düğmeye kadar gelmiĢ olması ve orada hazırda bulunması anahtar kapatıldığı anda ıĢığın yanabileceği görüĢlerini içeren enerji modeli, en baĢtaki elektron hareket ettiği anda en sondaki elektronun da hareket etmesi gerektiği görüĢünü içeren Newton beĢiği modeli ve elektronların çok hızlı hareket ettiği görüĢünü içeren elektron hareketi modeli ortaya çıkmıĢtır. “Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden?” sorusunda ıĢığın sönmesinin çok kısa süreceği ortak görüĢ olmuĢtur. Katılımcılar nedenini açıklarken akımın aniden kesileceği görüĢünü içeren akım modeli, elektriksel alanın aniden kesileceği görüĢünü içeren alan modeli, bağlantının kopmasıyla ıĢığın söneceği görüĢünü içeren bağlantı modeli, kaynaktan gelen enerji olmayacağı için enerji aktarımının biteceği görüĢünü içeren enerji modeli ortaya çıkmıĢtır. “Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır?” sorusunda zaman farkı olduğunu düĢünen katılımcılarda akımın veya akımı oluĢturan yüklerin zaten evin içine kadar gelmiĢ olduğu dolayısıyla zamanın kısalacağı görüĢü hakimdir. Zaman farkı olmadığını düĢünen katılımcılar ise “Elektronun hızı hiçbir referans sistemiyle değerlendirilemez.”, “Akımın 195 her iki durumda da devreyi tamamlaması lazım.”, “Ġlk elektronla son elektron aynı anda hareket eder.” gibi farklı zihinsel modeller üzerinden açıklamalar yapmıĢtır. Elektrik Akımının GerçekleĢmesi Süreci ile Ġlgili Zihinsel Modeller “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?”, “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?”, “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?”, “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?”, “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorularıyla katılımcıların elektrik akımının gerçekleĢmesi süreciyle ilgili zihinsel modellerine ulaĢmak amaçlanmıĢtır. “Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir?” sorusuna katılımcılar elektron miktarı, elektron hareketi, enerji ve titreĢim kavramları üzerinden cevap vermiĢlerdir. “Elektrik akımına neden olan Ģey nedir?” sorusunda potansiyel farkı, elektriksel alan, enerji ve etkileĢim kavramları etrafında zihinsel modeller gruplandırılmıĢtır. Çoğu katılımcı potansiyel farkı altında elektrik akımının oluĢacağının farkındadır ama potansiyel farkın nasıl elektrik akımı oluĢturduğunun farkında değildir. Elektriksel alan kavramından bahseden katılımcı sayısı çok azdır. Öğretmen adaylarının elektrik alandan bahsettiği ama alanın akım üzerindeki rolü hakkında bilgi sahibi olmadıkları görülmüĢtür. Akımın pozitif ve negatif yükler arasındaki etkileĢimden doğduğunu düĢünenlerin yanı sıra serbest yükleri akıma neden olarak gören katılımcılar da bulunmaktadır. “Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir?” sorusuna verilen cevaplarda katılımcılar enerji aktarımı ve yük hareketi olarak 2 gruba ayrılmıĢtır. Yük hareketi grubundaki katılımcılar da farklı zihinsel modeller bulunmaktadır. Bu farklılığı oluĢturan nokta elektrik akımını meydana getiren yükün kaynağının ne olduğudur. Kaynak olarak; sadece pilden çıkan elektronlar, pilden çıkan elektronlarla beraber iletkenin elektronları veya sadece iletkenin elektronları gösterilmiĢtir. Öğretmen adaylarının elektrik akımı ile ilgili yaptıkları açıklamalardan biri devrede akan bir Ģeyin olmamasıdır; fakat devrede herhangi bir Ģeyin akmaması durumunda akımın nasıl gerçekleĢtiği konusunda açık noktalar bulunmaktadır. Bu durumu açıklamaları istendiğinde çeliĢkiye düĢüp yüklerin akıĢı üzerinden açıklama yapma ihtiyacı duyan katılımcılar olmuĢtur. 196 “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusunda 3 zihinsel model ortaya çıkmıĢtır. Bunlar akım ampule ulaĢtığında, akım devreyi tamamladığında ve devreden akım geçmeye baĢladığında baĢlıkları altında gruplandırılmıĢtır.” “Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi?” sorusu “Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar?” sorusunu desteklemek amacıyla sorulmuĢtur. Akım ampule ulaĢtığında grubuna giren katılımcılardan sadece ilk kablonun boyunun önemli olduğu, akım devreyi tamamladığında grubuna giren katılımcılardan her iki kablonun boyunun önemli olduğu, devreden akım geçmeye baĢladığında grubuna giren katılımcılardan kabloların boyunun önemli olmadığı cevabını almak beklenmiĢtir. Bazı katılımcıların önceki cevaplarına dayalı açıklamalar yapmasının yanında bazı katılımcıların çeliĢkiye düĢtüğü görülmüĢtür. Özellikle akım ampule ulaĢtığında veya akım devreyi tamamladığında grubuna giren katılımcılar ampulün yanmaya baĢladığı anın değiĢip değiĢmemesi konusunda kararsız kalmıĢlardır. Katılımcıların laboratuvarlardaki ve soru çözme uygulamalarındaki ihmalleri teorikte de ihmal ettikleri görülmüĢtür. Örneğin “Ampulün üzerinden akım geçmeye baĢlaması zaman alır mı?” veya “Kabloların uzunluğu bu süreyi etkiler mi?” veya “Kabloların uzunluğu akım değerini değiĢtirir mi?” gibi soruların cevaplarında ihmal öncelikli tercih olmuĢtur. Ampul ile ilgili “Ampulün yanmasının sebebi nedir?”, “Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi?” ve “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” soruları zihinsel yapıları daha iyi anlamak amacıyla sorulmuĢtur. Benzer ÇalıĢmalar Karrqvist (1985); Obsorne (1983) ve Shipstone’u (1984,1985) destekleyen 6 zihinsel model ileri sürmüĢtür. Karrqvist’in (1985) ileri sürdüğü 6 zihinsel model ve bu zihinsel modellerin çalıĢma sonuçlarıyla karĢılaĢtırılması aĢağıdaki gibidir: 1. Tek kutuplu model (unipolar model): Akım, pilin pozitif ucundan çıkar, lambaya ulaĢır ve bu akımın tamamı lambada tükenir. Pozitif kutuptan ampule bir bağlantı olması yeterlidir, diğer bağlantıya gerek yoktur. Bu çalıĢmada tek kutuplu model ile örtüĢen zihinsel modellerle karĢılaĢılmamıĢtır. 197 2. İki bileşenli model (two-components model): Pilin pozitif ve negatif kutuplarından gelen akımlar lambaya doğru hareket ederler, lambada karĢılaĢırlar, enerji ve ıĢık oluĢtururlar. Bu çalıĢmada iki bileĢenli model ile örtüĢen zihinsel modellerle karĢılaĢılmamıĢtır. 3. Kapalı devre modeli (closed circuit model): Burada her devre elemanı iki bağlantıya sahiptir. Akım devrede verilen bir yönde hareket eder. Devre anahtarın kapalı olduğu durumda çalıĢır. Bu çalıĢmadaki katılımcıların neredeyse tamamı bu zihinsel modele sahiptir. Yalnız bazı katılımcılar kapalı devre modelinin olması gerektiğini ifade ederlerken devre kurma aĢamasında ampulün etrafına tek kablo dolayarak çift kutup oluĢturmaya çalıĢmıĢlardır. Bu durum bize teorikteki bilgilerin pratiğe dökülemediğini veya bu bilgilerin tam olarak ne ifade ettiğinin bilinmediğini göstermiĢtir. E1 kodlu katılımcının “Kabloyu yeteri kadar dolayamadık dolasaydık ampulün iki kutbuna değer ve yanardı.” ifadesi bu durum için açıklayıcı bir örnektir. E3 kodlu katılımcının “Akım pilden çıkıp pile geldiği anda yanacağı için etkiler. Çünkü tek kutuptan çıkan kabloyu ampule bağlarsanız yanmaz.” ifadeleri, K6 Kodlu katılımcının “Basit bir devre düĢündüğümüz zaman açık anahtardır o yanmayan haliyle, biz onu kapatarak yani basarak devreyi kapatırız. Devre kurulur lamba yanar.” ifadeleri kapalı devre modeline örnek olarak gösterilebilir. 4. Tükenen akım modeli (current consumption model): Akım zamana bağlı bir olay olarak tanımlanır. Akım her bir devre elemanında azalarak hareket eder. Bu çalıĢmada tükenen akım modeli ile örtüĢen zihinsel modellerle karĢılaĢılmamıĢtır. Enerjinin devre elemanları üzerinde tükendiğinden bahsedilmiĢtir. Örneğin K3 kodlu katılımcıyla gerçekleĢtirilen, enerjinin zamanla azalacağını ifade eden açıklamaları içeren diyalog aĢağıdaki gibidir: -Bağlantı kablosu kısa olduğu zaman daha parlak ıĢık veriyor. Tel uzun olunca direnci artıyor ve geçiĢ sırasında enerji kaybediyor. Elektronun gideceği yol miktarı artıyor o da artı bir direnç oluĢturuyor. Sahip olduğu enerji düĢüyor. Telin uzunluğu fazla olunca Ģuradan bir kuvvet uygulanıyor ilerledikçe sahip olduğu enerji azalıyor. -Akım ile elektronların enerjisi arasında iliĢki var mı? -Tabi elektronlar telden yavaĢ akınca birim zamanda geçen yük miktarı da değiĢecek. 198 -Anladığım kadarıyla ampule yakın ve uzak olan kısımlar için elektronların enerjileri farklı olur diyorsunuz, bu durumda telin farklı yerlerinde akım değeri değiĢir mi? -Ama akım onunla iliĢkili değil ne kadar hızlı akıyorsa buradan geçecek yük miktarı o kadar fazladır. Bunun parlaklığını yakın enerjiler geçti enerjisi yüksekti değil. Enerjisi yüksek olunca hızlı akacaktır elektronlar, elektronlar ne kadar hızlı akarsa buradan birim zamanda geçen yük miktarı artacak o da ampulün parlaklığını etkileyecek. 5. Sabit akım kaynağı modeli (constant current source model): Pil sabit bir akım kaynağı olarak görülür. Katılımcıların çoğu devre elemanları değiĢtiğinde devreden geçen akım Ģiddetinin değiĢeceğini ifade etmiĢtir. K5 kodlu katılımcının “Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü?” sorusuna verdiği “Pil sayısı etkilidir. Ampul sayısı etkilidir. Ġletkenin cinsi etkiler. Pilin voltunu değiĢtirirsem. Akımı baĢka nasıl değiĢtirebilirim?” veya E13 kodlu katılımcının “Güç kaynağımız belirleyici olabilir. Ġletken kablonun özellikleriyle oynayabiliriz. Boyuyla, kesit alanıyla, yapıldığı malzemenin cinsiyle oynayabiliriz. Kullandığımız tungsten tabi bu ampulün içsel sonuçta bu ampulünde okuyabileceği değer var o değerin üzerine çıkarsak ampul çalıĢmaz hale geliyor.” Ģeklindeki cevapları bu durumu açıklamaktadır. Devre elemanlarının değiĢmediği durumda pilin potansiyel farkının zamanla sabit kalması nedeniyle akım Ģiddetinin de sabit kalacağını ifade edenlerin yanında pilin potansiyel farkının zamanla azalacağını dolayısıyla akım Ģiddetinin de azalacağını ifade eden katılımcılar olmuĢtur. E1 kodlu katılımcının “Kimyasal bir değiĢim meydana gelir ve zamanla pil azalır dolayısıyla enerjisi ve ampulün parlaklığı azalır. Pilin potansiyel farkı gittikçe azalır. Akım azalır” ifadesi örnek olarak gösterilebilir E23 kodlu katılımcı ise pil hakkındaki görüĢünü “Pil sisteme enerji sağlar içerdeki elektronun hareketinin kaynağı olan enerjiyi sisteme sağlar. EMK dediğimiz Ģey. Yani Ģu oluyor içerdeki kimyasal etkiler potansiyel farkı sürekli sabit tutuyor.” Ģeklinde açıklamıĢtır. 6. Ohm modeli: Akım devre içinde enerji transferi olarak gerçekleĢir. Ohm modeli çalıĢma boyunca sıklıkla karĢılaĢılan bir model olmuĢtur. E21 kodlu katılımcının “Hareketlilik anlamında statlarda Meksika dalgası gibi bir uçtan diğer uca enerjinin aktarımı. Bu su dalgalarında da var, yay dalgalarında da var. Bir yerde oluĢturulan etkiyi baĢka bir yere taĢıma. Bu suda baĢka, yayda baĢka, elektrikte baĢka 199 olur... Normalde derste eksi yüklü elektronların hareket ettiği söylenir. Elektronların çıkıp artı yüke geldikleri söylenir ama bu Ģekilde değil.” Ģeklindeki ifadeleri enerji transferini içeren açıklamalardandır. Kibble (1999) kablodan geçen akımın modellenmesi konusunda öğrencilerin 4 zihinsel model geliĢtirdiklerini tespit etmiĢtir. Kibble (1999) tarafından tespit edilen zihinsel modeller ve bu zihinsel modellerin çalıĢma sonuçlarıyla karĢılaĢtırılması aĢağıdaki gibidir: 1. Kablonun içinin mekanik düşünceyle ifade edilmesi. Bu çalıĢmada akımın tasvirini yapmak için topların çarpıĢması, arabaların ilerlemesi, Meksika dalgası, domino taĢları gibi mekanik örnekler verilmiĢtir. 2. Elektron, pozitif ve negatif yükler vb. adlandırılan yüklü parçacıkların hareket etmesi. GörüĢmelerde katı iletkenlerde pozitif yüklerin hareketinden bahseden katılımcı olmamıĢtır. K10 kodlu katılımcı diğer katılımcılardan farklı olarak “Bazı durumlarda protonlar da elektrik akımını oluĢturur diye biliyorum en azından titreĢimle. ġu an örnek aklıma gelmiyor ama elektrik akımını sadece elektronlar oluĢturur demiyoruz. Yük taĢıyıcıları diyoruz bunlar protonlar da olabilir.” ifadeleri ile protonların akıma katkıda bulunduğundan bahsetmiĢtir. Tüm katılımcılar elektronların hareketinden bahsetmiĢtir. Bazı katılımcılar bu hareketi ilerleyiĢ olarak bazıları titreĢim hareketi olarak açıklamıĢlardır. E1 kodlu katılımcı ise titreĢim hareketinden açıklarken bazen elektronların bazen atomların titreĢtiğinden bahsetmiĢtir. Bunun yanında K6 kodlu katılımcı elektronların veya yüklerinin hareket ettiğini ama hareket edenin hangisinin olduğunu bilmediğini ifade etmiĢtir. 3. Yüke atıfta bulunmaksızın bazı partiküllerin hareket etmesi. Yük kavramından bahsetmeden bazı partiküllerin hareketinden bahseden katılımcı olmamıĢtır. Yalnız K4 kodlu katılımcının zihinsel modelinde hareket eden bir Ģeyin olduğu ama onun ne olduğunun açık olmadığı görülmüĢtür. K4 kodlu katılımcı düĢüncelerini “Aslında Ģöyle bir Ģey var elektronlar baĢını alıp yürüyorlar mı iletken içinde? Aslında bu Ģekilde değil. Orda hareket eden elektronlar değil. Orda hareket eden aslında elektronlar ama çok anlatamıyorum.” cümleleri ile açıklamıĢtır. 4. Kablodan elektriksel veya enerjisel bazı şeylerin geçmesinin dalgalı ve kıvılcımlı olarak temsili. 200 Kabloda enerji akıĢı sıkça baĢvurulan bir model olmuĢtur. E13 kodlu katılımcının “… son yıllardaki çalıĢmalarda elektrik akımını, enerjinin elektronlar yardımıyla birinden diğerine aktarımı olarak gördük ve Ģuan da mantıklı buluyoruz bunu.” ifadesi, E16 kodlu katılımcının “… ama tabi bu elektrik yüklerinin hareketi katılarda bir enerji aktarımı…” ifadesi, E20 kodlu katılımcının “Enerjinin iki nokta arasındaki iletilme Ģekli. Akım biçiminde iletiyoruz…” ifadesi örnek olarak gösterilebilir. Yürmezoğlu ve Çökelez’in (2010) “Akım geçiren basit bir elektrik devresinde neler olduğu konusunda öğrenci görüĢleri” adlı çalıĢmasında ortaya çıkan görüĢlerin büyük bir kısmı bu çalıĢmayla ortak ürünlerdir. Yürmezoğlu ve Çökelez’in (2010) yaptığı çalıĢmanın sonuçlarıyla örtüĢen katılımcı ifadelerinden örnekler aĢağıda gösterilmiĢtir. Ampul yanarken pilde ne olur? sorusuna verilen; “Enerji kaybı olur, çünkü pil enerjisini ampulün yanması için harcar” “Pil enerjisini yavaş yavaş kaybeder ve ampulün parlaklığı da azalır” “Pilin (–) kutbundan (+) kutbuna kadar enerji ampulün üstünden geçerek pilin diğer ucuna kadar ulaşır” Cevaplarına benzer katılımcı ifadelerinden bazıları aĢağıdaki gibidir; “Pilin enerjisi bitmeye baĢlar yavaĢ yavaĢ azalır… potansiyel azaldıkça ampulün parlaklığı da azalacaktır.” “Negatifteki elektronlar pozitif kutba geçerler maddenin yapısında da değiĢiklik olur.” “Sahip olduğu enerji pilin de iç enerjisi olduğu için dıĢ devreye bağlamadığımızdan dolayı da ömrü azalıyor, enerjisi azalmıĢ oluyor daha doğrusu potansiyeli gittikçe azalıyor. Bağladığımız zaman hem kendi dıĢ devre elemanına vermiĢ olduğu elektron hareketi hem de elektronların kendi iç düzeneklerinde geçtiği için de bu sefer o üretecin ömrünün sürekli bir güç kaynağı değilse, belli bir potansiyelin dıĢına çıkamıyorsa o zaman ömrü daha da azalmaya baĢlar.” “Ampulün yanması için devreye enerji verir. Potansiyel farkın fazla olduğu eksi kutuptan devreye elektronları salarak devrede enerji akıĢı oluĢturur. Atomların titreĢim hareketiyle beraber pilden çıkan elektronlar devreyi tamamlar ve tekrar pile geri dönerler. Akımın gerçekleĢmesi için bu gereklidir.” Ampul yanarken kabloda ne olur? sorusuna verilen; 201 “Pilden aldığı enerjiyi ampule doğru aktarır. Bu da elektrik akımıdır” “Elektrik enerjisi kablodan geçer, ampule ulaştığında ışık enerjisine dönüşür” “Elektrik enerjisi kablodan geçmeye devam eder. Sürtünmeden dolayı ısınır” “Kablodan geçen akımın bir kısmı kabloda ısı enerjisine dönüşür” Cevaplarına benzer katılımcı ifadelerinden bazıları aĢağıdaki gibidir; “Enerji akıĢını sağlamak. Pilden çıkan elektronların hareketine ortam sağlar.” “Bağlantı kablosu kısa olduğu zaman daha parlak ıĢık veriyor. Tel uzun olunca direnci artıyor ve geçiĢ sırasında enerji kaybediyor. Elektronun gideceği yol miktarı artıyor o da artı bir direnç oluĢturuyor. Sahip olduğu enerji düĢüyor.” “Kablo uzun ya pilden ampule gelinceye kadar ısıya dönüĢtü diye düĢünüyorum.” Ampul yandığında elektrik neye dönüĢür? sorusuna verilen; “ısı ve ışık enerjisine”, “ışık enerjisine”, “ısı enerjisine” Cevaplarına benzer katılımcı ifadelerinden bazıları aĢağıdaki gibidir; “Direnç vardır ampulün içinde. Direnci az olduğu için sobalarda olduğunun aksine çok fazla ısı vermez ıĢık verir. Akım çok olursa daha fazla elektron gönderirsiniz. Üzerinden akım geçince direnç akıma karĢı koyuyor tel yanıyor.” “Ampul üzerindeki elektrik enerjisini direnç vasıtasıyla ısı ve ıĢığa çeviriyor.” “Kaynağı biz bir iletken vasıtasıyla ampulle birleĢtirdiğimiz zaman ampulün içindeki akkor flaman dediğimiz o telin üzerinden elektrik akımı geçiyor, ıĢığı oluĢturuyor, akım sonrası ısısı çok artıyor, artan ısıyı da ıĢık olarak etrafa yaymaya baĢlıyor.” Borges ve Gilbert (1999) çalıĢmalarında 4 model ortaya çıkarmıĢtır. 1. Akış olarak elektrik (Electricity as flow): Bu model akım, enerji, elektrik, voltaj gibi kavramlar arasındaki küçük farkları tanımlamak içindir. Akım devre içinde akan bir Ģey gibi görülür. Devre içerisinde akan bu Ģeyler bazen enerji, bazen elektrik, bazen de akım olarak ifade edilir. Batarya devre içerisinde akan elektrik ve enerjinin kaynağıdır. Bu modelin kapsadığı kavramlar devrenin davranıĢlarını açıklamamaktadır. 202 E14 kodlu katılımcının ifadeleri bu model için örnek gösterilebilir. “Elektrik akımı, elektronların hareketiyle oluĢmuĢ bir akımdır. Yani iki nokta arasındaki potansiyel farktan dolayı elektronların bir noktadan diğer noktaya hareketi.” “Pil kaynaktır. Enerji diyebilirsiniz, elektrik diyebilirsiniz, akım diyebilirsiniz, gerilim diyebilirsiniz.” “Bu deneme yanılma. Bakıyor mesela bir elektron bir devrede direncin biri yüksek biri düĢükse düĢük olan dirençten daha fazla elektron geçer. Bu oradan bir deneme süreciyle olduğunu düĢünüyorum.” “Elektrik enerjisi geçen akımın karesiyle direncin çarpımıdır. Gerilime de bağlayabilirsiniz bunu sonuçta oradaki akımın geçmesiyle o madde üzerinde bir ısınma vesaire Ģeklinde bir tepki oluĢturacak buda onun yarattığı bir sonuç olduğuna göre oradan çıkan bir enerji.” 2. Ters akım olarak elektrik (Electricity as opposing current): Bu modele göre akım enerjiden çok farklı değildir. Bu iki terim birbirlerinin yerine kullanılmaktadır. Pozitif ve negatif akımlar ayrı kablolarda akar, ampulde birleĢip sıcaklık ve ıĢık yayar. Bu fikir akımın korunmadığını kabul eder. Batarya enerjinin kaynağıdır ve enerji ampulde tüketilir. Ampulün yanması için devrenin tamamlanması ve akımın devre içerisinde hızlı hareket etmesi gerekmektedir. Anahtarın devredeki rolü açık değildir. Bazı bireyler anahtarın akım ürettiğini iddia etmektedir. Bu çalıĢmada ters akım olarak elektrik modeli ile karĢılaĢılmamıĢtır. Buna neden olarak bu modelde yer alan bireylerin çoğunun elektrik ile ilgili iĢlerde çalıĢan eğitimsiz insanların olması, bu çalıĢmada ise eğitimsiz bireyin bulunmaması gösterilebilir. 3. Değişen şarj gibi elektrik (Electricity as moving charges): Akım iletkenler arasında hareket eden elektrik Ģarjı olarak görülür. Pil aktif olarak elektrik kaynağı olarak görülür. Ġki kutupluluk ve kapalı devre gerekliliği açıktır. Devre hareketleri zamana bağlı olaylar olarak açıklanır. Enerji transferinden sıklıkla bahsedilir ve akımın korunduğu farz edilir. Pil parçacıklara enerji sağlar ve bu enerji direnç üzerinden geçerken tüketilir. Bu model devre içerisinde meydan gelen süreçleri basitleĢtirmek için kullanılır. Mekanik benzerlikler kullanılır. E17 kodlu katılımcının ifadeleri bu model için örnek gösterilebilir. 203 “Potansiyel farkından dolayı buradaki elektronlara bir enerji vermiĢ oluyorsunuz. Elektronlara bir enerji verince elektronlar yandaki diğer atoma çarpmıĢ olacak çarpa çarpa çarpa çarpa enerji aktarmıĢ olacak enerjiyi aktarmıĢ olunca da lamba yanmıĢ olacak. Enerji aktarımı var ama serbest elektronların da birazcık hareket etmesi lazım.” “Devreyi tamamlaması lazım. Ama yoo bunun üzerinden enerji geçerse yanar ama enerji aktarımının baĢlaması için devrenin kapalı olması lazım.” “Enerji lambayı yakıyor geçiĢler arasında ama o enerjiyi veren pil tükeniyor. Akım sabittir normalde her çarpıĢma bir Ģekilde aktarılacak. Ben pilin enerjisinin azalacağını düĢünerek söyledim. Pilin potansiyel farkı değiĢmezse parlaklık değiĢmez.” 4. Alan olgusu gibi elektrik (Electricity as a field phenomenon): Bu modelde akım enerjiden farklı olarak algılanmıĢtır. Akım sadece kapalı devrede hareket eder. Batarya kutuplar arasında elektriksel alan oluĢturur. E7 kodlu katılımcının ifadeleri bu model için örnek gösterilebilir. “Bir iletkeni bir kaynağa bağladığımız zaman iletkenin iki ucu arasında elektrik alan oluĢtururuz. Elektrik alan oluĢturmaya çalıĢırız. Ġletken burada elektronların hareketine imkan tanıyan bir atomik yapıya sahip olduğu için elektrik alan etkisiyle hızlı bir Ģekilde anında elektron akıĢı baĢlar.” “Pilin içinde yönünü artıdan eksiye doğru kabul ettiğimiz elektrik alan var. Pilin iki ucunu iletken bir telle birleĢtirdiğimiz zaman artı kutup ile eksi kutup arasında bir elektrik alan vardır. Bu elektrik alan potansiyel farkı bölü mesafedir. Ġletken maddedeki elektronlar da elektrik alanın etkisiyle hareket edecekler.” Öneriler Yapılan görüĢmelerden elde edilen veriler doğrultusunda aĢağıdaki önerilerde bulunulabilir; 1. E13 kodlu katılımcının “YaklaĢık 2005 yılına kadar elektronların hareketinin ters yönü elektrik akımının yönü kabul edildiğini, çünkü o yıllarda elektron ve proton kavramından artı eksi yük, daha doğrusu pozitif ve negatif yük kavramlarından ziyade amper yasasından kaynaklandığını hep bunları öğrenmiĢtik. Ama son yıllardaki çalıĢmalarda elektrik akımını, enerjinin elektronlar yardımıyla birinden 204 diğerine aktarımı olarak gördük ve Ģuan da mantıklı buluyoruz bunu... Biz bunu tabi daha önce ki öğrendiğimiz yıllarda yüksek gerilimden alçak gerilime doğru elektron yük geçiĢi olarak yorumlardık ama sonraki süreçte elektrik akımının aslında bir titreĢim olduğunu yani yüklerin arasında titreĢimlerle taĢındığını artık söylüyoruz.” ifadelerinden modellemelerin her zaman doğru yapılmadığı anlaĢılmaktadır. Elektrik akımı ile ilgili ilk bilgilerin verildiği eğitim öğretim kademesinden itibaren kullanılan modeller doğru seçilmeli ve öğretmenlerin, henüz öğrenciyken zihinsel modelini doğru bir Ģekilde yapılandırması sağlanmalıdır. 2. Bazı bilgilerin tekrar tekrar anlatılması kiĢinin bilimsel modellerle örtüĢmeyen zihinsel modelini değiĢtirmesi için yeterli olmayabilir. Bu nedenle öncelikle, gerek öğretmenlerin gerekse öğretmen adaylarının zihinsel modellerinin ortaya çıkartılması gerekir. Zihinsel modellerin ortaya çıkartılması için bireylerin kendilerini ifade etmelerine, zihinsel modellerini açıklamalarına fırsat verilmelidir. Böylece eksik olan noktalar tespit edilip giderilmeli, yanlıĢ bilgiler düzeltilmelidir. 3. GörüĢmelerin sonunda katılımcıların, verdikleri cevapların doğruluğunu test etme ihtiyacı duydukları görülmüĢtür. Bu durum katılımcılarda merak ve araĢtırma ihtiyacı doğurmuĢtur. Benzer çalıĢmalar yapılarak bu ihtiyacın doğmasına öncülük edilmeli ve bireylerin zihinsel modellerini sorgulamalarına fırsat verilmelidir. 4. Yapılan araĢtırmalar sonucunda ortaya çıkan zihinsel modeller temsili olarak gösterilip doğru ve yanlıĢ noktalar açıklanmalıdır. Böylece diğer öğretmen ve öğretmen adaylarının zihinsel modellerini, bilimsel modellere uygun bir Ģekilde oluĢturması sağlanmalıdır. 205 206 KAYNAKÇA Akgün, A., Gönen, S., & Yılmaz, A. (2005). Fen bilgisi öğretmen adaylarının karıĢımların yapısı ve iletkenliği konusundaki kavram yanılgıları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28, 1-8. Aslan, A., & Yadigaroğlu, M. (2013). Eğitim fakültelerinde fen ve matematik lisansüstü öğrencilerinin model ve modelleme hakkındaki görüĢleri. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 2(3), 111-120. Berber, N.C., & Güzel, H. (2009). Fen ve matematik öğretmen adaylarının modellerin bilim ve fendeki rolüne ve amacına iliĢkin algıları. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 21, 87-97. Bilen, K., & Aydoğdu, M. (2010). Bitkilerde fotosentez ve solunum kavramlarının öğretiminde TGA (TAHMĠN ET - GÖZLE - AÇIKLA) stratejisinin kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 7(14), 179-194. Bilen, K., & Köse, S. (2012). Kavram öğretiminde etkili bir strateji TGA (Tahmin Et – Gözle – Açıkla) “Bitkilerde Madde TaĢınımı”. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24, 21-42. Bodner, G.M. (1990). Why good teaching fails and hard-working students do not always succeed. Spectrum, 28(1), 27-32. Borges, A.T., & Gilbert, J.K. (1999). Mental models of electricity. International Journal Of Science Education, 21(1), 95-117. Chittleborough, G., & Treagust, D.F. (2007). The modelling ability of non-major chemistry students and their understanding of the sub-microscopic level. Chemistry Education Research And Practice, 8(3), 274-292. 207 Chittleborough, G., Treagust, D. F., & Mamiala, T. L. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24(4). 357-368. Chittleborough, G., Treagust, D. F., Mocerino, M., & Mamiala, T. L. (2005). Students' perceptions of the role of models in the process of science and in the process of learning. Research in Science and Technological Education, 23, 195-212. Cosgrove, M. (1995). A study of science in the making as students generate an analogy for electricity. International Journal of Science Education, 17(3), 295-310. Çıldır, I., & ġen, A.Ġ. (2006). Lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının kavram haritalarıyla belirlenmesi. H.Ü. Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 92-101. Çökelez, A., & Yalçın, S. (2012). Ġlköğretim 7. sınıf öğrencilerinin atom kavramı ile ilgili zihinsel modellerinin incelenmesi. İlköğretim Online 11(2),452-471. 12 Aralık 2013 tarihinde http://ilkogretim-online.org.tr sayfasından eriĢilmiĢtir. Engelhardt, P. V., & Beichner, R. J. (2004). Students’ understanding of direct current resistive electrical circuits. American Journal of Physics, 72, 98-115. Ergin, Ġ., Özcan, Ġ., & Sarı, M. (2012) Farklı akademik ünvanlara sahip fen öğretmenlerinin branĢlara göre model ve modelleme hakkındaki görüĢleri. Journal Of Educational And Instructional Studies In The World, 2(1), 142-159. Etkina, E., Matilsky, T., & Lawrence, M. (2003). What can we learn from pushing to the edge? Rutgenrs astrophysics instute motivates talented high school students. J. Res. Sci. Teach., 40, 958-985. Etkina, E., Warren, A., & Gentila, M. (2005). The role of models in physics instruction. The Physics Theacher, 43,16-20. Gilbert, J. K. (2004). Models and modeling: routes to more authentic science education. International Journal Of Science And Mathematics Education, 2, 115-130. Gobert,J.D., O’Dwyer,L., Horwitz,P., Buckley,B., Levy, S.T., & Wilensky,U. (2011). Examining the relationship between students’ understanding of the nature of models and conceptual learning in biology, physics, and chemistry. International Journal Of Science Education, 33(5), 653-684. 208 Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., & Smith, C.L. (1991). Understanding models and their use in science: Conceptions of middle and high school students and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28, 799-822. Günbatar, S., & Sarı, M. (2005). Elektrik ve manyetizma konularında anlaĢılması zor kavramlar için model geliĢtirilmesi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(1), 185-197. GüneĢ, B. (2007). Fizikte Kavram Yanılgıları, 13 Kasım 2014 tarihinde http://www.bilalgunes.com sayfasından eriĢilmiĢtir. GüneĢ, B., Gülçiçek, Ç., & Bağcı, N. (2004). Eğitim fakültelerindeki fen ve matematik öğretim elemanlarının model ve modelleme hakkındaki görüĢlerinin incelenmesi, Türk Fen Eğitimi Dergisi Yıl 1, Sayı 1, 35-48. Hackling, M.W., & Garnett, P.J. (1995). The development of expertise in science investigation skills. Australian Science Teacher Journal, 41, 80-86. Harrison, G.A. (2001). How to Teachers And Textbook Writers Model Scientific Ideas For Students. Research in Science Education, 31, 401-435. Harrison, G. A., & Treagust, F. D. (2000). A Typology of Science Models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011-1026. Hestenes, D. (1995). A Modeling Method for High School Physics Instruction. American Journal of Physics, 63(7), 606-619. Hestenes, D. (1996). Modeling methodology for physics teachers. Proceedings Of The International Conference on Undergraduate Phyisics Education, College Park, MA Ġyibil, Ü., & Sağlam Arslan, A. (2010). Fizik öğretmen adaylarının yıldız kavramına dair zihinsel modelleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 4(6), 25-46. Karrqvist, C. (1985). The development of concepts by means of dialogues centred on experiments. R. Duit, W. Jung and C. Von Rhoneck (Ed.), Aspects of Understanding Electricity içinde (s. 215-226). Germany: Kiel. Kibble, B. (1999). How do you Picture electricity?. Physics Education, 34(4), 226-229. 209 Köse, S., CoĢtu, B., & Keser, Ö.F. (2003). Fen konularındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi: TGA yöntemi ve örnek etkinlikler. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (1), Sayı 13, 43-53. Kurnaz, M.A., & Değirmenci, A. (2012). 7. sınıf öğrencilerinin güneĢ, dünya ve ay ile ilgili zihinsel modelleri. İlköğretim Online 11(1),137-150. 12 Aralık 2013 tarihinde http://ilkogretim-online.org.tr sayfasından eriĢilmiĢtir. Liew, C.W., & Treagust, D.F. (1998). The effectiveness of Predict-Observe-Explain tasks in diagnosing students’ understanding of science and in identifying their levels of achievement. The American Educational Research Association’da sunulmuĢ bildiri, San Diego. Métioui, A. (2012, Haziran). Children's conceptions of electric circuits: The role of causality. Proceedings of EDULEARN12 Conference, Barcelona, Spain. Mısır, N., & Saka, A.Z. (2012). Fizik öğretiminde iletkenin sığası konusunda TGA yöntemine dayalı olarak geliĢtirilen etkinliklerin uygulanması. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 1( 3), 2146-9199. Nakiboğlu, C., Karakoç, Ö., & Benlikaya, R. (2002, Eylül). Öğretmen adaylarının atomun yapısı ile ilgili zihinsel modelleri. XVI. Ulusal Kimya Kongresinde Poster, Selçuk Üniversitesi, Konya. Norman, D.A. (1983). Some observations on mental models. D. Gentner & A.L. Stevens (Ed.), Mental Models içinde (s.7-14). Hillsdale, New Jersey: Lawrenge Erlbaun Associates, Inc. Osborne, R. (1983). Towards modifying children’s ideas about electric current. Research in Science and Technological Education, 1(1), 73-82. Örnek, F. (2008). Models in science education: Applications of models in learning and teaching science. International Journal Of Environmental & Science Education, 3(2), 35-45. Öztürk, A., & Doğanay, A. (2013). Ġlköğretim beĢinci ve sekizinci sınıf öğrencilerinin dünyanın Ģekli ve yerçekimi kavramlarına iliĢkin anlamaları ve zihinsel modelleri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri 13(4), 2455-2476. 210 Rapp, N.D. (2005). Mental Models: Theoretical issues for visualizations in science education. John K. Gilbert (Ed.), Visualizations In Science Education içinde (s.4360). Netherlands: Springer. Tekin, S. (2008). Kimya laboratuvarının etkililiğinin aksiyon araĢtırması yaklaĢımıyla geliĢtirilmesi. A.Ü. Kastamonu Eğitim Dergisi, 16(2), 567-576. Uyangör, S.M., & Dikkartın, F.T. (2009). 4mat öğretim modelinin öğrencilerin eriĢileri ve öğrenme stillerine etkisi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 3(2), 178-194. Ünal, G., & Ergin, Ö. ( 2006). Fen eğitimi ve modeller. Mili Eğitim, 171, 188-196. Van Driel, J.H., & Verloop, N. (1999). Teachers’ knowledge of models and modeling in science. International Journal for Science Education, 21(11), 1141-1153. Yıldırım, A., & ġimĢek, H. (2006). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri. Ankara:Seçkin. Yürümezoğlu, K., & Çökelez, A. (2010). Akım geçiren basit bir elektrik devresinde neler olduğu konusunda öğrenci görüĢleri. Türk Fen Eğitim Dergisi Yıl 7, Sayı 3, 147166. 211 212 EKLER GörüĢmede Kullanılan Sorular GörüĢme esnasında tüm katılımcılara yöneltilen 32 tane soru aĢağıdaki gibidir. 1. Elektrik denildiğinde aklınıza ne gelir? 2. Elektrik akımı denildiğinde aklınıza ne gelir? 3. Elektrik akımına neden olan Ģey nedir? 4. Elektrik akımı nasıl gerçekleĢir? 5. Elektrik enerjisi denildiğinde aklınıza ne gelir? 6. Elektrik enerjisi depolanabilir mi? 7. Elektrik enerjisi diğer enerji biçim ve türlerine dönüĢebilir mi? Nasıl? 8. Pil, ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir? 9. Ampul hangi aĢamada yanmaya baĢlar? 10. Ampul yanarken pil içinde değiĢiklik meydana gelir mi? 11. Bağlantı kabloları ampulün yanmasında hangi görevleri üstlenir? 12. Ampul yanarken kablonun içinde ne olmaktadır? 13. Ampulün yanmasının sebebi nedir? 14. Farklı bir iletken kablo kullanılmıĢ olsaydı ampulün parlaklığında değiĢiklik olur muydu? 15. Tüm kablolardan elektrik akımı geçer mi? Devre bağlantı kabloları yerine iletkenlik katsayısı farklı kablolar kullanılarak kurulmuĢ olsaydı ampul her durumda yanar mıydı? 16. Yalıtkan kabloları iletken hale getirebilir miyiz? 17. Yalıtkan ve iletken kabloların birbirinden farkı nedir? 18. En iyi iletken hangisidir? 19. Elektrik iletiminde günlük hayatta kablo olarak hangi metaller kullanılır? Neden? 213 20. Kabloların uzunluğu ampulün parlaklığını etkiler mi? 21. Kabloların uzunluğu ampulün yanmaya baĢladığı anı etkiler mi? 22. Ampulün parlaklığını değiĢtirmek mümkün mü? 23. AA boyutlu pil yerine D boyutunda baĢka bir pil kullanılsaydı ampulün parlaklığı ile ilgili ne olmasını beklerdiniz? 24. Pilin boyutu değiĢtiğinde kablo içerisinde değiĢiklik meydana gelir mi? 25. D boyutlu pil yerine büyük (9V luk) pil kullanılsaydı ampulün parlaklığıyla ilgili ne olmasını beklerdiniz? 26. Neden farklı boyutlarda piller üretilir? 27. D boyutlu ve 9V luk pillere bağlanmıĢ özdeĢ ampuller zaman içerisinde patlar mı? Ġki ampul arasında fark var mıdır? 28. Düğme ıĢığın yanmasında ne görevi görür? 29. Düğme kapatıldığında ıĢığın yanması ne kadar zaman alır? 30. Bu kadar kısa sürede yanmasının sebebi nedir? 31. Düğme açıldığında ıĢığın sönmesi ne kadar zaman alır? Neden? 32. Düğmenin barajdan veya odanın içinden kapatılması arasında ampulün yanmaya baĢladığı an açısından bir zaman farkı var mıdır? 214 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, Adı KARACAN,Hanife Uyruğu T.C. Doğum tarihi ve yeri 13.04.1986 - Of Medeni hali Evli Telefon 05418854402 Faks E-posta Eğitim Derecesi [email protected] Okul/Program Mezuniyet Yılı Lise Gebze Anibal Anadolu Lisesi 2004 Üniversite Gazi Üniversitesi 2009 Yüksek Lisans Gazi Üniversitesi 2014 İş Deneyimi, Yıl Çalıştığı Yer Kara Harp Okulu Yabancı Dili Yayınlar İngilizce Görev Öğretim Görevlisi
