Orta Öğretim Öğrencilerinin Isı ve Sıcaklık ile İlgili Kavramsal Yapıları

ORTAÖĞRETİM ÖĞRENCİLERİNİN ISI VE SICAKLIK İLE İLGİLİ
KAVRAMSAL YAPILARI
Mustafa Sabri KOCAKÜLAH1, Aysel MERGEN KOCAKÜLAH2
1
2
Balıkesir Üniversitesi, Necatibey Eğitim Fakültesi, OFMAE Bölümü, BALIKESİR
Balıkesir Üniversitesi, Necatibey Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü, BALIKESİR
ÖZET: Bu çalışma ortaöğretim birinci sınıf öğrencilerinin ısı, sıcaklık, hal değişimi ve ısı iletimi ile ilgili kavramsal
yapılarını ortaya koymayı amaçlamaktadır. Öğrencilerin kavramsal yapıları ile; onların konuyla ilgili farklı fikirleri, bu
fikirlerin her birinin özellikleri ve öğrenciler tarafından hangi sıklıkla benimsendiği ifade edilmektedir. Sahip olunan bu
yapılar, 15 yaşındaki 259 öğrencinin konuyla ilgili çeşitli durumları içeren açık uçlu altı soruya verdikleri yanıtlar ve 4
öğrenciyle yapılan ikili görüşmeler doğrultusunda ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Araştırma sonuçlarından elde edilen
veriler ışığında ısı ve sıcaklık konusunun öğretim ve öğrenimine yönelik öneriler sunulmuştur.
1. GİRİŞ
Fen eğitiminde yapılan araştırmaların bir çoğu öğrencilerin kavram yanılgılarının neler
olduğunun saptanmasına odaklanmaktadır. Betimsel yaklaşım olarak adlandırılan bu çalışmalarda
öğrencilerin kavramsallaştırmaları birbirinden bağımsız olarak oluşturulan konuya özgü fikirler takımı
olarak verilmektedir (Kocakülah, 1999; Oliva, 1999). Öte yandan, öğrencilerin kavram yanılgılarının
oluşturduğu yapıları belirlemeye yönelik yapısal çalışmaların azlığı dikkati çekmektedir. Bu
çalışmalar, daha çok öğrencilerin kavramsallaştırmalarını hangi kavramlar arası ilişkilendirmelere
dayandırdığını ve kavramların diğer başka hangi kavram ve kavram yanılgılarıyla desteklenip organize
edildiğini belirten genel bir yapıyı incelemektedir.
Günümüzde literatürde ısı ve sıcaklık üzerine öğrencilerin kavram yanılgılarını inceleyen çok
sayıda çalışma bulunmaktadır (Carlton, 2000; Harrison, Grayson ve Treagust, 1999). Bu çalışmalar
kavram yanılgılarını oluşturan değişik öğrenci fikirlerini özetlemektedir. Ancak bu fikirlerin kendi
içinde nasıl bir hiyerarşik hal alarak kavram yapılarını oluşturduğu konusunda yeterince araştırmaya
rastlanılmamıştır. Halbuki mevcut kavramsal yapının kavram yanılgılarıyla nasıl oluşturulduğu
aydınlatılmadıkça, bu yanılgıların en iyi şekilde düzeltilmesi için önerilebilecek en uygun öğretim
stratejisinin belirlenmesi zaman kaybından öteye gitmeyecektir.
Bu araştırmanın amacı; öğrencilerin ısı-sıcaklık, hal değişimi ve ısı iletimi konularında hangi
kavramsal yapılara sahip olduklarının belirlemek, her bir yapının karakteristiğini tanımlamak ve bu
yapıların örneklemdeki öğrenciler tarafından hangi oranda benimsendiğini ortaya koymaktır.
Yapılandırmacı görüşün, öğrenmenin öğrencilerin ön bilgilerine dayandığı felsefesinden hareketle; bu
ayrıntılı yapıları ortaya çıkararak, öğretmen ve öğrencilerin araştırmada incelenen kavramları
çalışırken karşılaşacağı zorlukları kestirmelerine ve sonuçta öğrenme aktivitelerini daha uygun
biçimde seçip düzenlemelerine yardımcı olunabileceği amaçlanmaktadır.
2. YÖNTEM
Bu araştırmada 9. sınıf öğrencilerinin ısı ve sıcaklık konularına ilişkin kavram yapılarını
incelemek amacıyla altı açık uçlu sorudan oluşan bir anket hazırlanmıştır. Ankette yer alan sorular
Brook, Briggs, Bell ve Driver (1984) tarafından kullanılan soruların yeniden düzenlenmesiyle
oluşturulmuştur. Anketteki 6 sorunun 3 tanesi hal değişimi, 2 tanesi ısı iletimi ve 1 tanesi de ısısıcaklık olaylarını kapsamaktadır. Hazırlanan anket soruları ön deneme amacıyla 30 öğrenciye
uygulanmış ve elde edilen veriler ışığında yapılan değişikliklerle son hali Balıkesir il merkezinde
deneme çalışmasında yer almayan 259 ortaöğretim 9. sınıf öğrencisine öğretim sonrası uygulanmıştır.
Öğrencilerin ankete verdikleri yanıtların açıklığa kavuşturulması ve anket ile ortaya çıkarılan
kavram yanılgılarının nedenlerini daha detaylı ortaya koyabilmek amacıyla 5 öğrenci ile yarıyapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Öğrencilerle görüşmelere başlamadan önce, anket sorularına
verilen yanıtların değerlendirilmesi ve görüşme sorularının üstü kapalı yanıtların çözümlenmesini
sağlayacak doğrultuda hazırlanmasına dikkat edilmiştir.
Araştırma verilerinin değerlendirilmesi, öğrencilerin açık uçlu anket sorularına verdikleri
yanıtların kategorilere ayrılması ve kendi içinde özel bu kategorilerin, bir fikir grubu kuracak şekilde
kavramsal yapıyı oluşturmasıyla sağlanmıştır. Görüşmelerden elde edilen sözlü açıklamalar,
kavramsal yapıların hangi kavram yanılgılarıyla desteklendiğini ve bu yanılgıların altında yatan temel
sebepleri ayrıntılarıyla belirlemek amacıyla kullanılmıştır.
3. BULGULAR
Analiz sonuçları öğrenci görüşlerinin, incelenen her bir konu ile ilişki derecesi (ilişkili ve
ilişkisiz) ve bütünlüğüne (tam ve tam olmayan) göre dört ana kavramsal yapı başlığı altında
toplanabileceğini göstermektedir. Isı-sıcaklık, hal değişimi ve ısı iletimi ile ilişkili görüşler doğru
yanıtı oluşturan kavramların eksiksiz olarak verilmesi durumunda tam, kısmen verilmesi durumunda
da tam olmayan kavramsal yapı olarak ikiye ayrılmıştır. Öte yandan, ilişkisiz görüşler konu dışında
diğer başka kavramların kullanılması ve sadece öğrencinin deneyim ve gözlemine dayalı oluşuna göre
de ikiye ayrılmıştır. Görüşmelerin analizi ise her bir yapıya ait yanıt kategorilerinin sebeplerini ve
öğrencileri bu sebeplere sürükleyen düşünceleri tanımlayarak kavramsal yapıların ortaya çıkış
noktasını vurgulamaktadır.
3.1 Isı ve Sıcaklık ile İlgili Kavramsal Yapılar
Anketteki çaydanlık ve küvet sorusu öğrencilerin ısı ve sıcaklık kavramlarını yorumlama
biçimlerini ortaya koymaktadır. Bu yorumlardan aşağıda verilen kavramsal yapılar elde edilmiştir.
Isı ve Sıcaklık ile İlişkili ve Tam Kavramsal Yapı
Bu gruptaki öğrenciler ısı ve sıcaklık kavramları arasındaki farkı bilmekte ve bu kavramları
doğru bir şekilde kullanmaktadırlar. Bunun dışında cisimlerin aldığı ısı miktarının onların kütlelerine
ve cisimlerde meydana gelen sıcaklık değişimine bağlı olduğunu kavradıkları görülmüştür. Bu yapı,
• Her iki kaptaki suya verilmesi gereken ısı miktarı sıvıların kütlelerine bağlı olduğundan
küvetteki suyu ısıtmak daha masraflı olur. Ayrıca kaynama noktasına ulaşana kadar oluşacak
sıcaklık değişimi başlangıçta sıvılar aynı sıcaklıkta olduğundan bunun bir etkisi olmaz (n=3)
şeklindeki temel görüşü barındırmaktadır.
Isı ve Sıcaklık ile İlişkili Fakat Tam Olmayan Kavramsal Yapı
Bu yapı, örneklemin büyük bir çoğunluğunca oluşturulmakta olup alınan ya da verilen ısının
sadece hacme veya kütleye bağlı olduğu vurgulanmaktadır. Öğrenciler sıcaklık değişiminin alınan ya
da verilen ısıya etkisi üzerine hiçbir görüş belirtmemişler ve şöyle bir açıklamada bulunmuşlardır:
• Küvetteki suyun kütlesi / hacmi daha çok olduğundan daha geç ısınır ve küvetteki suyu
ısıtmak daha masraflı olur (n=197).
Isı ve Sıcaklık ile İlişkisiz Kavramsal Yapı
Bu yapı içerisinde öğrenciler her ne kadar ısı ve sıcaklık kavramlarını kullanıyor olsalar da
aslında esas vurguyu bu kavramlar dışında aşağıdaki gibi farklı durumlara yapmaktadırlar.
• Çaydanlığın kapağı olduğundan buhar dışarıya çıkmaz ve ısı kaybı daha az olur. Ancak
küvetin ağzı açık olduğundan suyun buharı çıkar ve ısı kaybı çok olur (n=23).
• Su 100 °C ’de kaynadığından ikisi de eşit masraflı olur (n=8).
Günlük Deneyime ve Gözleme Dayalı Kavramsal Yapı
Öğrenciler ısı ve sıcaklık kavramlarını göz ardı ederek güncel yaşantıdan edindikleri
deneyimleri ve gözlemleri sonucunda ulaştıkları yargılara dayalı aşağıdaki açıklamaları yapmışlardır:
• Çaydanlık elektrikle çalıştığı için daha fazla elektrik yakar, daha masraflı olur (n=7),
• İki kapta da aynı elektrik enerjisi kullanıldığı için masrafları eşit olur (n=7).
Öğrencilerle yapılan detaylı görüşmeler, ısı ve sıcaklığa farklı ortamlar arasında hareket
edebilen birer canlı kimliği verildiğini göstermektedir. Ayrıca ısının, hissedilebildiği için somut bir
kavram olarak nitelendirildiği görülmüştür. Moleküler anlamda ısının yayıldığı bir alanın olduğu ve
bu alanda bir etki yaparak o bölgenin ısınmasını sağladığı düşünülmektedir. Isının yayılması
moleküllerin ayrışması, aralarının açılması şeklinde ifade edilmektedir.
Öğrenciler, genelde ısıyı bir enerji olarak tanımlayabilseler de ısının nereden kaynaklandığı
konusunda çelişmektedirler. Sıcaklık ile ısı arasında doğru orantılı bir ilişki olduğu vurgulanmakta
ancak iki kavramın farklı olduğu bilinmesine rağmen bu fark açıklanamamaktadır.
Kavramsal Yapı II ’yi destekler biçimde öğrenciler kütlesi büyük olan cisimlerin daha geç
ısınacağını ve bunun nedeni olarak da büyük kütleli cisimlerde ısının tüm moleküllere dağılmasının
daha güç, küçük kütleli cisimlerde ise alan daha dar ve sınırlı olduğu için ısının dağılmasının daha
kolay olacağını belirtmişlerdir.
3.2 Hal Değişimi ile İlgili Kavramsal Yapılar
Öğrencilerin hal değişimi ile ilgili olarak kavramsal yapılarını ortaya koymak için ankette üç
adet soru kullanılmıştır. Soruların (toprak testi, dondurulmuş bezelyeler ve patatesler) analizi
sırasında dört farklı kavramsal yapı tipiyle karşılaşılmıştır.
Hal Değişimi ile İlişkili ve Tam Kavramsal Yapı
Bu yapı içinde öğrencilerin hal değişimi sırasında ısıya gerek olduğu ve alınan ısıya rağmen
sıcaklığın sabit kaldığı görüşü vurgulanmıştır. Bu yapı;
• Bezelyelerin buzunun erimesi için bir ısı harcanır, bu sırada sıcaklık sabit kalır (n=15)
(Dondurulmuş bezelyeler),
türünden açıklamalar içeren öğrenci yanıtlarından ortaya çıkarılmıştır.
Hal Değişimi ile İlişkili Fakat Tam Olmayan Kavramsal Yapı
Bu yapı içerisinde alınan ısının, kaynama ve erime gibi hal değişimi olayları sırasında gerekli
olduğu kısmen belirtilse de sıcaklık ile ilgili herhangi bir yargı belirtilmemiştir. Bu yapı içindeki
öğrenci kavramları şöyle özetlenebilir:
• Alınan ısı dondurulmuş bezelyelerin erimesi için gereklidir (n=63) (Bezelyeler).
• Dondurulmuş bezelyeler ısı alışverişiyle erir ve tenceredeki suyu soğutur (n=15) (Bezelyeler).
Hal Değişimi ile İlişkisiz Kavramsal Yapı
Bu çalışmada ısı ve sıcaklık konusu incelendiğinden bu yapı altındaki kavramlar öncelikle hal
değişimi ile ilgili olmayıp aynı zamanda ısı ve sıcaklık konusuna ait olup olmayışına göre de tekrar
kendi içinde gruplandırılmıştır. Buna göre;
a) Isı ve Sıcaklık Kavramlarına İlişkin Kavramsal Yapı
Bu yapı içerisinde, ısı ve sıcaklık kavramlarının öğrenciler tarafından birbiri yerine ve yanlış
kullanıldığı, ısı ve sıcaklığın bilimsel olarak ne ifade ettiğinin bilinmemesinden kaynaklanan yanlış
yargılar içerdiği ve bu iki kavramın makroskobik düzeyde somutlaştırıldığı gözlenmiştir. Bu
sonuçlara ulaşılmasını sağlayan öğrenci yargıları şunlardır:
• Dondurulmuş bezelyeler soğuk olduğu için daha geç ısınır (n=40) (Bezelyeler).
b) Isı ve Sıcaklığı Temel Almayan Kavramsal Yapı
Bu gruptaki kavramsal açıklamalar özellikle sorularda verilen malzemelerin yapılarına özgü
olup, öğrenciler soğukluk kavramını sıkça kullanmışlardır. Dondurulmuş bezelyeler;
• Daha ağır olacağından (n=7),
• Eriyip su miktarı artacağından (n=13)
daha uzun sürede kaynar gibi yanıtlar öğrencilerin soruda geçen malzemelerin yapılarına
odaklandıklarını göstermektedir. Bunların dışında;
• Donmuş bezelyelerin soğukluğu suya geçer ve su daha da soğuduğundan kaynama noktasına
ulaşması uzun sürer (n=53),
açıklamasının diğerlerinden farklı olarak soğukluk kavramını içerdiği görülmektedir.
Günlük Deneyime ve Gözleme Dayalı Kavramsal Yapı
Bu yapı altında öğrenciler gözlemledikleri ve yaşadıkları olaylardan yararlanarak açıklamada
bulunmuşlardır. Bu yapıya giren fikirler şöyle sıralanabilir:
• Dondurulmuş bezelyelerin kaynaması için taze bezelyelere göre daha fazla enerjiye ihtiyaç
vardır (n=18) (Bezelyeler).
Anket sorularına verilen yanıtlar hal değişimi sırasında öğrencilerin sıcaklığın durumu üzerine
düşüncelerini tam olarak vurgulamadığından görüşmelerde özellikle bu konu tartışılmıştır. Hal
değişimi sırasında sıcaklığın artacağını savunan bir öğrenci bunun sebebi olarak, kaynama
başladığında bütün moleküllerin sıcaklığının aynı olmadığını verilen ısıyla tüm moleküllerin
sıcaklığının aynı dereceye çıkarılmaya çalışılarak ve moleküllerin hareketinin artacağını savunmuştur.
Hal değişimi sırasında alınan ısının sıcaklık değişimine etkisi olmayacağını düşünen
öğrencilerden bir kısmı bu ısının nereye harcandığı ve maddenin moleküler yapısında nasıl bir etki
yaptığı konusunda görüş belirtmemişlerdir. Görüş belirten öğrenci ise gaz fazında bile sıcaklığın 100
0
C ’yi aşmayacağını söylemiş, ısının tüm moleküllerde yayılmasını sağlamak için harcanacağını
belirtmiştir. Bundaki esas etmenin ısı ve sıcaklık kavramlarının öğrencilerde kavramsal olarak
anlaşılmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu, görüşmeye katılan öğrencilerin hal değişimi
sırasında verilen ısının ısıyı alan madde tarafından asla kabul edilemeyeceği (ısıyı
barındıramayacağı) görüşünü savunmasından bellidir.
Ayrıca görüşmeler sırasında öğrencilerin su ve buz ile ilgili örnekler içeren sorulara ilişkin
açıklamalarda daha doğru sonuçlara ulaştıkları ancak farklı maddelerin (çinko, vb) hal değişimine
ilişkin sorularda aynı doğru yorumları yapamadıkları görülmüştür. Bu, öğrencilerin hal değişimi
kavramını öğrendikleri durumlardan farklı durumlara uygulamakta zorlandıklarını göstermektedir.
3.3 Isı İletimi ile İlgili Kavramsal Yapılar
Anket sorularından ikisi (el arabası sapı, kaşıklar) öğrencilerin ısı iletimi ile ilgili kavramsal
yapılarını belirlemek amacıyla hazırlanmıştır. Soruların analizi sırasında ortaya çıkan kavramsal
yapılar aşağıda verilmiştir.
Isı İletimi ile İlişkili ve Tam Kavramsal Yapı
Öğrenciler ısı iletimini, ele aldıkları malzemenin ısıyı ne derece hızlı ilettiğini göz önüne alarak
açıklamışlardır. Sıcaklıkları farklı olan iki ortam arasında ısıl iletkenliği en iyi olan cismin
sıcaklığının daha yüksek olacağı bu gruptaki öğrenciler tarafından ifade edilmiştir.
• Metalin ısı iletimi plastiğe göre daha hızlı olduğundan dokunan kişinin elinden metale ısı
geçişi daha hızlı olacaktır (n=3) (El arabası sapı),
şeklindeki öğrencilerin ifadeleri, ısı iletimi ile ilgili bu yapının ortaya çıkmasını sağlamıştır.
Isı İletimi ile İlişkili Fakat Tam Olmayan Kavramsal Yapı
Bu kavramsal yapıyı benimseyen öğrenciler, maddelerin ısısal iletkenliklerini doğru olarak
karşılaştırırken bunun gerekçesini içeren bir ipucu vermemişlerdir. Isı iletimi ile bir ilişki kurulsa da
olayı açıkça belirten görüşlere yer verilmemiştir. Bu yapı aşağıdaki ifadeden yararlanarak açıklanabilir.
• metaller ısıyı plastikten daha iyi iletirler (n=32) (El arabası sapı).
Isı İletiminin Bilimsel Anlamı ile İlişkisiz Kavramsal Yapı
Bu yapı içerisinde iletim kavramının öğrencilerin yanıtlarında kullanıldığı fakat bilimsel
anlamda yanlış ifade edildiği tespit edilmiştir. Bu kavramsal yapıya sahip öğrenciler;
• Metal atomları birbirine çok yakın olduğundan sıcak havada sıcağı, soğuk havada soğuğu çok
iyi ve çabuk iletirler. Fakat plastik sap iletmez ve sahip olduğu sıcağı/soğuğu,
yalıtır/tutar/kaybetmez (n=65) (El arabası sapı),
• Metal soğuğu içinde tutar, plastik ise sıcağı ve soğuğu ilettiğinden sıcaktır (n=4) (El ara. sapı),
görüşlerine sahiptirler.
Isı İletimi ile İlişkisiz Kavramsal Yapı
Bu yapı içindeki kavramsal açıklamalar bilimsel bir anlam içermemekte ve ısının iletimi yerine
‘geçirilmesi’, ‘emilmesi’, ‘hissedilmesi’, ‘algılanması’, ‘çekilmesi’, ‘yayılması’, ‘alınması’ ve
‘tutulması’ gibi öğrenciler için daha somutlaştırıcı kavramlar barındırmaktadır. Bu kavramsal yapıyı
benimseyen öğrenciler malzemenin davranışını tanımlamada daha çok günlük hayatta kullanılan
kavramları tercih etmişlerdir. Örneğin;
• Metal ısıyı her noktasına yaydığından ısıyı daha çabuk alıyor. Tahta ve plastik ise ısıyı daha
geç aldığından daha sonra ısınıyor (n=42),
• Metal atomları birbirine daha yakındır ve soğuğu/ısıyı daha çok tutar. Plastik ise soğuğu/ısıyı
koruyamaz ve etrafa yayar (n=27),
• Metaller soğuğu/ısıyı algılar, hisseder fakat plastik fazla hissetmez (n=18),
• Metaller iletken olduğundan ısıyı/sıcağı/soğuğu geçirir. Tahta ve plastik ise geçirmez (n=13),
• Metaller soğuktur çünkü aldığı ısıyı daha çabuk yansıtır. Tahta ise bu işi geç yapar (n=18),
• Metaller sıcağı/soğuğu tahta ve plastiğe göre daha fazla çeker/emer (n=24).
Görüşme sırasında öğrenciler metallerin ısıyı hızlı ve iyi ilettiğini söyleseler de bunu metallerde
moleküler arası boşluğun az ve dolayısıyla moleküler etkileşiminin fazla olmasına bağlamaktadırlar.
Bu etkileşim sonucu, metal atomlarında oluşan hareketliliğin onlarda ısı enerjisinin hareket enerjisine
ve en sonunda hareket enerjisinin tekrar ısıya dönmesini sağlayacağı düşünülmektedir.
Öğrenciler metallerin sıcağı nasıl iletirse soğuğu da aynı şekilde yapısında bulunan serbest
elektronlar sayesinde daha iyi ilettiğini söylemişlerdir. Ayrıca serbest elektronların elektrik
iletkenliğinde olduğu gibi ısı iletkenliğini sağladığını, tahta ve plastiğin elektriği nasıl iletmiyorsa ısıyı
da iletmeyeceğini belirtmişlerdir.
Isı iletimi, cismin çevresiyle ısı alış verişi yapması olarak düşünülmektedir. Örneğin; metalin
soğuk hissedilmesi, bünyesinde hapsettiği sıcağı dışarıya vermesi ancak dışarıdan almamasıyla
açıklanmaktadır. Bu da anketlerde öğrenciler tarafından, metalin kendi ısısını tutması veya dışarıdan
ısı almaması şeklinde ifade edilmiştir.
Öğrencilerden biri metal moleküllerinin tahtaya göre sık oluşunun ısının geçmesinin zor
olacağını dolayısıyla dışarıdan ısı alınmasının engelleneceğini söylemiş ve metalin koruyucu zırh gibi
bir şey içerdiğini vurgulamıştır. Öte yandan tam tersine metalde moleküller arasındaki uzaklık fazla
olduğunda alınan ısının geç iletilerek metalin bu nedenle soğuk hissedileceğini belirtmiştir.
4. TARTIŞMA
Bu araştırmada konu ile ilgili olarak günlük olayların geçtiği sorular kullanılmasına ve ısı ve
sıcaklık konularının öğretimi yapılmış olmasına rağmen az sayıda öğrencinin bu kavramları doğru ve
kendinden emin olarak kullandığı görülmektedir. Öğretimden önce öğrencilerin olayları sezgisel ve
günlük hayatta kullandıkları dille açıklamaları olağandır. Ancak, çalışmada bu durumun öğretimden
sonra da ortaya çıkmış olması düşündürücüdür.
Yapılan çalışmalar öğrencilere fen derslerinde doğru olan kavramlar verildiğinde bu kavramları
sezgisel düşüncelerine alternatif olarak kullanabileceklerini göstermektedir (Taber, 2000). Örneğin,
bir öğrenci ısının yüksek sıcaklıktaki bir cisimden düşük sıcaklıktakine transfer edildiği görüşünü
benimseyebilir. Öte yandan öğrenci hafızasında soğukluğun (ısının zıttı olarak düşünülen) düşük
sıcaklıktaki bir cisimden yüksek sıcaklıktakine transfer edileceği görüşünü de saklı tutabilir. Bu
durumda sonuç öğrencilerin sezgisel düşünceleri ile bilimsel doğruların bir karışımı olacaktır.
Bütün bu olumsuzlukları gidermede fen derslerinin amaçlarından biri de öğrencilerin kendi çaba
ve istekleriyle düşüncelerini yeniden yapılandırması ve değiştirmesinin sağlanması olmalıdır.
Öğrencilerin öğretim öncesi fikirleri hesaba katıldığında öğretim basitçe öğrencilere bilgiyi ‘verme’
veya ‘söyleme’ olmadığı aksine bilimsel görüşleri zihinlerinde kurmalarına yardım etmeyi içermelidir.
Bu durumda öğretime öğrencilerin sezgisel fikirlerinin ne olduğunun keşfi ile başlanmalıdır.
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre I. kavramsal yapıya sahip öğrencilerin sayısı diğer
yapılara sahip öğrencilere göre daha azdır. Bu durum ders öğretmenlerinin konunun öğretimini
öğrencilerin ön kavramlarını yoklamaksızın yaptığını göstermektedir. Diğer kavramsal yapılara sahip
öğrenciler görüşlerinde ısı ve sıcaklığı mikroskobik veya makroskobik olarak değerlendirmişlerdir.
Olaya mikroskobik açıdan bakanlar maddenin moleküler yapısını (moleküllerin birbirine yakın ya da
uzak oluşunu) hesaba katarak, makroskobik açıdan düşünen öğrenciler ise somutlaştırılmış olgular
yardımıyla ‘tutmak, almak, emmek, çekmek, vb’ açıklamışlardır. Öğrencilerin bu çalışma ile ortaya
çıkarılan kavramsal yapıları, ısı ve sıcaklık konularının basit makroskobik modelle derinlemesine
anlamaya gerek duyulmadan verilmesinin yeterli olmayacağını göstermektedir. Bu nedenle
öğretmenlerin bu konu öncesi öğrencilerin madde ve yapısı ile ilgili olarak bilgilerini ölçerek eksik
yönlerini giderecek temel bilgileri vermesi gerekmektedir.
Öğrencilerin sorulara verdikleri yanıtlar incelendiğinde ‘sıcak hissetmek, soğuğu algılamak’
gibi duyusal deneyime dayalı gözlemlere oldukça fazla başvurdukları görülmektedir. Bu, öğretim
sırasında deneysel çalışmaların yetersizliğinin bir göstergesi olabileceğinden öğrenci deneylerine,
fikirlerin tartışmaya açılmasına ve ardından bilimsel doğruların kullanılması için daha çok zamana
ihtiyaç olduğunu göstermektedir.
Ankette yer alan sorular günlük hayatla ilişkili olmasına rağmen pek az öğrencinin tam doğru
yanıtı bulmuş olması öğretim sırasında konular verilirken günlük hayattan seçme örneklerin bilimsel
teorilere dayandırılarak verilmemiş olmasıyla açıklanabilir. Bu nedenle fizik dersleri hayattan ayrı bir
alanmış gibi gösterilmemeli tam tersine ne kadar hayatla iç içe olduğu her fırsatta vurgulanarak
öğrenciler için öğrenme ortamı zevkli hale getirilmelidir.
Sonuç olarak, ısı ve sıcaklık fen konuları içinde temel konulardan biri olduğundan ve sınıf
dışında da önemli ölçüde kullanıldığından eksiksiz olarak öğretimi sağlanmalıdır. Bu nedenle her
yönüyle öğretmene rehber olacak bir müfredat programı geliştirmek iyi bir başlangıç olabilir.
KAYNAKLAR
Brook, A., Briggs, H., Bell, B. ve Driver, R. (1984). Aspects of secondary students’ understanding of
heat: full report. Leeds: Centre for Studies in Science and Mathematics Education.
Carlton, K. (2000). Teaching about heat and temperature, Physics Education, 35 (2), 101-105.
Harrison, A. G., Grayson, D. J. ve Treagust, D. F. (1999). Investigating a grade 11 student’s evolving
conceptions of heat and temperature, Journal of Research in Science Teaching, 36 (1), 55-87.
Oliva, J. M. (1999). Structural patterns in students’ conceptions in mechanics, International Journal of
Science Education, 21 (9), 903-920.
Taber, K. S. (2000). Finding the optimum level of simplification: the case of teaching about heat and
temperature, Physics Education, 35 (5), 320-325.
Kocakülah, M. S. (1999). A study of the development of Turkish first year university students’
understanding of electromagnetism and the implications for instruction. Unpublished PhD
thesis, University of Leeds, Leeds.