KAVRAM HARİTALARININ FİZİK DERSİNDE KAVRAM YANILGILARININ BELİRLENMESİNDE KULLANILMASI K.ALTIN, M.ASLAN* Deniz Harp Okulu Komutanlığı, İSTANBUL, [email protected] Deniz Lisesi Komutanlığı, Heybeliada, İSTANBUL, [email protected] ÖZET Araştırma, İstanbul ilinde bir devlet lisesinde 2003-2004 eğitim-öğretim yılında Lise-2’de öğrenim gören 50 öğrenciyle yapılmıştır. Araştırmada öğrenciler fizik dersinde, kavram haritalarının çizilmesini ders öğretmeni yardımıyla öğrenmişlerdir. Daha sonra çalışma grupları oluşturulmuştur. Bu gruplar kavram haritasının kullanılmasını daha iyi öğrenmeleri için ödev olarak elektrostatik konusunda kavram haritaları çizmişlerdir. Bundan sonra derste her öğrencinin tek başına manyetizma konusunda bir kavram haritası çizmesi istenmiştir. Çizilen kavram haritaları incelenerek öğrencilerin “Magnetizma” konusunda “doğru”, “yanlış ve “eksik” bilgileri tespit edilmiştir. Son aşamada öğrencilere aynı konuda açık uçlu sorulardan oluşan bir sınav yapılmış cevaplardan öğrencilerin kavramlarla ilgili “doğru”, “yanlış ve “eksik” bilgileri tespit edilmiştir. Araştırmanın sonucunda elde edilen verilerle öğrencilerin iki farklı yöntemle (kavram haritası ve klasik sınav (essey) ) ile değerlendirilmesinin avantaj ve dezavantajları tartışılmıştır. Çalışmada kavram haritalarının bilgisayar ortamında çizilmesi uygulamalarından da örnekler verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kavram haritaları, ölçme ve değerlendirme, fizik eğitimi, bilgisayar destekli eğitim. I. GİRİŞ: Kavramlar; eşyayı, olayları, insanlar ve düşünceleri benzerliklerine göre gurupladığımızda gruplara verdiğimiz adlardır. Kavramlar gerçek dünyada değil düşüncelerimizde vardır. Gerçek dünyada ise kavramların ancak örneklerini bulabiliriz. Kavram haritaları ise kavramlar arasındaki ilişkinin grafiksel bir yolla ifade edilmesidir, yani bir yol haritasıdır. İlk defa 1972 yılında Novak tarafından uygulanmaya başlanmıştır. Kavramlar soyut düşüncelerdir. Kavram haritaları ise somut grafik gösterimleridir. Bu nedenle anlamlı öğrenmeyi sağlayarak, ülkemizde bir çok öğrencinin yaptığı gibi ezbere öğrenmeyi önlemiş olur. Anlamlı öğrenmede önce konu ile ilgili bütün kavramların analizi yapılmalı sonra da kavramlar arasında ilişki gösterilmelidir. Kavram haritası çizmeden önce kavramlar, alt kavramlar, kavramlar arasındaki ilişkiler listelenmeli ve daha sonra bu liste daire veya değişik çokgenler içine yerleştirilerek oklarla birbirine bağlanır. Kavram haritaları planlama, öğretim ve değerlendirme aracı olarak okul öncesinden üniversiteye kadar eğitimin her kademesinde kullanılabilmektedir. Bu araç özellikle fen derslerinde başarıyı arttırmaktadır. Günümüzde kavram haritaları birçok öğrenci kitabında, öğretmen materyallerinde ve diğer eğitim materyallerinde bulunmaktadır. Aşağıda bu çalışmada öğrencilere kavram haritasının çizimini anlatmada kullanılan ve Statik Elektrik konusunda araştırmacı tarafından çizilmiş bir kavram haritası verilmiştir (Şekil. 1). Statik elektrik konusuna örnekler: yük çeşidi: birini çeker pozitif (+) yıldırım, fotokopi makinesi, flaşör, kondansatörler paratoner yük çeşidi: SI birimi: yük sembolü coulomb (C) negatif (-) dur. Yük sayısı eksi yüklerden fazlaysa bu atoma Q, q dur. yük değerlerini oluşturur. Bu yüklerin sayısı birbirine eşitse pozitif yüklü atom nötr atom Yük sayısı Pozitif yüklerden fazlaysa bu atoma negatif yüklü atom adı verilir Şekil .1 Statik elektrik konusunda araştırmacı tarafından çizilen kavram hartası. II. ÖRNEKLEM: Araştırma, Deniz Lisesi Komutanlığında, 2003-2004 eğitim ve öğretim yılında öğrenim gören lise ikinci sınıftan toplam 50 öğrenciyle yapılmıştır. Uygulama Manyetizma konusu işlendikten sonra gerçekleştirilmiştir. Araştırmamızın evrenini aynı okulda öğrenim gören bütün lise ikinci sınıf öğrencileri oluşturmuştur. III. MATERYAL ve YÖNTEM: Öğrencilere öncelikle; derslerimiz içerisinde bir miktar zaman ayırarak kavram haritalarının ne olduğunu, ne gibi yaraları olduğu anlatılarak, çizilmiş örnek kavram haritaları gösterilerek ilgi uyandırıldı. Daha önce işlenen konuların kavram haritaları ders sırasında tahtada ve tepegöz yardımıyla öğrencilerle tartışarak öğretmen tarafından çizilmiştir. Öğrenciler kavram haritalarını çizmeyi öğrendikten sonra ödev olarak gruplar halinde “elektrostatik” konusunda kavram haritaları çizmişlerdir. Bu yolla, öğrencilerin kavram haritaları yöntemini daha da iyi öğrenmeleri sağlanmıştır. Uygulama da 25’er kişilik iki sınıfta yapılmıştır. Bu sınıfların seçiminde birinci dönem fizik dersi notlarının aritmetik ortalamaları ele alınmış ve sınıflar arasında istatiksel açıdan anlamlı bir farkın olmadığı görülmüştür. Bu yüzden araştırmada bu sınıflar örneklem olarak seçilmiştir. Öğrencilere manyetizma ünitesi derste işlendikten sonra “ mıknatısların yapısı, manyetik alan ve manyetik kuvvet hakkında bildiklerinizi bir kavram haritası çizerek gösteriniz” şeklinde bir soru yöneltilmiştir. Öğrencilere kavram haritaları çizmeleri için 20 dakika süre verilmiştir. Öğrencilerin kavram haritalarını çizerken öğretmenden yardım almalarına ve başka kaynaktan yararlanmalarına izin verilmemiştir. Daha sonra aynı öğrenci grubuna, aynı şartlarda, aynı soru yöneltilmiş ve 20 dakika süreyle bu soruyu cevaplamaları istenmiştir. Öğrencilerin soruya klasik sınavda verdikleri cevaplar ile aynı soruya cevap oluşturacak şekilde çizdikleri kavram haritaları ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Burada amaç, öğrencilerin manyetizma konusunda öğrendiklerini ölçmede yöntem olarak; a) Klasik sınav b) Kavram haritaları yöntemlerinin hangisinin daha etkili olduğunu araştırmaktır. Değerlendirme sırasında her iki yöntem için ayrı ayrı doğru öğrenilen kavramlar tablosu, yanlış öğrenilen kavramlar tablosu oluşturulmuştur ve bu tablolarda kavramların frekans dağılımlarına bakılmıştır. Tablodan elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. IV. BULGULAR: Öğrencilere yöneltilen “ mıknatısların yapısı, manyetik alan ve manyetik kuvvet hakkında bildiklerinizi bir kavram haritası çizerek gösteriniz veya yazınız” sorusunun cevabında öğrencilerden öğrenmelerini beklediğimiz temel kavramlar aşağıda verilmiştir. N-S Kutupları Kutup Çizgilerinin Yönü Çizgi Sayısı (Manyetik Alan Yoğunluğu) Mıknatıs Tipleri Tek Kutupluluğun Olamayışı Kutuplar arası İtme-Çekme Özelliği Mıknatısların Yapısındaki Elementler Manyetik Alandan Maddelerin Etkilenme Şekilleri Vektörel Büyüklüktür Formül-1 (F=Bil) Formül-2 (F=qVB) Sağ el Kuralı (Yön için) İndüksiyon-Özindüksiyon akımı ve emk.’nın oluşumu Doğru Öğrenilen Yanlış Öğrenilen Kavram Sayısı Kavram Sayısı Kavram Haritası Yöntemi Klasik Sınav Yöntemi Toplam 98 33 131 133 16 149 Tablo. Manyetizma konusu ile ilgili 50 öğrencinin klasik sınav cevaplarında/kavram haritasında geçen kavram sayıları Doğru Öğrenilen Kavramlar Kavram Sayıları 140 120 100 80 60 40 20 0 Kavram Haritaları Yöntemi Klasik Sınav Yöntemi 1 Yöntem Grafik 1. Doğru Öğrenilen Kavramlar Kavram Sayısı Yanlış Öğrenilen Kavramlar 35 30 25 20 15 10 5 0 Kavram Haritaları Yöntemi Klasik Sınav Yöntemi 1 Yöntem Grafik 2. Yanlış Öğrenilen Kavramlar Tablodan görüleceği üzere klasik sınavla öğrencilerin verdiği doğru kavram sayısı 133 iken, Kavram haritaları yönteminde bu sayı 98 olmuştur. Kavram haritalarındaki doğru öğrenilen kavram sayısının az oluşunun nedeni; kavram haritası çizerken öğrencilerin sadece kavramları yazmayıp, kaynaklar arasındaki ilişkiyi de bilmesini gerektirdiğinden kaynaklanmaktadır. Klasik sınavda ise kavramlar arası ilişkileri bilmeden de bu kavramlar hakkında doğru cevaplar yazabilmektedir. Aynı tablodan yanlış öğrenilen kavramların sayısı incelendiğinde kavram haritaları yönteminde 33, klasik sınav yönteminde ise 16 kavramın yanlış öğrenildiği ortaya çıkmıştır. Buradan kavram haritaları yönteminin öğrencilerin yanlış öğrendiği kavramları ortaya çıkarmakta etkili olduğu görülmektedir. Öğrencilerin verdiği cevaplardaki toplam (yanlış+doğru kavram sayısı) kavram sayılarına bakıldığında bu iki yöntem arasında çok önemli bir farkın olmadığı söylenebilir. V. SONUÇLAR ve ÖNERİLER: Ülkemizde fen/fizik eğitimindeki sorunlar gözönüne alındığında; bu sorunların başında öğrencilere okullarımızda öğretmenlerimizin kullandığı yöntemlerdeki ve öğrencileri değerlendirme sistemindeki eksiklikler gelmektedir. Bu nedenle yaygın olarak kullanılan klasik değerlendirme, öğrenme ve öğretme yöntemleri yanında kavram haritaları yönteminin de kullanılmasının faydalı olacağı değerlendirilmektedir. Ayrıca günümüzde kavram haritaları bilgisayar ortamında inspiration ve benzeri yazılımlar kullanılarak çizilmektedir. Böylece daha kolay ve etkili bir öğretim ortamı oluşturulabilmektedir. Aşağıda öğrencilerin çizmiş olduğu kavram haritalarından iki örnek verilmiştir (Şekil.2). Şekil 2. Öğrenciler tarafından çizilen kavram haritaları. KAYNAKLAR: 1. www.inspiration.com 2. Gürdal, A.; Şahin, F.; Çağlar, A.;Fen Eğitimi: İlkeler, Stratejiler ve Yöntemler; Marmara Üniversitesi Yayın No:668; (2001); İstanbul. 3. Roth, W.M.; Roychoughury, A.; “The Social of struction of scientific concept or the concept mep as conscription device and tool for social thinking in high school science”; Science Education; 76(5):531-557.