Lise ve dengi okul öğrencilerinin elektrik ve manyetizma öğreniminde karşılaştığı kavram yanılgıları

Abstract

iiiÖZETElektrik ve manyetizma, fizik öğretiminin her düzeyinde önemi olan fiziğin temelalanlarındandır. Öğretmenler ve araştırmacılar, dünyanın her yerinde ilk ve ortaöğretim müfredatında yer alan, elektrik ve manyetizma öğretimi ile ilgilenmektedir.Bu çalışmanın amacı, potansiyel fark ve akımın göreceli rollerini öğrencilerin nasılkavramsallaştırdıklarını tarif etmek ve bu kavramların basit devreleri analiz etmeyöntemlerini nasıl etkilediğini Isparta ve çevresi verileriyle göstermektir. Bu amaçlaIsparta Fen Lisesi'nden (IFL) 69, Isparta Anadolu Lisesi'nden (IAL) 84 ve MilliPiyango Anadolu Lisesi'nden (MPAL) 75 öğrenciye ilave olarak, Bucak HikmetTolunay Fen Lisesi'nden (BFL) 46 öğrenciye kavram yanılgı belirleme testi (KYBT)uygulanmıştır. Test çoktan seçmeli 50 sorudan oluşturulmuştur. Soru seçimi içingeniş bir literatür taraması yapılmıştır. Soruların çoğunluğu niteldir ve ?dinamik? biriçeriğe sahiptir. Önce, özel bir devre verilmiş, sonra bu devrede bir değişiklik ortayakonulmuştur, örneğin, bir anahtarın kapatılması. Öğrencilerin akım, voltaj vb.'nınyeni değerini (daha çok, eşit veya daha az) karşılaştırmalı bir biçimde önceki haliyleilişkilendirmesi beklenmiştir. Bütün gruplardan elde edilen cevap formları MS Excelprogramı yardımıyla değerlendirilmiştir. Excel programında soruların madde analiziiçin bölümler oluşturulmuştur.Sonuç olarak, öğrencilerin elektrik devrelerini analiz ederken potansiyel fark yerineakıma öncelik verdiği ortaya çıkmıştır. Bu hatalı yaklaşımın da birçok elektrikkavramının yanlış anlaşılmasına neden olduğu ortaya çıkmıştır. Yapılan başkaaraştırmalarda, bu çalışmada tartışılan kavramsal zorlukların ileri fizik çalışmalarındada aşılamadığı ortaya konulmuştur. Dolayısıyla, bu zorlukların aşılması gerekliliğiilköğretim ve orta öğretimin yanı sıra üniversitelerde de eğitimciler tarafındandikkate alınmalıdır.ANAHTAR KELİMELER: Kavram Yanılgıları, Öğrenci Zorlukları, Fizik Eğitimi,Elektrik Devreleri, Elektrik ve Manyetizma.

ivABSTRACTElectricity and magnetism are fundamental subject of physics and they have animportance on each level of physics education. Teachers and researchers areinterested in teaching electricity and magnetism since they are included in primaryand secondary curricula in all over the world.The aim of this study is to describe how the students conceptualize the relative rolesof potential difference and current, and how this conception affects methods used tothe way they analyze simple circuits using the data obtained from Isparta and itssurroundings. For this purpose, a misconception determination test (MCDT) wasapplied to some selected high schools in Isparta and Bucak, Burdur. The test wasapplied to 69 students in Isparta Fen Lisesi (IFL), 84 students in Isparta AnadoluLisesi, 75 students in Milli Piyango Anadolu Lisesi and 46 students in Bucak HikmetTolunay Fen Lisesi (BFL). The test has been formed of 50 multiple choice questions.A wide literature research has been carried out for the selection of questions. Mostquestions having a qualitative behavior and some of them have a ?dynamic? context.Firstly, a particular circuit was established, then a change was introduced (e.g.,closing of switch). It was required from the students to compare the new values ofthe current, voltage, etc. with their initial values (more than, equal, less than).Answer sheets collected from all groups have been evaluated by means of MS Excel.Some pages are formed for the item analysis of the questions, as well.As a result, it is observed that the students regarded current as the primary conceptinstead of potential difference while they are analyzing the electric circuits.Consequently, it is found that such faulty understandings caused misconception ofmany electric concepts. It was seen that conceptual difficulties discussed in studiesdone by the other researchers could not be overcome by the students in their furtheradvanced physics studies. Therefore, the need of overcoming these difficultiesshould be taken into account by educators not only in primary and secondary schoolsbut also in universities.KEYWORDS: Misconceptions, Student Difficulties, Physics Education, ElectricCircuits, Electricity and Magnetism.