Fizik öğretmen adaylarının dere akışı gözlemiyle deterministik kaos algılarının ortaya çıkarılması: Fenomenografik araştırma

Abstract

Son zamanlarda bilim dünyasında kaos ile ilgili araştırmaların giderek artması, bazı bilim insanlarının yirminci yüzyılın en önemli 3 konusundan birisinin kaos teorisi olduğunu söylemesi ve kaosun diğer alanlarla (fizik, biyoloji, meteoroloji gibi )interdisipliner bir alan oluşturması; fizik eğitiminde de bu konunun ele alınmasına sebep olmuştur. Kaotik sistemler, deterministik kurallara göre işleyen ancak öngörülemeyen sistemlerdir. Bu araştırmada da; kaotik bir sistem olan türbülans gözlemiyle, öğretmen adaylarının kaosun özelliklerinden başlangıç şartlarına hassas bağlılık ve tahmin edilmezlik kavramını etkileşimli bir öğrenme ortamı olan konaklamalı doğa kampında nasıl algıladıklarının ortaya çıkarılması amaçlanmaktadır. Çalışmanın grubunu, Marmara Üniversitesi Fizik Öğretmenliği Bilim Dalından 5 gönüllü öğretmen adayı oluşturmaktadır. Görüşmeler MAXQDA 11 programı ile yazıya aktarılmıştır.Araştırma fenomenografi yöntemiyle katılımcılara sekiz soru sorularak gerçekleştirilmiştir 5 gönüllü fizik öğretmen adaylarının cevapları kodlanmış ve her soruya ait cevaplar kategorize edilmiştir. Verilerin değerlendirilmesi sonucunda; türbülansa ait tanım kategorileri: •Farklı yönlerdeki akışkanın çakışmasından doğan kaos ortamı•Akımın tahmin edilemez bir yönde hareket etmesi•Bazı kuvvetlerden dolayı dairesel yörüngeye herhangi bir cismin girme ve kapılma eğilimi•Hareketin düzensizliğiAraştırmanın sonuçlarına bakarak, türbülans örneğinin öğrencilerin kaosun `başlangıç şartlarına hassas bağlılık` ve `tahmin edilemezlik` ilkelerini anlamada ve öğrenmede faydalı olduğu düşünülmüştür.Anahtar kelimeler: Türbülans, Kaos Kuramı, Fenomenografi

In recent years, research studies of the chaos theory have been increased and some scientists have told that chaos theory is the one of the most important subjects and an interdisiplinary field which is related to physics, chemistry, meteorology and biology. The systems which are controlled by the deterministic laws but are unpredictable are `chaotic system`. The aim of this study is to investigate pre-service physics teacher's opinions and conceptions about principles of chaos theory which are `unpredictability` and `sensitivity to initial conditions` in residental camp using observation of turbulence. The eight questions are interviewed with 5 voluntary pre-service physics teachers from the Department of Secondary Science and Mathematics Education of a university in İstanbul by employing the phenomenographical research method. Interview records transcribed by MAXQDA 11 program. 5 voluntary pre-service physics teachers' responses coded and categorized for each question. The results show that description categories are:•Turbulence defined as `the chaos has been become by fluids which are different directions`•Turbulence defined as `the fluid has moved unprecitably`•Turbulence defined as `disorder of the movement`•Turbulence defined as `tend to move circular motion by some forces`To conclude, participants begin to use the conceptions `unpredictability` and `sensitivity to initial conditions` to define the chaos theory with the turbulence activities which was conducted in class and the camp.Keywords: Turbulence, Chaos Theory, Phenomenography