Enerji konusunda model tabanlı öğrenme yaklaşımına göre tasarlanan öğrenme ortamlarının zihinsel model gelişimine etkisi

Abstract

Enerji kavramı öğretimi ve öğrenimi güç bir kavram olarak dikkat çekmektedir. Bu çalışmanın amacı Üniversite Temel Fizik dersi konuları arasında yer alan enerji konusuna yönelik olarak Model Tabanlı Öğrenme yaklaşımı çerçevesinde bir öğrenme ortamı tasarlama, uygulama ve bu ortamın öğrencilerin alternatif fikirlerini gidermesi, eksik bilgilerini tamamlaması ve bu konudaki zihinsel modellerini geliştirmesi üzerindeki etkilerini değerlendirmektir. Çalışma kapsamında tasarlanan öğrenme ortamı `Model Tabanlı Öğrenme' yaklaşımının öğretim modellerinden biri olan Model Tabanlı Öğretim Modeline (Model of Model Based Instruction ?MOMBI-) dayanmaktadır.Çalışmada araştırma yöntemi olarak Didaktiksel Mühendislik yöntemi kullanılmıştır. Karadeniz Teknik Üniversitesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Matematik Öğretmenliği Programında Temel Fizik I dersi alan 68 öğrenci araştırmanın çalışma grubunu oluşturmaktadır. Tasarlanan öğrenme ortamının etkilerini değerlendirmek amacıyla uzman görüşleri doğrultusunda 23 açık uçlu sorudan oluşan bir başarı sınavı geliştirilmiş ve öğretim süreci öncesi ve sonrası uygulanarak çalışmanın verileri toplanmıştır. Elde edilen veriler mülakatlar ve gözlemlerle desteklenmiştir. Öğrenme ortamının etkililiği, ön ve son başarı sınavları analizinden elde edilen bulguların karşılaştırmasıyla tespit edilmiştir.Elde edilen verilerin analizi, tasarlanan öğrenme ortamının çalışma grubunun alternatif fikirlerini giderme, anlama seviyelerini artırma ve bu konudaki zihinsel modellerini geliştirmede olumlu etkilerinin olduğunu göstermiştir. Bulgulardan hareketle, MOMBI öğretim modeli temelinde yapılandırılan öğrenme ortamının çalışma grubunun enerji konusuyla ilgili algılamalarını geliştirmede etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu anlamda, tasarlanan öğrenme ortamının enerji konusunun öğretimi sürecinde kullanılması, çalışma kapsamında ulaşılan sonuçların farklı çalışmalarla değerlendirilmesi ve çalışmada temel alınan yaklaşımların farklı konulara uygulanması önerilmektedir.

The aim of this study was to design and apply a learning environment based on model-based learning approach for teaching of energy subject in the introductory physics course, and to evaluate its effectiveness on students? mental model development and replacing students? alternative ideas with scientific ones. In this manner, the learning environment was designed and applied based on Model of Model Based Instruction ?MOMBI- model.In the study, didactic engineering research method was used. The study was carried out with the participation of 68 university students attending to the introductory physics I course in the Faculty of Education at the Karadeniz Technical University. To investigate effectiveness of the designed learning environment, a test including 23 open ended questions has been developed, and applied as pre and post test. The obtained data was supported with semi-structured interviews and observations. Effectiveness of the learning environment was determined by comparing the findings from the analysis of pre and post test.Findings showed that the learning environment had positive effects on removing alternative ideas, increasing understanding levels and improving mental models. Based on the findings, it has been found that the learning environment based on MOMBI model was effective on improving students? perceptions. In this manner, using the learning environment in the process of teaching energy subject, using the results of this study in different studies, and researching the effectiveness of approaches used in this study for various concepts were suggested.