Ortaokul öğrencilerinin enerji ve enerji dönüşümüne ilişkin zihinsel modelleri

Abstract

Bu çalışmanın amacı, ortaokul öğrencilerinin enerji ve enerji dönüşümüne ilişkin zihinsel modellerini tespit etmek ve zihinsel model kategorilerine göre sınıflandırmaktır. Çalışmanın örneklemi ise Karadeniz Bölgesindeki Samsun ili Vezirköprü ilçesinde Milli Eğitim Bakanlığına bağlı bir ortaokulda okuyan 140 öğrenciyi kapsamaktadır. Çalışmada öğrencilere enerji ve enerji dönüşümü ile ilgili 4 açık uçlu soru sorulmuş ve öğrencilerden 4. soruda da enerji dönüşümü ile ilgili resim çizmeleri istenmiştir. Sorulara verilen cevaplar nitel araştırma yöntemlerinden fenomenolojik (olgubilim) araştırma yöntemi ile incelenmiş ve cevaplar betimsel analiz yöntemi ile analiz edilmiştir. Ortaokul öğrencilerinin enerji ve enerji dönüşümü ile ilgili zihinsel modelleri bilimsel, sentez ve ilkel zihinsel model kategorilerine göre sınıflandırılmıştır. Ayrıca öğrencilerin enerji dönüşümü ile ilgili çizimleri ve tanımlamaları arasındaki ilişkiye bakılmış, çizimlerde kullandıkları enerji türleri ve enerji dönüşümü ile ilişkileri değerlendirilmiştir. Sınıflandırma sonucunda enerji ve enerji dönüşümü ile ilgili tanımlamalarda öğrencilerin genel olarak sentez modele uygun cevap verdiği görülmüştür. Çizimlerde ise ilkel, sentez ve bilimsel modele uygun cevap verme oranının birbirine yakın olduğu tespit edilmiştir. Sınıf ve yaş seviyesi artıkça cevapların bilimsel modele uygunluğu artmıştır fakat enerji dönüşümü ile ilgili konularda öğrencilerin bilgilerini daha sonraki yıllara aktaramadığı görülmüştür. Öğrencilerin çizimleri analiz edildiğinde her öğrenim seviyesinde güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yer verildiği ancak öğrencilerin enerji dönüşümünü resmederken kullandıkları enerji türlerinin öğrenim yılı ile sınırlı kaldığı çalışmada belirlenmiştir. Ayrıca öğrencilerin cevapları incelendiğinde kazanımlarda yer verilmemiş enerji türlerinin de farklı öğrenim seviyelerinde kullanıldığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlardan hareketle enerji ve enerji dönüşümün konusunun ortaokulda tüm öğrenim düzeylerinde ve bir önceki öğrenim düzeyinde ilişkilendirilerek öğretim programlarında yer verilmesi önerilmektedir. Ayrıca öğrencilerin eksik algılarını tamamlayacak görsellerle desteklenmiş, sözel açıklamalar içeren öğretim materyali ve öğretim planında düzenlemeler yapılarak öğrencilerin ilkel ve sentez modellerinin bilimsel modele uygun hale getirilmesi önerilmektedir.

The purpose of this research is to determine mental models of secondary school students about energy and energy transformation and to classify them according to mental model categories. The sample of the study consisted of 140 students studying in the secondary school of the Ministry of National Education in the Vezirköprü district of Samsun province in the Black Sea Region. In the study, 4 open ended questions about energy and energy transformation were asked to the students and in the fourth question, were asked to student to draw a picture about the energy transformation. The answers to the questions were investigated by phenomenological research method which is one of the qualitative research methods and the answer were analyzed by descriptive analysis method. The mental models about energy and energy transformation of secondary school students are classified according to scientific, synthetic and primitive mental model categories. In addition, the relationship between students' drawings and descriptions about energy transformation was examined, and the relationships between energy types used in the drawings and energy transformation were evaluated. As a result of the classification, it was seen that in general, the students responded to the synthesis model in the definitions about energy and energy conversion. In the drawings, it was determined that the ratio of response to initial, synthesis and scientific model was close to each other. As the grade and age level increased, the suitability of the answers to the scientific model increased, but it was observed that the students could not transfer their knowledge on the issues related to energy conversion in the following years. When the drawings of the students were analyzed, it was determined that renewable energy sources such as solar energy were included in each educational level, but the types of energy used by the students to illustrate the energy conversion were limited to the school year. In addition, when the answers of the students were examined, it was seen that the energy types not included in the curriculum were used at different levels of education. Based on the results obtained, it is suggested that the subject of energy and energy transformation should be included in the teaching programs in the secondary school at all levels of education by associating it with the previous education level. In addition, it is recommended to make the students' initial and synthesis of models appropriate to the scientific model by making arrangements in the instructional material and instructional plan which includes verbal explanations supported by visuals that will complete the students' perceptions.