Cevap :
1. Giriş
Soyut kavramların öğrenciler için açık ve anlaşılır hale getirilebilmesi sıkıntı verici bir meseledir. Bu durumla, özellikle soyut tabiatından dolayı, fizikte çok sık karşılaşılır. Bununla birlikte, aynı sıkıntı bazen somut kavramlar içinde geçerli olabilmektedir. Örneğin, atom yapısı somut olmasına karşın bu yapının anlaşılır hale getirilerek öğrencilere kavratılması güçtür. İncelenecek atom yapısına ve öğretimin çeşitli kademelerindeki öğrencilerin öğrenme seviyelerine bağlı olarak güçlük derecesi de değişecektir. Güçlüğü aza indirebilmenin alışagelmiş yollarından biri, öğrencilerin öğrenme düzeyleri de dikkate alınarak atom yapısı ile ilgili açıklayıcı bilgilere olabildiğince değinmektir. Açıklayıcı bilgileri, çoğu zaman atomun özellikleri ve yapı taşları (elektron, nötron, proton) ile ilgili tanımlayıcı ya da tasvir edici cümleler oluşturur.
2. Araştırmanın amacı
Atom yapısı-güneş sistemi pedagojik benzeştirme modelinde amaç, öğrenciler için tanıdık olan güneş sistemi (kaynak) ile tanıdık olmayan atom yapısı (hedef) arasında uygun benzetmeler inşa edilerek, öğrencilerin atom yapısını anlamalarını kolaylaştırmaktır. Atom yapısı-güneş sistemi pedagojik benzeştirme modeli, fen/fizik öğretiminin çeşitli kademelerindeki öğrenci seviyeleri dikkate alınarak, fen/fizik öğretmenleri ve fen/fizik ders kitabı yazarları tarafından kullanılan bir modeldir. Bununla birlikte, öğretmen yetiştiren yüksek öğretim kurumlarında, alan eğitimi dersleri kapsamında bu ve benzeri modellerin kullanımına veya oluşturulmasına yönelik etkinliklere de yer verilmeye başlanmıştır.
Çoğu öğretmen ve ders kitabı yazarı, model kullanımının ve modelleme stratejisinin doğası hakkında yeterli düzeyde bilgi sahibi olmaksızın, bu pedagojik modeli kullanmaktadır. Bu durumun bir neticesi olarak, öğrencilerin modele temel oluşturan kaynak olgu (güneş sistemi) ile modelle temsil edilen hedef olgu (atom yapısı) arasındaki benzerliklere anlam kazandırma teşebbüsleri eksik veya yanlış sonuçlar çıkarma ve bazı yanılgılar geliştirmeleriyle sonuçlanabilmektedir.
Bu çalışmada, öğrencilerin atom yapısı-güneş sistemi pedagojik benzeştirme modelini analiz yeterliliklerinin incelenmesi ve bu modelle ilgili eksikliklerinin tespiti amaçlanmıştır.
3. Yöntem
Çalışma kapsamında, atom yapısı-güneş sistemi pedagojik benzeştirme modeli hakkında daha önceki akademik yaşantılarında fen/fizik öğretmenlerinin veya fen/fizik ders kitaplarının bilgilendirmeleri dışında, model kullanma ya da model oluşturma stratejisi eğitimi almamış olan 22’si üniversite 1. sınıf ve 22’si üniversite 4. sınıf öğrencisi olmak üzere toplam 44 öğrencinin bu modeli analiz etme yeterliliği incelenmiştir. Bu inceleme doğrultusunda, öğrencilere atom yapısı ile güneş sistemi arasında benzerlik kurulup-kurulamayacağı sorulmuştur. Bununla birlikte, öğrencilerden cevaplarının nedenlerini yazılı olarak açıklamaları istenmiştir. Öğrencilerin açıklamalı cevapları tek tek incelenerek analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarından hareketle, öğrencilerin paylaştığı ortak açıklamalar sınıflandırılmış ve sınıflandırma sonuçları tablo haline dönüştürülerek yorumlanmıştır. Sınıflandırma dışında kalan açıklamalar ise ayrıca ifade edilerek yorumlanmıştır.
4. Bulgular ve Yorum
Üniversite 1. sınıf ve 4. sınıf öğrencilerinin tamamı, atom yapısı ile güneş sistemi arasında pedagojik benzeştirme modeli oluşturulabileceği ve bu model yardımıyla atom yapısının açıklanabileceği fikrini paylaşmıştır. Öğrencilerin, bu fikri paylaşma nedenlerine ilişkin açıklamalarının analizi sonucunda aşağıdaki bulgular elde edilmiştir.
a) Üniversite birinci sınıf öğrencilerinin açıklamalı cevaplarından elde edilen bulgular
Güneş sistemi ile atom yapısı arasında paylaşılan özellikler:
1. sınıf öğrencilerinin tamamı, güneş sisteminin ve atom yapısının bazı özellikleri arasında benzerlik kurarak, güneş sistemi yardımıyla atom yapısının açıklanabileceğini ifade etmiştir. Bu öğrencilerin, güneş sistemi ile atom yapısı arasında benzerlik kurmak için seçtikleri özelikler ve bu özellikleri benzeştirme biçimleri Tablo 1.’de verilmiştir. Benzeştirmeleri yapan öğrenci sayıları ise Şekil 1. yardımıyla belirtilmiştir.
Tablo 1.Üniversite 1.Sınıf Öğrencilerinin,Güneş Sistemi ile Atomun Yapısı Arasında Yaptığı Benzeştirmeler
Güneş Sistemi
(Kaynak)
Atomun Yapısı
(Hedef)
I.
Güneş sisteminin merkezinde güneş vardır.
Atomun merkezinde çekirdek vardır.
II.
Güneş sisteminde, güneş etrafında yörüngelerde gezegenler dolanır.
Atomda, çekirdek etrafında yörüngelerde elektronlar dolanır.
III.
Güneş sisteminde, güneş ile gezegenler arasında çekim kuvveti vardır.
Atomda, çekirdek ile elektronlar arasında çekim kuvveti vardır.
Şekil 1.Güneş Sistemi ile Atomun Yapısı Arasında Benzeştirme YapanÜniversite 1. Sınıf Öğrencilerinin, Yaptıkları Benzeştirmelere Göre Sayısal Dağılımları
