Bildiri Konusu:Fizik Eğitimi


Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Serbest Cisim Diyagramı Çizebilme Düzeylerinin Mekanik Konuları Kapsamında İncelenmesi
Araştırmalarda öğrencilerin özellikle fizik konularını anlamakta zorlandıkları vurgulanmakta ve zorlanma nedenleri arasında fizik kavramlarının soyut olmasının yer aldığı belirtilmektedir (Örnek, Robinson ve Haugan, 2008; Şahin ve Yağbasan, 2012). Ortaokul fen bilimleri dersinin içeriğinde de fizik konuları ve soyut fizik kavramları yer almaktadır (MEB, 2018). Bu nedenle geleceğin öğreticileri konumundaki fen bilgisi öğretmen adaylarının fizik kavramlarını/konularını üniversite eğitim süreçlerinde doğru olarak yapılandırmaları önemlidir. Bu araştırmada, merkezinde soyut olan “kuvvet” kavramının yer aldığı “serbest cisim diyagramı” konusuna odaklanılmıştır. Serbest cisim diyagramı soru çözümlerinde kilit role sahip olup, cismin üzerine etki eden tüm kuvvetlerin vektörel olarak gösterildiği diyagramdır (Serway ve Beichner, 2002). Bu bağlamda bu araştırmada fen bilgisi öğretmen adaylarının serbest cisim diyagramı çizebilme düzeylerinin mekanik konuları kapsamında incelenmesi amaçlanmaktadır. Araştırmanın deseni nitel araştırma desenlerinden durum çalışmasıdır. Çalışmanın katılımcıları bir devlet üniversitesinin Fen Bilgisi Öğretmenliği Programına kayıtlı 39 öğretmen adayıdır. Veri toplama sürecinde “Serbest Cisim Diyagramı Çizim Ölçeği” ve “Görüşme” teknikleri kullanılmıştır. Araştırmacılar tarafından, beş uzmanın görüşü de alınarak geliştirilen Serbest Cisim Diyagramı Çizim Ölçeğinde temelde dokuz soru, alt sorular dikkate alındığında ise 14 soru bulunmaktadır. Ölçek çalışmanın katılımcılarına uygulandıktan sonra, çizimlerde anlaşılmayan kısımların netleştirilmesi için katılımcılarla görüşmeler yapılmıştır. Elde edilen veriler cisimlere etki eden kuvvetlerin belirlenmesi, yönlerinin ve büyüklüklerinin çizimlere yansıtılması açılarından analiz edilmiştir. Analiz süreçleri devam etmekte olup, analizlerin bu aşamasında ön plana çıkan bulgulara örnekler vermek mümkündür. Katılımcıların çoğunun kuvvetleri doğru olarak belirlediği, yönlerini ve büyüklüklerini çizimlerine doğru olarak yansıttığı sorular olmuştur. Bu sorular daha çok temel düzeydeki sorular olup, örnek olarak zemin üzerinde durmakta olan bir kadının ve bir ipe tutunan maymunun serbest cisim diyagramlarının çizilmesinin istendiği sorular verilebilir. Buna karşın katılımcıların çoğunda hatalı çizimlerin tespit edildiği sorular da olmuştur. Örneğin yürümekte olan bir kadının serbest cisim diyagramının çizilmesinin istendiği bir soruda, katılımcıların çoğu zemin tarafından kadına etki eden sürtünme kuvvetinin yönünü yürüme yönüne zıt yönde çizmiş olup, yürüme yönünde fazladan bir kuvvet daha çizmişlerdir. Böylece bu soru için çoğu katılımcının serbest cisim diyagramının, kuvvetleri doğru olarak belirlemeleri ve kuvvetlerin yönünü doğru olarak çizmeleri açılarından hatalı olduğu görülmüştür. Benzer bir durumla bir binadan aşağı doğru kuvvet uygulanarak atılan bir topun hareketiyle ilgili olan soruda da karşılaşılmıştır. Bu soruda katılımcıların çoğu kütle çekim kuvvetine ilave olarak fazladan bir kuvvet daha çizmişlerdir. Bu soru için de çoğu katılımcının serbest cisim diyagramının, kuvvetleri doğru olarak belirlemeleri açısından hatalı olduğu görülmüştür.
Kaynakça
MEB (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8.Sınıflar), Ankara.
Örnek, F., Robinson, W. R. ve Haugan, M. P. (2008). What makes physics difficult?. International Journal of Environmental & Science Education. 3(1), 30-34.
Serway, R. ve Beichner, R. J. (2002). Fen ve mühendislik için fizik 2 (5. Baskı, Çeviri Ed. Kemal Çolakoğlu). Ankara: Palme Yayıncılık.
Şahin, E. ve Yağbasan, R. (2012). Determining which introductory physics topics preservice physics teachers have difficulty understanding and what accounts for these difficulties. European Journal of Physics, 33(2), 315-325.


Anahtar Kelimeler: Serbest Cisim Diyagramı, Fizik, Fen Bilgisi Öğretmen Adayları