Geri Dön

Fizik öğretmen adaylarının termodinamiğin birinci yasası çerçevesinde ısı, iş ve iç enerji ile ilgili kavramsal zorlukları

Conceptual difficulties of pre-service physics teachers regarding heat, work and internal energy within the first law of thermodynamics

  1. Tez No: 590462
  2. Yazar: BENGÜ ATASEVER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞEBNEM İNĞEÇ KANDİL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Eğitimi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Bu çalışmada fizik öğretmen adaylarının termodinamiğin birinci yasası kapsamında ısı, iş ve iç enerji kavramları hakkındaki kavramsal zorlukları incelenmiştir. Araştırmanın çalışma grubu bir devlet üniversitesinde fizik eğitimi anabilim dalında termodinamik dersi alan ya da almakta olan toplam 133 (94 kadın, 39 erkek) öğretmen adayından oluşmuştur. Araştırma, eğitim alanında yaşanan deneyimleri ve olguları daha derinlemesine tanıma fırsatı tanıyan nitel araştırma yaklaşımı çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Araştırmada amaç doğrultusunda iki veri toplama aracı kullanılmıştır. Veri toplama araçlarından biri Meltzer (2004) tarafından geliştirilen diagnostik sorulardır. Toplam 3 seçmeli sorudan oluşan bu ölme aracında; öğretmen adaylarına başlangıç ve bitiş noktaları aynı olan iki farklı süreç verilmiş, termodinamiğin birinci yasası çerçevesinde bu iki ayrı süreçte“yapılan iş”,“soğurulan ısı”ve“enerji değişimi”sorgulanmış, birbirlerine kıyas yaparak yorum yapmaları istenmiştir. Yorumlar yazılı olarak alınmıştır. İkinci veri toplama aracı olarak yarı yapılandırılmış görüşmeler kullanılmıştır. Görüşme soruları olarak veri toplama aracı olan diagnostik sorular kullanılmıştır. Yazılı olarak verdikleri cevaplar katılımcılara bir kez daha yöneltilmiştir. Bu sorular formal bir şekilde soru – cevap şeklinde yürütülmüştür. Nitel veriler açık uçlu verileri destelemek amaçlı kullanılmıştır. Açık uçlu olan diagnostik sorular ve yarı yapılandırılmış görüşmeler yoluyla veri toplama aşamalarının tamamlanmasının ardından tüm veri setleri bir araya getirilmiştir. Veriler içerik analiz türlerinden kategorisel analiz ve frekans analizi teknikleri kullanılarak çözümlenmiştir. İçerik analizi kapsamında verilerin kodlanması, temaların bulunması, kodlara ve temalara göre verilerin düzenlenmesi ve tanımlanması, bulguların yorumlanması aşamaları izlenmiştir. Verilerin analizi sonucunda ulaşılan bulgulara göre; fizik öğretmen adaylarının termodinamiğin birinci yasasını bildiklerini ama grafik okumakta zorlandıkları ya da termodinamiğin birinci yasasını bildiklerini ama formül kullanmadan yorumlayamadıkları ya da formüllerin ne anlama geldiğini bilmedikleri gibi kavramsal düzeyde zorlukların yaşandığı tespit edilmiştir. Öğretmen adaylarının termodinamiğin birinci yasası çerçevesinde işi P-V grafiğinde“eğri altında kalan alan”olarak yorumlamada zorlandıkları görülmüştür. Ayrıca öğretmen adaylarının azımsanmayacak bir kısmının işin süreçten bağımsız olduğuna yönelik yani sadece başlangıç ve bitiş durumlarına bağlı olduğu fikrine sahip oldukları tespit edilmiştir. Fizik öğretmen adaylarında ısının da süreçten bağımsız olduğu inancına sahip oldukları belirlenmiştir. Bir diğer zorluk ise enerji/iç enerji değişimi ile ilgili olarak“sürekli artan enerji değimi vardır”inancıdır. Ulaşılan bu sonuçlar alan yazın ile karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Araştırma sonuçları kapsamında çeşitli önerilerde bulunulmuştur. Öğretmen adaylarının termodinamiğin birinci yasası çerçevesinde işi P-V grafiğinde“eğri altında kalan alan”olarak yorumlamada zorlandıkları, azımsanmayacak bir kısmının da işin süreçten bağımsız olduğuna yönelik yani işin sadece başlangıç ve bitiş durumlarına bağlı olduğu fikrinde bulundukları tespit edilmiştir. Benzer zorluğun ısı kavramında da yaşandığı görülmüştür. Katılımcıların ısının da iş gibi süreçten bağımsız olduğu inancında oldukları belirlenmiştir. Bir diğer zorluk ise enerji/iç enerji değişimi ile ilgili olarak“sürekli artan enerji değimi vardır”inancıdır. Ulaşılan bu sonuçlar alan yazın ile karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Araştırma sonuçları kapsamında çeşitli önerilerde bulunulmuştur

Özet (Çeviri)

In this study, it is investigated that the pre-service teachers have trouble understanding of heat, work and internal energy concepts with in the scope of the first law of thermodynamics. The study was conducted with 133 students studying in the physics education department of a public university. In the purpose of detecting diffuculties in understanding of heat, work and internal energy concepts with in the scope of the first law of thermodynamics, it is used the test based on Meltzerpressure-volume graph. The responses obtaired from the test item were read separately by the team of six and separated into main and sub- keywords by cantet analysis method until consenss was reached. The findings are also supported by the inter view with students who are subject to the Thermodynamics exam. It is found that the preservice teachers know the first law of thermodynamics but having hard time to interpret the graphor the pre-service teachers do not know the meaning of formulas. By based on this study, it is suggested to be teach of graphic interpretation to the pre-service teachers. Inaddition to this, before the topic is taught by using formulas, it is important to explain the physics lawsand and to give examples how the formulas take place in daily life.

Benzer Tezler

  1. Fizik öğretmen adaylarının rutin olmayan fizik problemleri kurarken kullandıkları üstbilişsel stratejiler

    Metacognitive strategies used by pre-service physics teachers while posing non-routine physics problems

    ALİCAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Eğitim ve ÖğretimHacettepe Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMA ÇILDIR

  2. Fizik öğretmen adaylarının fizik laboratuvarına yönelik tutumlarının farklı değişkenler açısından incelenmesi

    Investigation of attitudes of physics teacher cancidates towards physics laboratory in terms of variables

    ESRA ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KARADAĞ

  3. Fizik öğretmen adaylarının teknolojik pedagojik alan bilgileri gelişiminin incelenmesi

    Examination of development of technological pedagogical content knowledge of pre-service physics teachers

    ALPER ŞİMŞEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Eğitim ve ÖğretimKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ RIZA AKDENİZ

  4. Fizik öğretmen adaylarının elektrik alan çizgileri hakkındaki bilgilerinin çizim yöntemiyle araştırılması

    Investigation of the knowledge of physics teachers candidates about the electric field lines using the drawing method

    KÜBRA KELLECİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PERVİN ÜNLÜ YAVAŞ

  5. Fizik öğretmen adaylarının öğrenimleri sürecinde başarı ve tutum değişimlerinin belirlenmesi

    An identification of physics student teachers' changing of successes and attitudes in their education processes

    NAKİ ERDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Eğitim ve ÖğretimKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SALİH ÇEPNİ