Ortaöğretim öğrencilerinin kuantum fiziğine giriş konularında kavramsal anlama güçlüklerinin belirlenmesi ve giderilmesi
Determining and remedying of secondary school students conceptual difficulties on introductory quantum physics concepts
- Tez No: 800118
- Danışmanlar: PROF. DR. CELAL BAYRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: kuantum fiziği, TGA, simülasyon, çizgi roman, 5E öğrenme modeli, ortaöğretim öğrencileri, quantum physics, POE, simulation, comic book, 5E learning model, secondary education students
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
Araştırmada ortaöğretim öğrencilerinin kuantum fiziği giriş konularında yaşadıkları güçlüklerin nedeni araştırmak ve Tahmin-Gözlem-Açıklama (TGA), simülasyon ve çizgi roman destekli 5E öğrenme modelinin öğrencilerin akademik başarı ile kavramsal anlamalarına etkisini incelemek amaçlanmıştır. Kuantum fiziği giriş konuları olarak siyah cisim ışıması, fotoelektrik olay, Compton saçılması, ışığın ikili doğası ve madde dalgaları (de Broglie) konuları belirlenmiştir. Bu konular kuantum başlangıcı, ışığın kuantum teorisi ve madde dalgaları başlıkları altında toplanmıştır. Çalışmada kullanılmak üzere dört aşamalı Kuantum Fiziği Kavramsal Anlama Testi (KuFKAT) geliştirilmiş ve geçerlik ile güvenirlik çalışmaları yapılmıştır. Ardından Van il merkezinde bulunan bir Anadolu lisesi son sınıfta okuyan ve seçmeli fizik 12 dersini seçen 45 öğrenci deney grubu ve başka bir Anadolu lisesi son sınıfta okuyan 40 kişi kontrol grubu seçilerek uygulama yapılmıştır. Deney grubunda TGA, simülasyon ve çizgi roman destekli 5E öğrenme modeli uygulanmıştır. Çizgi romanlar araştırmacı tarafından geliştirilmiştir. Uygulamaya katılan kontrol ve deney grubu öğrencilerinin kuantum fiziği konularındaki kavramsal anlama düzeyleri, anlamakta yaşadıkları güçlükler ve bu güçlüklerin nedenleri araştırılmıştır. Araştırmada KuFKAT'ın yanı sıra deney grubu öğrencileri ile görüşmeler de yapılmıştır. Çalışma sonunda kontrol grubu öğrencilerinin kuantum fiziği kavramsal anlama düzeyi düşük ve deney grubunun orta bulunmuştur. Öğrencilerin kuantum fiziğini kavramada yaşadıkları güçlüklerin klasik fizik konularındaki bilgi eksikliği ve kavram yanılgılarından kaynaklandığı belirlenmiştir. Ayrıca deney grubuna uygulanan öğretim modelinin hem akademik başarıyı hem de kavramsal anlamayı anlamlı bir şekilde arttırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen bulgulara göre bazı önerilerde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In the study, it was aimed to investigate the reasons for the difficulties experienced by secondary education students in quantum physics introductory subjects, and to examine the effects of Predict-Observe-Explain (POE), simulation, and a comic book-supported 5E learning model on students' academic success and conceptual understanding. Black body radiation, photoelectric effect, Compton scattering, dual nature of light, and matter waves were determined to be introductory quantum physics topics. These topics are gathered under the titles of quantum beginning, quantum theory of light, and matter waves. A four-stage Quantum Physics Conceptual Understanding Test (QPCUT) was developed, and validity and reliability studies were conducted. The experimental group of 45 senior students from an Anatolian high school and the control group of 40 senior students from another school in the Van were selected. The POE, simulation, and comic book-supported 5E learning model was applied in the experimental group. The comics were developed by the researcher. In addition to QPCUT, interviews were conducted with students in the experimental group. At the conclusion, the students in the control group had a low level of conceptual understanding of quantum physics, whereas the experimental group had a moderate level. It has been determined that the difficulties experienced by the students in understanding quantum physics stem from a lack of knowledge and misconceptions in classical physics. It was determined that the teaching model applied to the experimental group significantly increased both academic achievement and conceptual understanding compared to the control group. Suggestions were made considering the findings obtained.
Benzer Tezler
- Kuantum mekaniği ve görelilik öğreniminde karşılaşılan kavramsal ve matematiksel zorlukların araştırılması
Investigation of conceptual and mathematical difficulties in learning quantum mechanics and relativity
ÖZGÜR ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2009
Eğitim ve ÖğretimHacettepe ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ABAK
- Kuantum fiziğinde kullanılan metaforların öğrencilerin fizik algısı üzerine etkisi
Using metaphors in quantum physics to explore how affects students' perceptions
HAVVA SİBEL KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSA SARI
- Kuantum fiziğinde belirsizlik ilkesi: Hibrit yaklaşımla öğretimin akademik başarıya etkisi
Uncertainty principle of quantum physics: Effects of hybrid teaching on academic achievement
ERDOĞAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EROL
- Investigation of undergraduate students mental models about the quantization of physical observables
Lisans öğrencilerinin gözlenebilir fiziksel büyüklüklerin kuantize olması hakkındaki zihinsel modellerinin incelenmesi
DİDİŞ NİLÜFER
Doktora
İngilizce
2012
Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ERYILMAZ
PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ
- Kuantum fiziği dersi öğretim programı tasarısı: harmonik osilatör örneği
Curriculumdesign of quantum physics course: The harmonic oscillator case
SERAP ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA EROL