Geri Dön

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

  1. Tez No: 800118
  2. Yazar: ÖMER ENSARİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CELAL BAYRAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
  6. 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
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2009

    Eğitim ve ÖğretimHacettepe Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ABAK

  2. 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

    Türkçe

    2010

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSA SARI

  3. 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

    Türkçe

    2008

    Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA EROL

  4. 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

    İngilizce

    2012

    Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ERYILMAZ

    PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ

  5. Kuantum fiziği dersi öğretim programı tasarısı: harmonik osilatör örneği

    Curriculumdesign of quantum physics course: The harmonic oscillator case

    SERAP ÇALIŞKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUSTAFA EROL