Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current

Abstract

Problem Durumu: Ausebel’in bilişsel öğrenme teorisine dayalı olarak Novak ve arkadaşları tarafından öğretim aracı olarak geliştirilen kavram haritaları, kavramlar arasındaki ilişkiyi ve hiyerarşiyi göstermektedir. Daha çok öğretim aracı olarak kullanılan kavram haritaları, kavramlar arasındaki ilişkileri somut olarak ortaya koyduğundan, öğrencilerin bilişsel yapılarının araştırılmasında alternatif değerlendirme aracı olarak da kullanılabilir niteliktedir. Bu çalışmada da, kavram haritaları yardımıyla öğrencilerin alternatif kavramlarını tespit etmedeki rolü ve orta öğretim öğrencilerinin elektrik akımı konusunda sahip oldukları alternatif kavram yanılgıları araştırılmıştır. Araştırmanın Amacı: Bu araştırma, orta öğretim öğrencilerinin elektrik akımı kavramına ilişkin bilişsel yapılarını kavram haritalarıyla belirlemek amacıyla yapılmıştır. Araştırmanın Yöntemi: Araştırma, 2003-2004 öğretim yılı bahar döneminde Ankara’nın 8 farklı orta öğretim okulunda öğrenim görmekte olan 15-17 yaş arası toplam 244 (119 kız-125 erkek) 10. sınıf öğrencinin katılımıyla gerçekleştirilmiş nitel bir çalışmadır. Araştırmada ilk olarak, öğrencilere kavram haritalarını oluşturmaları için verilecek kavramlar tespit edilmiştir. Öğrencilerin elektrik akım konusuyla ilgili olarak kazanması hedeflenen 26 kavram, Türk Orta Öğretim müfredatındaki 10. sınıf fizik ders programından belirlenmiştir. Belirlenen bu kavramlar araştırmacılar tarafından kullanılarak, elektrik akımı konusu ile ilgili bir kavram haritası oluşturulmuştur. Oluşturulan bu kavram haritasının geçerliğini sağlamak amacıyla; hazırlanan kavram haritası, 5’i fizik öğretmeni, 3’ü fizik ve 2’si fizik eğitiminde uzman olan 10 kişiye verilerek uzman görüşleri alınmıştır. Uzman kavram haritasının, elektrik akımı konusunda geçmekte olan kavramlar arasında kurabilecek doğru ilişkileri içerdiği düşünülmektedir. Öğrencilerin uygulama sırasında oluşturmuş oldukları kavram haritalarının analizleri bu uzman kavram haritasındaki ilişkiler göz önüne alınarak yapılmıştır. Araştırmada veri toplama aracı olarak, öğrencilerin oluşturmuş olduğu kavram haritaları ve her sınıfın % 20’si ile yapılan yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmış öğrenci görüşmeleri kullanılmıştır. Yarı yapılandırılmış görüşmeler, öğrencilerin oluşturdukları kavram haritalarındaki ilişkiler doğrultusunda gerçekleşmiş ve daha çok kavram haritasında kavram yanılgısı bulunan öğrenciler ile yapılmıştır. Ayrıca görüşmeye katılan her öğrenci ile pil, direnç ve lambadan oluşan iki ayrı basit elektrik devresiyle ilgili yapılandırılmış öğrenci görüşmeleri yapılmıştır. Elde edilen yanıtlar ayrı ayrı kategorilendirilerek analiz edilmiştir. Uygulamaya başlamadan önce veri toplama aracının geçerliliğini test etmek için 30 kişilik bir öğrenci grubu ile pilot çalışma gerçekleştirilmiştir. Pilot çalışma sonucunda öğrencilerin kavram haritaları betimsel istatistiksel yöntemler kullanılarak değerlendirilmiş ve her kavram için ayrı ayrı kategoriler oluşturulmuştur. Bu kategorilerde, her bir kavramın diğer kavramlarla olan ilişkisi sonucunda ortaya çıkan önermeler, doğru, yanlış, kabul edilebilir ve anlamsız olduğu durumları içermektedir. Örneğin; akım ve direnç kavramları arasındaki ilişkide “Direnç, elektrik akımını azaltır” yanlış bir önerme, “Direnç, elektrik akımının geçmesindeki zorluktur” doğru bir önerme olarak değerlendirilmiştir. Kabul edilebilir önermeye “Elektrik akımı, dirence bağlıdır” önermesini, anlamsız kabul edilen önermeye ise “Elektrik akımı, direnç vardır” önermesini örnek gösterebiliriz. Araştırmada kullanılacak olan bulgularını, oluşturulan kategorilerin içindeki yanlış kabul edilen önermelerin bulunduğu kısım oluşturmaktadır. Bu nitel çalışmanın güvenirliğini sağlamak için, oluşturulmuş olan bulgular 2 fizik ve 3 fizik eğitiminde uzman 5 kişinin bilgisine sunularak uygun kategorize edilip edilmediği irdelenmiştir. Alınan görüşler sonucunda kategoriler yeniden düzenlenmiş ve uzmanlara tekrar gönderilerek görüşleri alınmıştır. Uzmanların olumlu görüşleri alındıktan sonra kategoriler son hallerini almışlardır. Yapılan yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmış öğrenci görüşmelerinin analizinde ise, öğrencilerin akım ve direnç ile ilgili görüşleri ayrı ayrı kategorilendirilmiş ve bu kategorilerin incelenmesi yoluyla öğrencilerin bu kavramlara yönelik alternatif düşünceleri ortaya çıkarılmıştır. Uygulama, araştırmaya katılan sınıflarda elektrik akımı konusu işlendikten sonra gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, öğrenciler kavram haritaları hakkında bilgilendirilmişlerdir. Bunun için bir ders saati kavram haritalarıyla ilgili önceden hazırlanmış etkinlik uygulanmıştır. Etkinlik sonucunda öğrencilerin kavram haritalamayı yeni bir konuda rahatlıkla uygulayabildikleri görüldükten sonra, elektrik akımı konusu ile ilgili 26 kavram verilerek kavram haritalarını oluşturmaları istenmiştir. Öğrenciler, ilişkili olduğunu düşündükleri kavramlar arasında ilişki kurmuşlar ve aradaki ilişkiyi okların üzerine yazarak kavram haritalarını oluşturmuşlardır. Araştırmanın Bulguları ve Sonuçları: Öğrencilerin kavram haritaları ve yapılan mülakatlar sonucunda elektrik akımı kavramına yönelik farklı kategorilerde çeşitli alternatif kavramlara sahip oldukları belirlenmiştir. Ayrıca araştırma sonucunda tespit edilen alternatif kavramların bir kısmının literatürde tespit edilen alternative kavramlardan farklı olduğu görülmüştür. “Elektrik akımı, üretecin içinde depo edilir”, “Elektrik akımı, (-) yüke ters yönde hareket eder” ve “Elektrik akımı, dirençlerde harcanır” şeklindeki alternatif kavramlar öğrencilerin sahip olduğu kavram yanılgılarından bazılarıdır. Öneriler: Kavramlar arasındaki ilişkilerin somut grafikleri olan kavram haritaları yardımıyla, öğrencilerin kavramsal yapılarındaki alternatif kavramlar da tespit edilebilir. Literatürdeki araştırmalar incelendiğinde, öğrencilerin elektrik akımı konusundaki alternatif kavramlarının daha ziyade, çoktan seçmeli veya görüşmelerle desteklenmiş açık uçlu sorular kullanılarak tespit e