Kuvvet ve hareket konusu fizik eğitiminde en yaygın çalıĢılan çalıĢma konularının baĢında gelmektedir (Eryılmaz, 2002). Öğrenciler sıklıkla bir cismin konumunu ve hızını karıĢtırmaktadırlar, iki cisim aynı konumda iseler bazı öğrenciler
bu cisimlerin aynı hıza sahip olduklarını düĢünmektedirler. Benzer Ģekilde öğrenciler hız ve ivmeyi karıĢtıra bilmektedirler, yani bazı öğrenciler aynı hıza sahip iki cismi olduğunda, bu iki cismin aynı ivmeye sahip olduklarını düĢünmektedirler (Trowbridge ve McDermott, 1980, 1981; Rosenquist ve McDermott, 1987).
Saklı kuvvet (impetus) hareketi devam ettirecek içsel bir kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Bazı öğrenciler eğer cisim hareket ediyorsa hareket yönünde bir kuvvet vardır Ģeklinde bir tanımlamaya giderler. Bu tanımlama ise hareket konusunda yaygın olarak görülen bir kavram yanılgısını iĢaret etmektedir (Halloun ve Hestenes, 1985b; Eryılmaz, 2002).
Halloun ve Hestenes (1995) geliĢtirdikleri KKT ile kuvvet ve hareket konusunda çeĢitli kavram yanılgılarının birlikte belirlenmesi için bir olanak tanıdırlar. Bu çalıĢma ile beraber çok sayıda öğrenciye ulaĢmak mümkün oldu. Bu çalıĢmada öğrencilerin kavram yanılgıları altı alt baĢlık altında incelenmiĢtir.
Kinematik Saklı kuvvet Aktif kuvvetler Etki tepki çifti Etkilerin sıralanması
Hareketi etkileyen diğer faktörler
Halloun ve Hestenes (1995) öğrencilerin çoktan seçmeli teste verdikleri cevapları bu altı baĢlık altında inceleyerek kavram yanılgılarını tespit etmeye çalıĢmıĢlardır.
Literatür incelendiğinde KKT kullanan birçok çalıĢmaya rastlamak mümkündür (Savinainan ve Scott, 2002; Yürük, 2005, Dancy ve Beichner, 2006; AteĢ ve Çataloğlu, 2007; Kanlı, 2007; Bayraktar, 2009).
Ayrıca bu çalıĢmalarda, KKT öğrencileri izleme testi (Savinainan ve Scott, 2002), baĢarı, kavramsal anlama ve kavram yanılgılarını (Yürük, 2005; AteĢ ve Çataloğlu, 2007; Kanlı, 2007; Bayraktar, 2009) belirlemek gibi çeĢitli amaçlarda
kullanılmıĢtır. Bunların dıĢında kuvvet kavram testini kullanarak kendi üç aĢamalı testlerini oluĢturan çalıĢmalarda karĢımıza çıkmaktadır. Bu çalıĢmalarda elde edilen testlerde baĢarı ve kavram yanılgısı konuları üzerinde çalıĢılmıĢtır (Türker, 2005; Gülçiçek, 2009 ).
Kanlı (2007) fen ve teknoloji öğretmen adayları ile yaptığı çalıĢmada 7E modeli merkezli laboratuar yönteminin doğrulayıcı laboratuar yöntemine göre öğrencilerin kuvvet ve hareket konusunda kavramsal anlamalarına etkisini incelemiĢ ve 7E modeli lehine anlamlı düzeyde farklılık bulduğunu rapor etmiĢtir.
Vosniadou‟nun kavramsal değiĢim ve öğrencilerin zihinsel modelleri üzerinde birçok çalıĢması mevcuttur. Stathopoulou ve Vosniadou (2007) çalıĢmalarında 10. Sınıf öğrencilerinin fizik ile iliĢkili epistemolojik inançları ile kuvvet ve hareket konusundaki fiziksel anlamaları arasındaki iliĢkiyi incelemiĢlerdir. Fizik ile iliĢkili epistemolojik inançlar ölçeğini bu çalıĢmanın ilk kısmında geliĢtirmiĢ ve sonra kullanmıĢlardır. Ayrıca Kuvvet ve hareket konusunda kavramsal anlamayı ölçmek için Thornton ve Sokolov‟un 1998 yılında geliĢtirmiĢ oldukları 43 maddelik FMCE testini kullandılar. Bu çalıĢmada epistemolojik inançları geliĢmiĢ öğrencilerin geliĢmemiĢ öğrencilere göre kuvvet ve hareket konularını anlama düzeylerinin daha yüksek olduğunu ve bu puanlar arasında anlamlı bir iliĢkinin olduğunu belirtmiĢlerdir.
Benzer bir çalıĢmada ise, ġahin 2010 yılında da üniversite öğrencilerinin fizik iliĢkili epistemolojik inançları ile fiziksel kavramalarına problem temelli öğrenmenin etkisini incelediği çalıĢmada deney ve kontrol grubunda toplam 124 üniversite öğrencisi ile çalıĢmıĢ ve çalıĢmada Halloun ve Hestenes tarafından 1995 yılında geliĢtirilen KKT ile Adams‟ın 2006 yılında geliĢtirdiği Colorado fen hakkındaki bilgi tutum ölçeği kullanılmıĢtır. ÇalıĢmanın sonucunda öğrencilerin epistemolojik inançları ile kavramsal anlamaları arasında anlamlı bir iliĢki olduğunu tespit etmiĢtir. Bu yapılan iki çalıĢmada epistemolojik inançların kavramsal anlama ile olan iliĢkisini net bir Ģekilde ortaya koymaktadır (Stathopoulou ve Vosniadou, 2007; ġahin, 2010).
Epistemolojik inançlar ile kavramsal anlama dıĢında farklı değiĢkenler arasındaki iliĢkiyi inceleyen çalıĢmalara rastlamak mümkündür. Paulsen ve Feldman (2007) 502 üniversite öğrencisi ile yapmıĢ oldukları çalıĢmada öğrencilerin
epistemolojik inançları ile motivasyonel öğrenme stratejileri arasındaki iliĢkiyi incelemiĢlerdir. Epistemolojik inançlar için Schommer‟in (1990) geliĢtirdiği ölçeği ve Pintrich ve arkadaĢlarının (1991) geliĢtirmiĢ oldukları motivasyonel öğrenme stratejileri ölçeğini kullanmıĢlardır. Bu çalıĢmada öğrencilerin epistemolojik inançlarının motivasyonel öğrenme stratejileri ile anlamlı bir iliĢki olduğunu rapor etmiĢlerdir. Farklı bir çalıĢmada ise Tsai (1998) Tayvan‟da sekizinci sınıf öğrencilerinin bilimsel epistemolojik inançları ile öğrenme eğilimlerini incelediği çalıĢmasında geliĢmiĢ inançlara sahip olan öğrencilerin geliĢmemiĢlere göre kavramları daha derinlemesine incelediğini, yeterli zamanda konuların anlayabileceklerini ve farklı durumlarda bilimsel yaklaĢımı kullanabileceklerini rapor etmiĢtir.
Qian ve Alverman (1995) 9-12 sınıflarda 212 öğrenci ile çürütme metinleri ile kavramsal değiĢimde öğrencilerin epistemolojik inançlar ile öğrenilmiĢ çaresizliklerinin rolünü incelemiĢlerdir. Bu çalıĢmasında, 53 maddelik Schommer ve Dunnell‟in 1992 yılında geliĢtirdiği ölçeği, öğrenilmiĢ çaresizlik için ise Crandall, Katkovsky ve Crandall‟ın (1965) geliĢtirdiği ölçeği, Newton yasalarını içerin Alverman ve Hynds‟ın (1989) geliĢtirdiği ölçeği ve çürütme metinleri kullanılmıĢtır. Yapılan faktör analizine göre epistemolojik inançlar, basit ve kesin bilgi, öğrenme hızı ve öğrenme yeteneği üç alt boyutuna ayrılmıĢtır. Yapılan istatistiksel analizler sonucunda bilginin kesinliği ve basitliği ile öğrenmenin hıza bağlı olduğu inançlarının öğrencilerin çürütme metinleri ile kavramsal değiĢimlerinde önemli bir rolünün olduğunu ve öğrenme yeteneğinin ise en az etkili inanç alt boyutu olduğu vurgulanmıĢtır. Ayrıca bu üç alt boyutta geliĢmiĢ epistemolojik inançlara sahip olan öğrencilerin geliĢmemiĢ inançlara sahip olan öğrencilere göre kavramsal değiĢim performanslarının daha yüksek olduğunu vurgulamıĢlardır (Qian ve Alverman, 1995).
Konu ile ilgili literatür incelendiğinde çeĢitli sınıf düzeylerinde öğrencilerde ve öğretmenlerde kuvvet ve hareket konusunda kavram yanılgıları olduğu tespit edilmiĢ ve bunların giderilmesine yönelik çalıĢmalar yapılmıĢtır. Özellikle son yıllarda kavramsal değiĢim çalıĢmalarında katılımcıların bireysel özelliklerine vurgu yapılmaktadır. Bu noktada literatürde katılımcıların öğrenme stratejileri, tutumları, epistemolojik ve ontolojik inançları ile kavramsal değiĢimi iliĢkilendiren çalıĢmalar bulunmaktadır. Bu bağlamda ülkemizde bu tür çalıĢmaların sayısının az olması nedeniyle biz bu çalıĢmada
fen ve teknoloji öğretmen adaylarının epistemolojik inançlarını göz önüne alarak kuvvet ve hareket konusundaki baĢarı ve kavram yanılgılarını açıklamaya çalıĢtık.