IV. BULGULAR
4.6. Altıncı Soru Ġçin Alan Bilgilerine Ait Bulgular ve Yorumlar
ġekil 8.
Soru 6:
Açıkhava basıncının 1 atm olduğu bir yerde, Ģekildeki gibi bir odanın tabanına açık havanın uyguladığı kuvvet kaç Newton‟dur? (1 atm = 105
72
Tablo 25. 1. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi
“Bunun için önce hacmini hesaplamamız gerekiyor.
48x105 olduğunu düĢünüyorum.” C
“16x105 midir?” A
“Yani bunun boyutlarla ne ilgisi var, bunu anlayamadım. Yine 1 atm değil mi? Pek emin değilim.”
C
“…matematik. 1 atm. Tabanına açık havanın uyguladığı basınç Ama burada açık hava basıncı her yerde eĢittir. Bu odada uyguladığı atmosfer basıncı da aynıdır diye düĢünüyorum.”
C
“1 atmosferdir.” C
Soruda tabana açık hava basıncı tarafından uygulanan kuvvet sorulmaktadır. Bu durumda sorunun cevabı taban alanı x 105 Ģeklinde olmaktadır. Öğretmen cevaplarına
bakıldığında soruyu doğru cevaplayan sadece bir öğretmen olduğu görülmektedir. O da emin olmadan “16x105 midir?” Ģeklinde soru yöneltmiĢtir. Öğretmenlerin bu soru için doğru yaygın alan bilgisine sahip olmadıkları görülmektedir. Açık hava basıncı her yerde eĢittir, değiĢmez ifadelerini veren öğretmenler gazların ağırlığından dolayı açık hava basıncının uyguladığı basınç kuvvetini gözden kaçırmıĢlardır. Örneğin, normal bir insan vücudunun derisinin yüzey alanı yaklaĢık 1,5m2
yani 15.000cm2‟dir. Bu durumda hava insan vücuduna toplam 15.000 N kuvvet uygulamaktadır. Kan basıncı sayesinde bu kuvvetin karĢısında durabilmekteyiz.
73
Tablo 26. 2. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi
“Odanın hacmi kadar açık hava basıncına sahip
olacağını düĢünüyorum.” C
“Ben birime bakarak ulaĢtım açıkçası. Birim N/m2.
ġimdi taban alanı 16m2 . Bizden Newton istediğine
göre 1 atm= 105 N/m2 olarak biliyorsak Newton‟u
çekmek için atmosferi m2
ile çarpmak gerekir diye düĢündüm.”
B
“Yani odanın boyutlarıyla bir iliĢkisi olmayacağını
düĢünüyorum. Sıcaklık falan aynıysa
değiĢmemiĢtir.”
C
“Yani bir cismin Ģekliyle, yüksekliğiyle, herhangi bir Ģeyle ilgili değil. Gaz basıncı için söylüyorum. Onun için herhangi bir noktasına aynı basıncı uygulayacağı bilgisine sahibiz, gazlarda. Bu Ģekilde düĢündüm.”
C
“Mantıken. Hesap yapmaya ihtiyaç duymadım. Açık hava basıncı eğer 1 atmosfer ise kapalı bir kabın içinde, her yerinde 1 atmosferdir. ĠĢte bunun 4metre uzunluğunda ya da 5metre uzunluğunda olmasına gerek yok.”
C
Tabana etki eden basınç kuvvetini hesaplamadıkları görülmektedir. Verilen cevaplar açık hava basıncının her yerde aynı olduğu, 1atm olduğu Ģeklindedir. Açık hava basıncının tabana etki eden kuvvetini hesaplamadıkları için cevapları yanlıĢ yaygın alan bilgisi kabul edilmektedir.
“Ben birime bakarak ulaştım açıkçası. Birim N/m2. Şimdi taban alanı 16m2 . Bizden Newton istediğine göre 1 atm= 105 N/m2 olarak biliyorsak Newton‟u çekmek için atmosferi m2
ile çarpmak gerekir diye düşündüm” cevabı kısmen doğru yaygın alan bilgisidir. Çünkü bu çözüm yolunda birimlerden yola çıkarak cevabı bulduğunu söylemektedir.
74
Tablo 40. 3. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi “Hayır, yok.” A
“Bir Ģey diyemeyeceğim.” B
“Benim mantığıma göre bu boyutların verilmesini
gereksiz buluyorum.” C
“Çocuklara bir kelime oyunu oynatılmıĢ. Yani bilgiden ziyade dikkat ölçülmüĢ. Çünkü bir Ģekil verilmiĢ, 4-4-3 Ģeklinde hacimsel bilgiler verilmiĢ ve tabanına denilmiĢ. Bazı çocuklar taban kelimesinin ne olduğunu bilmiyor. Belki orasını karalayabilirdiniz. Onun haricinde kelime oyunu yapılmıĢ. Dikkat ölçmek ise evet çok güzel ama bilgi ölçmek ise sanki hedefe odaklı değilmiĢ gibi düĢündüm açık söylemek gerekirse.”
C
“…bu bir zeka sorusu bilgi sorusundan öte.” C
Soruda eksik veya gereksiz bir bilgi bulunmamaktadır. Sadece bir öğretmenin soruyu doğru bularak doğru özel alan bilgisine sahip olduğu görülmektedir. Diğer öğretmenler kendi buldukları cevap doğrultusunda odanın boyutlarının verilmesini gereksiz bulmuĢlardır. Fakat basınç kuvveti bulunurken gazların etki ettiği alan önemli olduğundan alan hesabı gerekmektedir. Bu noktada öğretmenlerin yanlıĢ özel alan bilgisine sahip olduğu görülmektedir. “…bu bir zeka sorusu bilgi sorusundan öte.” açıklaması, açık hava basıncının etki ettiği basınç kuvvetini bilmeden soruyu doğru çözmenin mümkün olmayacağı için doğru değildir.
75
Tablo 41. 4. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan
Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi
“Öncelikle öğrencilerin açık hava basıncının nelere bağlı olarak değiĢtiğini ve nasıl hesaplanması gerektiğini bilmeleri gerekiyor. Sonra dikdörtgenler prizmasının hacminin nasıl hesaplanması gerektiğini bilmeleri gerekiyor.”
C
“Açık hava basıncını bilmek gerekir. Bunun dıĢında
temel dört iĢlem becerisi gerekir.” B
“Yine açık hava basıncını bilmek gerekir.” C
“Tabi ki açık hava basıncının ne olduğunu bilmesi lazım. Ve her noktasına eĢit bir Ģekilde vurgu
yapacağını bilmesi lazım diye düĢünüyorum.” C
“Açık hava basıncının sadece yükseklikle, belki havanın sıcaklığıyla ama kapalı mekanlar için oda gibi
mekanlar için çok da değiĢmediğini bilmesi yeterlidir.” C
Öğrencilerin, atmosferdeki gazların ağırlıklarından dolayı temas ettikleri yüzeylere basınç uyguladıklarını, bu basıncın açık hava basıncı olduğunu ve 0⁰ C sıcaklıkta, deniz seviyesinde 1 atmosfer olduğunu bilmeleri gerekmektedir. Ayrıca 1 atm basınçta 1m2 „lik alana yaklaĢık 10N kuvvet etki ettiği bilinmelidir.
Öğretmenler, açık hava basıncı, açık hava basıncının nelere bağlı olarak değiĢtiği, temel dört iĢlem becerisine sahip olmaları, hacim bilgisine sahip olmaları gerektiğini belirtmiĢlerdir. Bu açıklamalar net bir Ģekilde doğru özel alan bilgisini ortaya koyamamaktadır. Hiçbirinin basınç kuvveti kavramına dikkat etmediği görülmektedir.
Tablo 27. 5. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan
Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi
“Bence bu soruda oldukça farklı cevaplar: olmuĢtur.
48, 16, 12 gibi farklı farklı cevaplar gelmiĢtir.” A
“Benim söylediğim cevabı bulan birkaç kiĢi olabilir.
Diğerlerinin birçoğundan cevap gelmez.” A
“Taban alanı hesaplamıĢ olabilir, katı basıncı gibi
düĢünmüĢ olabilir.” A
“Hacimsel iĢlemler yapıp bunu çarpacaklarını düĢünüyorum. 4x4 =16, hani 48x105
bu Ģekilde hacimsel iĢlemler yapacaklarını düĢünüyorum.”
A
“Cevap veren de vardır, nadir ama, baya büyük sayılar çıkmıĢtır. 16, 48, 10 üzeri, bol sıfırlı Ģeyler de
76
Öğretmenlerin öğrencilerden gelebilecek cevapları doğru tahmin ettikleri görülmektedir. Öğrenci cevapları incelendiğinde öğretmenlerin tahmin yürüttüğü cevaplara rastlanmıĢtır. Bu sebepten doğru alan ve öğrenci bilgisi olarak değerlendirilmiĢtir.
“Benim söylediğim cevabı bulan birkaç kişi olabilir. Diğerlerinin birçoğundan cevap gelmez.” ifadesine göre 16x105 cevabını bulan 13 öğrencinin olduğu ve birçok öğrencinin de soruyu boĢ bıraktığı görülmüĢtür. (Bknz. Ek.2)
Tablo 28. 6.GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğrenci Cevapları Öğretmen Ġfadeleri
Doğru Özel Alan Bilgisi YanlıĢ Özel Alan Bilgisi Kısmen Doğru Özel Alan Bilgisi “48”
“48 bulmuĢ öğrencimiz. Hm: yani benim bulduğum cevapla doğru o yüzden doğru cevapladığını düĢünüyorum.”
C
“16” “Bir Ģey diyemeyeceğim bu soruya. Nasıl bulduğunu sorarım açıkçası. Yüzey alanını mı buldun diye sorarım.”
B
“Bu konuyu derste
iĢlediğimizi
hatırlamıyorum. Atm
kavramını da
hatırlamıyorum.
Tahminim taban alanı ile 105 çarpımı ya da taban alanı x yükseklik/105”
“Neden böyle bir Ģey yapmıĢ ben anlamadım. Pek mantıklı bulmadım. Atmosfer basıncını, evet biz de bu Ģekilde iĢlemiyoruz. Belki ben de o yüzden
hatırlayamıyorum. Sadece dağdan
yükseğe çıktıkça artar mı azalır mı Ģeklinde iĢlediğimiz için…”
C
“4x4=16m 16x105 =
160000N/m2”
“Taban alanını bulmuĢ. Ben hacimsel gitmiĢtim. Evet, hemen 105
ile çarpmıĢ. Aynen düĢündüğüm gibi. Taban bilgisine sahip, tabanın neresi olduğunu biliyor. Hemen taban alanını bulup 1atm=105
olarak vermiĢsiniz. Hemen çarpmıĢ, düĢünmemiĢ bence.”
C
“4.4.3=48 48.105”
“Hacmini bulmuĢ. Sonra hacmini de atmosferin içindeki orada verilen, 1atm=105 N m2 gibi bir Ģey söylüyor. Metrekareyi bulup metrekareyi çarpmıĢ. O da Ģuna sebep olmuĢ olması lazım, spor salonları içinde bizim basıncımızın baya fazla olmuĢ olması lazım. Hani en azından hacim bulmayı biliyor. Puan verirdim ama tam puan değil tabi.”
C
“4x4=16m 16x105
= 160000N/m2” cevabını veren öğrenci soruyu doğru cevaplamıĢtır. Fakat öğretmen cevabı yanlıĢ olarak değerlendirmiĢtir. Öğretmenin
77
değerlendirmesi yanlıĢ özel alan bilgisidir. Öğretmenlerden bir baĢkasınında kendisi ile aynı sonucu bulduğu için “48” cevabını doğru kabul ederek yanlıĢ özel alan bilgisine sahip olduğu görülmektedir.
“...Atmosfer basıncını, evet biz de bu şekilde işlemiyoruz. Belki ben de o yüzden hatırlayamıyorum. Sadece dağdan yükseğe çıktıkça artar mı azalır mı şeklinde işlediğimiz için…” açıklaması ile öğretmen ortaokul düzeyinde formül bilgisi olmadığını, açık hava basıncının yükseklik ile iliĢkisine değindiklerini söylemektedir. Kazanımlarda matematiksel bağıntılara girilmediği mevcuttur. Fakat fen bilimleri öğretmeni olarak kendisinin bu hesabı yapabiliyor olması beklenmektedir. Bu durumda konuya ait eksik, unutulan basınç bilgilerinin olduğu görülmektedir.
Tablo 29. 7. GörüĢme Sorusuna Ait Alan Bilgilerinin Sınıflandırılması
Öğretmen Ġfadeleri Yaygın Alan
Bilgisi Özel Alan Bilgisi Alan ve Öğrenci Bilgisi Alan ve Öğretim Bilgisi
“Bol bol örnek çözmeye çalıĢırdım. Bu tarz
örneklere yakın.” C
“Bu soru tamamen ortaokul müfredatı dıĢında bir sorudur. Ortaokul müfredatında kesinlikle gaz basıncı, açık hava basıncı ile ilgili dört iĢlem becerisi içeren soru yok. Biz çocuklara sadece temel bilgileri veriyoruz. KarĢılaĢtırmalı soru yaptırıyoruz. Derste açık hava basıncıyla ilgili yaptığımız tek bir Ģey var. Deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır. Bunun dıĢında zaten bilgimiz yok. Bu daha çok lise müfredatı ile ilgili.”
C
“Açık hava basıncının boyutlarla ilgisi olmadığını söylerdim. Katı basıncı gibi duruyor ama… Dediğim gibi derste bu Ģekilde iĢlemediğimiz için, lise müfredatına girdiği için pek bir Ģey diyemeyeceğim.”
C
“Ben bunu daha çok Ģöyle anlatmıĢtım: balonun içindeki basınçla alakalı anlatmıĢtım. Hani balonu ĢiĢiriyoruz, sadece bir noktaya birikmiyor gaz, her yere dağılıyor ve homojen olarak dağılır. Haliyle her noktadaki basınç eĢittir diye vurgulamıĢtım. Balonun içinde herhangi bir yerinde basınç farklıdır diyemeyeceğimize göre bu kapta da en altta da en üstte de basınç aynıdır diye söylerdim.”
C
“Baya komiklik yapardım bununla ilgili. Evet, tuvaletteki basınç daha az atıyorum oturma odanızdaki basınç daha mı fazla? Ebatları farklı olunca gibi bir Ģey söylerdim. Akıllarında kalırdı diye düĢünüyorum.”
C
“Bu soru tamamen ortaokul müfredatı dışında bir sorudur. Ortaokul müfredatında kesinlikle gaz basıncı, açık hava basıncı ile ilgili dört işlem becerisi
78
içeren soru yok. Biz çocuklara sadece temel bilgileri veriyoruz. Karşılaştırmalı soru yaptırıyoruz. Derste açık hava basıncıyla ilgili yaptığımız tek bir şey var. Deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır. Bunun dışında zaten bilgimiz yok. Bu daha çok lise müfredatı ile ilgili.” açıklamaları öğretmenin doğru müfredat
bilgisi olduğunu gösterebilir. DeğiĢen ortaokul müfredatında basınç konusuna ait kazanımlarda matematiksel bağıntılara girilmemektedir.Fakat öğretmenler genel olarak soruda basınç kuvvetini hesaplamak gerektiğini fark edememiĢlerdir. Eğer bunu fark edebilselerdi basit bir matematik bilgisi ile soru doğru cevaplanabilirdi.
“Bol bol örnek çözmeye çalışırdım. Bu tarz örneklere yakın.” ifadesinde ise sorunun nasıl anlaĢılacağı üzerine bir açıklama görülmemektedir.