Elektrostatik Kavram Testi’nin Elektriksel Alan İle İlgili On Dördüncü Sorusunun Değerlendirilmesi İle İlgili Bulgular

On dördüncü soruda ise öğretmen adaylarından on üçüncü soruda belirtilen her üç durumda verilen B noktasındaki elektriksel alanın şiddetinin büyüklüğünü karşılaştırmaları istenmiştir. Şekil 4.1.3.10.1’de Elektrostatik Kavram Testi’nin on dördüncü sorusu görülmektedir.

Şekil 4.1.3.10.1: Elektrostatik Kavram Testi’nin On Dördüncü Sorusu

Yapılan analizlere göre çoktan seçmeli birinci aşamaya ön testte yine 69 aday cevap vermemiştir. Doğru cevap oranları ise Çizelge 4.1.3.10.1’de görüldüğü gibi ön testte % 19,8, son testte % 51, kalıcılık testinde ise % 35,7’dir.

Çizelge 4.1.3.10.1: Elektrostatik Kavram Testi’nin On Dördüncü Sorusu’nun

Seçeneklerine Verilen Cevap Yüzdeleri

Ön Test Son Test Kalıcılık Testi SORU 14 N % N % N % A 1 0,6 1 0,6 1 0,6 B 10 6,4 9 5,7 16 10,2 C 12 7,6 5 3,2 18 11,5 D 31 19,8 80 51,0 56 35,7 E 34 21,7 62 39,5 56 35,7 Boş 69 44,0 - - 10 6,4

Çoktan seçmeli birinci aşamada doğru seçenek en çok işaretlenen seçenek olsa da açık uçlu kısma verilen tam doğru açıklama oranı çok düşük bulunmuştur. Çizelge 4.1.3.10.2’de görüldüğü gibi ön testte hiçbir öğretmen adayı tam doğru açıklamada bulunmamıştır. Son testte sadece % 0,6, kalıcılık testinde ise % 1,3 oranında tam doğru açıklamada bulunulmuştur.

Çizelge 4.1.3.10.2: Elektrostatik Kavram Testi’nin On Dördüncü Sorusu İle İlgili

Bulgular

SORU 14

Düzey Açıklamalar Ön T. _% Son T. _% Kalıcılık _%

A:

Doğru cevap Doğru Açıklama

∆U=q.E.∆x, U1=U2=U3=>E1=∆U/q.x1, E2=∆U/q.x2, E3=∆U/q.x3, x2<x1<x3 =>E2>E1>E3 ifadesiyle tam doğru açıklama yapanlar. - 0,6 1,3 B: Doğru cevap Kısmi Doğru Açıklama

Sadece uzaklık ile ilgili açıklama yapıp uzaklığın en fazla olduğu yerde elektriksel alan şiddetinin en az olduğunu belirtip detaylı olarak bunun sebebini ifade etmeyenler.

Örn: “A-B arası uzaklık en fazla III’te old.dan elektriksel alan

şiddeti en azdır.”

0,6 7,0 0,6

C:

Yanlış cevap Doğru Açıklama

Birinci kısma yanlış cevap verdikten sonra ikinci kısımda ∆U=q.E.∆x, U1=U2=U3=>E1=∆U/q.x1, E2=∆U/q.x2, E3=∆U/q.x3, x2<x1<x3 =>E2>E1>E3 ifadesiyle tam doğru açıklama yapanlar. - - - D: Doğru cevap İlgisiz, yetersiz açıklama

Birinci kısmı doğru cevaplayıp ikinci kısma yanlış olmayan ancak yetersiz veya ilgisiz cevap verenler.

Örn: “Elektriksel alan çizgileri II’de daha sık olduğu için cismi

A’dan B’ye taşımak daha zor olur.”

10,2 14 14,0

E:

Doğru Cevap Yanlış Açıklama

Birinci kısma doğru cevap verip ikinci kısma yanlış açıklamada veya yanlış formüllendirmede bulunanlar.

Örn: “Elektriksel alan uzaklık arttıkça artar, azaldıkça azalır.”, “E=k.q2_/d.”

3,2 26,1 9,6

F:

Doğru Cevap Açıklama yok

Birinci kısma doğru cevap verip ikinci kısma hiçbir

açıklamada bulunmayanlar. 5,7 3,2 10,2

G:

Yanlış cevap İlgisiz, yetersiz açıklama

Birinci kısmı yanlış cevaplayıp ikinci kısma yanlış olmayan ancak yetersiz veya ilgisiz cevap verenler.

Örn: “Mesafe azalırsa elektrik alan şiddeti artar.Ters orantılıdır.”

- - 5,1

H:

Yanlış cevap Yanlış Açıklama

Birinci kısmı yanlış cevaplayıp ikinci kısma yanlış açıklamada bulunanlar.

Örn: “Elektriksel alan şiddetinin büyüklüğü arttıkça çizgiler

arasındaki uzaklık azalır.”, “Potansiyeller eşittir ve elektriksel alanlarda eşit olur.”, “E=k.q/d2_.”

15,9 39,5 20,4

I:

Yanlış cevap Açıklama yok

Birinci kısma yanlış cevap verip ikinci kısma hiçbir

açıklamada bulunmayanlar. 20,4 9,6 32,5

J:

Cevap yok Açıklama yok

Açık uçlu ikinci kısma verilen yanlış açıklamaların oranı dikkat çekmektedir. Çizelge 4.1.3.10.3’te öğretmen adaylarının yanlış açıklamaları görülmektedir. Çizelge 4.1.3.10.3’deki bulgulara göre adayların en çok potansiyeller eşit olduğu için her üç noktada etki eden elektriksel alanında eşit olması gerektiğini düşündükleri tespit edilmiştir. Ön testte 7, son testte 29, kalıcılık testinde ise 18 aday bu yönde açıklama yapmıştır.

Çizelge 4.1.3.10.3: On Dördüncü Sorunun Analizinden Elde Edilen Yanlış İfadeler SORU 14 Ön test Son test Kalıcılık

Yanlış İfadeler Den Kon Den Kon Den Kon

Elek. alan çizgileri birbirine ne kadar yakınsa elektriksel güç de o kadar zorlaşır. Hareket zorlaşır.

1 - - - Elektriksel alan uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. 1 - 3 - - - Yapılan işlerle ters orantılı olduğu için. - - 1 - - - Başlangıç noktasına (+) olan mesafe alan şiddetini değiştirir. - - 1 - - - II. durumda elektriksel alan küçüktür. Dolayısıyla şiddet büyüktür. - - 1 - - - E=V/d V=E.d’den uzaklık arttıkça elektriksel alan azalır. 1 - 7 6 9 2 E=(1/2)C.V2 _{E=(1/2)C.(k.q/d)}2 _{d’si fazla olanın şiddeti az olur. - - - 1 - -}

Elektriksel alan sıklık demek. - - - 1

Elektriksel alan uzaklık arttıkça artar, azaldıkça azalır. - - - 1 3 1 Uzaklık artmakta ve uzaklığın karesiyle elek. alan ters orantılı. 2 - - - Elek. alan büyüklüğü arttıkça çizgiler arasındaki uzaklık azalır. - - - 1 - - Enerji aralıkları sıklaştıkça elektriksel alan şiddeti artar. - - - 1 - - Q/d’de uzaklığı küçük elektriksel alan büyüktür. - - - 1 - - III’de eş potansiyel çizgileri arasındaki mesafe en büyüktür. - - - 1 - - Elektriksel alan yerinin tespiti+uzaklığın kuvvete etkisi. - - - 1 - - WAB=WA-WB, d olarak III>I>II. - 1 1 - - - Ne kadar geniş alanda olursa büyüklük artacaktır. - - - 1 - - Elektriksel potansiyel enerjileri F kuvvetini etkilediğinden dolayı. 1 - - - Hepsine etki eden kuvvet aynı olduğu için E.A şiddeti de eşit olur. 1 - - - Yapılan iş eşit olduğu için elektriksel alan şiddeti eşittir. - 1 - - - - Her noktaya etki eden elektriksel alan birbirine eşittir. Çünkü

elektriksel alanın büyüklüğü değişmez. - 1 - - - -

Aynı yük üzerine eşit büyüklükte şiddet uygulanır. - 3 - - - - Elektriksel alanın şiddeti uzaklığa bağlı değildir. 1 2 - - - - Potansiyeller eşittir ve elektriksel alanlarda eşit olur. 3 4 9 20 11 7 3 durumda da B nok.daki cisimler eşit potansiyel çizgilerindedir. 1 - 7 5 2 2 Sabit bir elek.alan içinde olduklarından hepsi eşit olur. - - 3 1 - - Potansiyel enerjileri (40 V) eşit old. için elek. alanlarda eşittir. - - - 1 - 2 Yanlış Formüllendirme:

E=k.q/d2 _{E uzaklığın karesi ile ters orantılıdır 1 2 14 7 - 1}

E=I/d2 _{- 1 2 1 - -}

E=k.q/d - 1 - 1 1 2

E=k.q2_{/d - - 2 - - -}

E=k.q1.q2/d2 - - 1 1 - 1

E=q.q/d2 _{uzaklık artarsa kuvvet artar. - 1 - - - -}

E=V/d V=E.d’den uzaklık arttıkça elektriksel alan azalır. - - - 1

E=V.B, B aynı V aynı. - - - - 1 -

Ayrıca öğretmen adayları uzaklığa bağlı açıklamaları noktasal yükün elektriksel alan formülünü kullanarak yapma yanılgısına sahiptirler. Diğer sorularla paralel olarak bu soruda da elektriksel alan formülü noktasal yükün elektriksel potansiyel formülü ile karıştırılmaktadır.

4.1.3.11 Elektrostatik Kavram Testi’nin Elektriksel Kuvvet İle İlgili On Beşinci