Elektrostatik Kavram Testi’nin Elektriksel Kuvvet ve Alan İle İlgili Onuncu Sorusunun Değerlendirilmesi İle İlgili Bulgular

Onuncu soru ise Şekil 4.1.3.7.1’de görülen sabit bir elektriksel alan içerisinde bulunan iki farklı noktaya yerleştirilmiş olan bir pozitif yüke bu iki noktada etki eden elektriksel kuvvetleri karşılaştırmalarının istendiği sorudur. Bu soruda öğretmen

adaylarının elektriksel alanın sebep olduğu kuvvet ile ilgili düşüncelerini belirlemek amaçlanmıştır.

Şekil 4.1.3.7.1: Elektrostatik Kavram Testi’nin Onuncu Sorusu

Çizelge 4.1.3.7.1’de EKT’nin dokuzuncu sorusunun çoktan seçmeli birinci aşamasını oluşturan seçeneklerin cevaplanma oranları görülmektedir. Öğretmen adayları genel olarak bu sorunun çoktan seçmeli birinci kısmına doğru cevaplar vermişlerdir.

Çizelge 4.1.3.7.1: Elektrostatik Kavram Testi’nin Onuncu Sorusu’nun Seçeneklerine

Verilen Cevap Yüzdeleri

Ön Test Son Test Kalıcılık Testi SORU 10 N % N % N % A 15 9,6 17 10,8 24 15,3 B 5 3,2 33 21,0 24 15,3 C 13 8,3 4 2,6 15 9,6 D 71 45,2 100 63,7 90 57,3 E 9 5,7 2 1,3 1 0,6 BOŞ 44 28,0 1 0,6 3 1,9

Doğru seçeneğin seçilme oranları Çizelge 4.1.3.7.1’de görüldüğü gibi ön testte % 45,2, son testte % 63,7, kalıcılık testinde ise % 57,3 olarak bulunmuştur. Buna göre sadece ilk aşama bulguları incelendiğinde öğretmen adaylarının sabit elektriksel alan içerisindeki parçacığa etki eden elektriksel kuvvetlerin eşit olduğunu büyük

oranda bildikleri söylenebilir diye düşünülebilir. Ancak Çizelge 4.1.3.7.2’deki açık uçlu kısma verilen cevaplarla ilgili bulgular incelendiğinde son testte sadece % 18,5 oranında tam doğru açıklama yapıldığı görülmektedir.

Çizelge 4.1.3.7.2: Elektrostatik Kavram Testi’nin Onuncu Sorusu İle İlgili Bulgular

SORU 10

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

A:

Doğru cevap Doğru Açıklama

Sabit E’de yüklü cisme etki eden elektriksel kuvvetin F=q.E olduğunu belirterek yük sabit, E sabit olduğu için her iki konumda da eşit ve sbt (sıfırdan farklı) bir kuvvetin etki edeceğini ifade edenler

- 18,5 3,2

B:

Doğru cevap Kısmi Doğru Açıklama

Elektriksel alan içerisindeki yük aynı old.dan F kuvvetleri eşit olacağını belirtip detaylı olarak bunun sebebini ifade etmeyenler.

Örn: “Elektriksel alan sabit ve her yerde aynı olduğu için kuvvet

birbirine eşittir ama sıfır değildir.”

10,2 10,2 20,4

C:

Yanlış cevap Doğru Açıklama

Birici kısma yanlış cevap verdikten sonra ikinci kısımda Sabit E’de yüklü cisme etki eden elektriksel kuvvetin F=q.E olduğunu belirterek yük sabit, E sabit olduğu için her iki konumda da eşit ve sbt (sıfırdan farklı) bir kuvvetin etki edeceğini ifade edip 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 alanın her noktasında kuvvet aynı olur.”

5,7 18,5 2,6

E:

Doğru Cevap Yanlış Açıklama

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

Örn: “E alandan dolayı daima sabittir. Ancak 0 değildir. Çünkü E

alan bir kuvvettir.”, “d” uzaklığı aynıdır”, “F=E.q/d”

1,3 10,2 2,6

F:

Doğru Cevap Açıklama yok

Birinci kısma doğru cevap verip ikinci kısma hiçbir açıklamada bulunmayanlar. 28,0 6,4 28,7 G: Yanlış cevap İlgisiz, yetersiz açıklama

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

Örn: “Elektriksel alanda ilerledikçe hızlanır”, “Elektriksel alan

kuvveti sabittir”

0,6 0,6 -

H:

Yanlış cevap Yanlış Açıklama

Birinci kısmı yanlış cevaplayıp ikinci kısma yanlış açıklamada bulunanlar.

Örn: “Alan yönünde gidildikçe etkiyen kuvvet artar.”,

“E=F/q=k.q/d E1= k.q/d E2=k.q/2d E1>E2 ise F ve E doğru orantılı olduğu için ve q’lar aynı old.için F1>F2 olur.”

9,6 28,0 28,0

I:

Yanlış cevap Açıklama yok

Birinci kısma yanlış cevap verip ikinci kısma hiçbir

açıklamada bulunmayanlar. 16,6 7,0 12,7

J:

Cevap yok Açıklama yok

Çizelge 4.1.3.7.3’te onuncu sorunun her iki aşamasının birlikte değerlendirilmesinden elde edilen yanlış ifadeler ayrıntılı olarak görülmektedir. Bu açıklamalara göre elektriksel alan yönünde gidildiğinde etki eden kuvvetin arttığı, elektriksel alandan uzaklaştıkça parçacığı içerde tutmak için daha fazla kuvvet harcanması gerektiği ya da elektriksel alanın kaynağına yakın olana daha fazla kuvvet etki edeceği gibi kavram yanılgılarının olduğu görülmektedir.

Ayrıca elektriksel kuvvetin formülünün diğer elektrostatik kavramlarının formülleriyle karıştırıldığı durumlar görülmektedir. Sabit elektriksel alandan kaynaklanan elektriksel kuvvetin formülü ile noktasal yükün oluşturduğu elektriksel kuvvetin formülü karıştırılmakta veya elektriksel kuvvet formülü yerine elektriksel potansiyelin formülü kullanılarak yorum yapılmaktadır.

Çizelge 4.1.3.7.3: Onuncu Sorunun Analizinden Elde Edilen Yanlış İfadeler

SORU 10 Ön test Son test Kalıcılık Yanlış İfadeler Den Kon Den Kon Den Kon + yük – kutba doğru gider. Hem elektrik alan etki eder, hem de

yükünden dolayı sahip olduğu bir kuvvet vardır. Sıfır değildir. 1 - - -

“d” uzaklığı aynıdır. 1 - - -

Yük (1) de daha az itilir, daha fazla çekilir, (2) de, daha fazla itilir,

daha az çekilir. Dolayısıyla kuvvetler eşittir ama “0” değildir. - - 1 1 - - E alandan dolayı sabittir. Ancak 0 değildir. E alan bir kuvvettir. - - 1 - - -

Kuvvet değişmez çünkü yük ve mesafe aynı. - - - 2 - -

+ ve – birbirini dengeleyeceği için kuvvetler eşittir. - - 1 - - - Elektriksel alan içinde aynı konumdadırlar kuvvet eşittir. - - 2 3 1 2

Uzaklıkla ters orantılıdır. 1 - - -

1. e. alandan çıkmak üzere, içerde tutmak için fazla kuvvet harcanır 1 - - - Yüke etki eden kuvvet 1 konumunda daha büyüktür. Çünkü 1 nolu

yükü hem 2 nolu yük hem de elektriksel alan etki eder.

- 1 - 1 - 1 Yüke etki eden kuvvet 1 konumunda daha büyük olacaktır çünkü

elektriksel alan yönüne daha yakındır. - 1 1 1 6 6

Elektriksel kuvvet yükün bulunduğu uzaklığa bağlıdır. 1 deki +

yük 2 dekine göre daha fazla elektriksel kuvvete maruz kalır. 1 1 - - - -

Elektriksel kuvvet yönünden dolayı. - 1 - - - -

E. kuvvet, d’nin karesiyle ters orantılı olduğundan 1’de daha büyük 1 - - - Uzaklıkla e.kuvvet ters orantılı olduğundan. - - - 1 - - Alan yönünde gidildikçe etkiyen kuvvet artar. - - - 4 - 1 1. konumunda çekim daha fazla olduğundan daha büyüktür etki

eden kuvvet d azaldıkça çekim kuvveti büyür. F=q.V/d - - - 1 - - Potansiyel enerjisi daha fazla olduğu için. - - - 1

Alan ve kuvvet zıt olduğu için. - - - 1

Uzaklık arttıkça kuvvetin artması gerekir. Çekmek daha zordur. 1 - - -

Çünkü 2 de ona aynı yönde kuvvet uygular. - 1 - - - -

Elektriksel alana olan uzaklığı (d) fazla olduğu için. - - 2 - 1 1 2. konumda potansiyel fark 1.den daha fazladır. - - - - 1 - Elekt.kuvvetlerin yönü ve gidişi aynı olduğu için sıfır sayılır. - 1 - - - - Elektriksel alan yönünde olduğu için kuvvet sıfırdır. - 1 2 - 3 2

Çünkü hareket yok. - 1 - - - -

Elek. kuvvet sıfırdır, yükler elek. alana paralel konulmuştur. 1 - - - 1 1

Elektriksel alan sıfır olduğu için. - - - - 1 -

Her iki taraftan da elektrik alan var. Zıt yönlerde eşit kuvvet etkir. 1 - - - Konumlarından dolayı kuvvetler eşit büyüklükte ancak

elektriksel alanın yönünden dolayı farklı yönlerdedir. - 1 - - - - 2.yi + alıyoruz ama 1. yükün + mı – mi olduğunu bilmiyoruz. - - - 1 - - Yanlış Formüllendirme: F=k.q1.q2/d2 . - - 2 2 - - k.q/d2 _{- - - 1 - -} F=E.q/d - - - 1 E=F/q=k.q/d E1= k.q/d E2=k.q/2d - - 1 - 1 - F=q1.q2/d2 - - - 4 1 1 F=k.q2/d2 - - - 1 - - E=q.V , q.q/d , F=q.V - - 1 - 1 -

4.1.3.8 Elektrostatik Kavram Testi’nin Elektriksel Alan İle İlgili On Birinci