Bu bölümde ışık konusunda yapılmış çalışmalar, ilköğretim düzeyinde yapılan çalışmalardan üniversite düzeyinde yapılan çalışmalara doğru hiyerarşik olarak düzenlenmiştir. Çalışmaların en temel sonuçlarından bahsedilmiştir.
Stead and Osborne (1980), 10- 15 yaşlarındaki 36 çocukla görüşmeler yaparak ‘ay, ısıtıcı ve mum’ gibi bazı nesnelerdeki ışık çizgilerini çizmelerini istemişlerdir. Şu sonuçlar ortaya çıkmıştır;
Bazı çocuklara göre ışığın gittiği mesafe gündüz ya da gece oluşuna göre değişmektedir.
Işık eğer gözlenebilir etkisi kanıtlandığında vardır.
Görme, ışıktan aktif ışınların çıkmasıyla oluşur.
Karrqvist and Anderson (1983), 500 ilköğretim öncesi çocuğa çeşitli problemler içeren anket uygulamışlardır. En temel elde ettikleri sonuçlar;
Işıkla ilgili temel kavramların çoğu öğretimle verilememektedir.
Görsel Işık ışınları kavramı çocukların çoğunun sahip olduğu bir fikirdir. Guesne, Sere and Tiberghien (1983)’in yaptığı çalışmada 10-14 yaşındaki Fransız çocuklardan görüşme ve anketlerle elde edilen sonuçlara göre;
26
-Bir çok 10-11 yaşındaki çocuk ve 13-14 yaşlarındaki çocuklardan bazıları, ışığı onun kaynağıyla ya da etkileriyle bağlantı olarak görmektedir. Örneğin, ışık lambanın içindedir şeklinde düşünmektedirler.
- 11-14 yaşındaki çocukların çoğu ışık boş bir kağıda ya da aynaya çarptığında o yüzde kaldığını düşünmektedirler.
- Işığın eğer açıkça yansıdığı algılanmıyorsa ışığın gerçekten orada olmadığını düşünmektedirler.
Valanides ve Angeli (2008), ilköğretim öğrencilerinde bilgisayar programı ve gözlem, tartışma ve kanıtlayarak açıklama tekniğinin öğrencilerin ışık, renkler ve görme konusundaki kavramsal anlamalarına etkisini incelemişlerdir. Çalışmanın örneklemini18 tane 6. Sınıf ilköğretim öğrencisi oluşturmaktadır. Ön test ve görüşmelerden elde edilen sonuca göre öğrencilerde, ‘Her nesne her zaman üzerine tutulan ışığın rengini alır’, ‘Sadece beyaz renkteki nesneler üzerine tutulan ışığın rengini alır diğerleri ise kendi renklerini korur’ şeklinde kavram yanılgılarının mevcut olduğu görülmüştür. Öğretimle beraber son testte ve görüşmelerde bilimsel olarak doğru cevap verip rengin ışığın bir özelliği olduğunu söyleyen öğrenci sayısında artış olmuştur. Bu öğrenciler, üç ay sonra yapılan tekrar testinde de son testteki durumlarını korumuşlardır.
Keleş ve Demirel (2010), ilköğretim 6. sınıf öğrencileriyle yaptığı çalışmada ‘Fen ve teknoloji dersi ışık ünitesindeki renkler konusunda ilköğretim öğrencilerinin kavram yanılgıları nelerdir? Ve bu yanılgılar nasıl giderilebilir?’ sorularına yanıt aramışlardır. Elde edilen sonuçlara göre, öğrenciler cisimlerin renklerinin cisme tutulan ışığın rengiyle aynı renkte görüleceği yanılgısına sahiptirler. Rengin ışıkla bir ilişkisinin olmadığını, bunun nesnelerin bir özelliği olduğunu düşünmektedirler.
Fetherstonhaugh, Happs ve Treagust’ın (1987) çalışması, Avustralya’daki bir okulda 500 lise öğrencisine uygulanmıştır. Işığın aldığı yolla ilgili olarak, birçok öğrenci, belirli şartlar altında ışığın mesafe kat edemeyeceğine inanmaktadır. Aynada görüntü oluşumu ile ilgili olarak,birçok öğrenci görüntünün yerini aynada doğru olarak gösterememektedir. Merceklerde görüntü oluşumu ile ilgili olarak, büyük bir çoğunluğu, görüntü oluşturmak için merceğin gerekli olduğunu düşünmektedirler. Görme olayı ile ilgili olarak, öğrencilerin çoğu ışığın insanların görmesi için gerekli olduğunu düşünürken kedilerin karanlıkta da görebildiklerini düşünmektedirler.
27
Singh ve Butler (1990), Yeni Zelanda ve Singapur’dan lise öğrencilerine açık uçlu sorulardan oluşan anket uygulamışlardır. Anket, ışığın kırılması, tam yansıma, prizmada kırılma ile ilgili sorulardan oluşmaktadır. Kırılma ile ilgili olarak öğrencilerin %82’si kırılmayı ışığın bükülmesi olarak tanımlamışlardır. 35 öğrenciden iki öğrenci, ışığın normal üzerinden gönderildiğinde hızının değişeceğini söylemişlerdir. Kırıcı bir ortamdan sınır açısının üzerinde bir değerle ışın gönderildiğinde öğrencilerin % 62’si ışık ışınını diğer ortama geçirmişlerdir. 37 öğrenciden 5 tanesi tam yansımayı göstermiştir. Sonuç olarak öğrencilerin kırılma konusunu yüzeysel olarak bildikleri fakat açıklayamadıklarını, merceklerin kırılma konusu içinde değil ayrı bir konu olarak anlatıldığı için farklı konular arasında bağlantı kurmakta sıkıntı yaşadıklarını söylemişlerdir.
Galili ve Hazan (2000), 166 lise öğrencisiyle çalışmışlardır. Elde edilen sonuçlarda, öğrenciler görme olayının tamamen göz tarafından yapıldığını düşünmektedirler. Bunların yanı sıra sahip oldukları fikirler şöyledir ‘Işık parlaktır bu nedenle karanlıkta çok daha iyi görünür’, ‘Işık, bir ışık kaynağı etrafında parıltı olarak kalır’, ‘Görüntü gözlemci olmasa bile her zaman aynada vardır’, ‘Yarım mercek yarım görüntü oluşturur’, ‘Gölge bir cismin yansımasıdır’, ‘Işık kaynağının gücü arttığında gölge büyür’, ‘Renk, ışıktan farklı olarak özel maddelerin karışımıdır’ ‘Değişik renkler karıştırıldığında renklerin ışıkları ayrı kalır’ ‘Renkli ışıkların karışımı koyu bir ışık oluşturur’.
Kaewkhong , Mazzolini , Emarat ve Arayathanitkul (2010), 220 11. Sınıf öğrencisi ile yaptıkları çalışmalarında ışığın kırılması ve yansıması ile ilgili kavramsal değerlendirme testi geliştirmişlerdir. Sonuçlar şöyledir; bir yüzeyde ışığın kırılması ile ilgili olarak, çocuklar gözden nesneye doğru düz bir çizgi halinde ışık ışını çizmektedirler, az kırıcı ortamdan çok kırıcı bir ortama geçen ışık ışınını normalden uzaklaştırarak çizmektedirler.
Golberg ve McDermott (1983), 90 üniversite öğrencisiyle yaptıkları çalışmalarda, şu sonuçları elde etmişlerdir; daha uzağa gittiklerinde aynada daha çok yer görülebileceğini düşünmektedirler. Bir merceğin yarısı kapatılırsa görüntünün de yarısı kapanmış olur.
28
Eaton, Harding and Anderson (1985), üniversite öğrencilerine yaptıkları ankette şu sonuçları elde etmişlerdir;
i) Işığın doğası, içinde bulunduğu ortama göre değişmektedir. ii) Bir bireyin gözleri cismin şeklini görmektedir.
iii) Parlak nesneler, mat cisimlere göre daha çok ışık yansıtmaktadırlar. iv) Işık nesnelerin bir özelliğidir, örneğin kitap kırmızıdır.
Eaton vd. (1985) ışıkla ilgili tarihsel durumlara değinmişlerdir ve günlük dilin ‘görüş alanımı engelliyorsun’ gibi ifadelerin kullanımının bu kavrama ilişkin etkisinin büyük olduğundan söz etmişlerdir.
Blizak, Chafiqi ve Kendil (2009), Cezayir’deki 246 üniversite birinci sınıf öğrencisinin ışıkla ilgili kavram yanılgılarını ortaya çıkarmayı amaçlamışlardır. Öğrencilerin bir kısmı, ışığın yayılması ile ilgili olarak, havanın gerekli olduğunu; görüntü oluşumuyla ilgili olarak, görüntünün aynanın yüzeyinde olduğunu düşünmektedirler. Çalışmada ayrıca ‘Işık hava olmayan bir ortamda yatay olarak gider’ ve ‘Merceğin ortası görüntü oluşumunda etkindir’ şeklinde iki yeni kavram yanılgısı tespit ettiklerini belirtmişlerdir.
Fredlund, Airey ve Linder (2012) akademik başarısı yüksek üç üniversite öğrencisiyle bir durum çalışması yapmışlardır. Öğrencilerden ışığın kırılmasını bir laboratuar ortamında grup çalışması yaparak anlatmaları istenmiştir. Öğrenciler grup tartışmalarında öncelikle kırılma olayının gerekçesini az kırıcı/ çok kırıcı kavramları ile açıklamışlardır. Tartışmaların sonuna doğru öğrenciler kırılma olayını ışığın hızı ve dalga cephesi kavramları ile açıklamışlardır. Çalışmanın sonucunda, ışığın kırılmasını açıklamak ve anlatmak için dalga cephesi görselinin kullanılmasının daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Fizik eğitiminde bu tarz görsellerin ya da temsili simgelerin kullanımının anlam yapılandırmada kritik role sahip olduğu fikrini ileri sürmüşlerdir. Ayrıca öğrencilerin etkileşimli grup çalışmaları içinde olmalarının kavramsal anlamalarını ve problem çözmelerini geliştirmelerinin yolunu açtığını belirtmişlerdir.
Srisawasdi ve Kroothkeaw (2014), Tayland’taki 11. Sınıf lise öğrencilerinin ışığın kırılması ile ilgili kavramsal değişim ve gelişimlerini incelemişlerdir. 40 öğrenciye simülasyon temelli araştırma yaklaşımını kullanarak öğretim
29
düzenlemişler, ön test, son test ve geciktirilmiş son test uygulamışlardır. Kırılma olayına ilişkin açık uçlu sorular sormuşlardır. Farklı soruların analizinde, öğrencilerin % 56,77’sinin ışığın havadan cama geçerken kırılmayacağını, % 62,58’inin bir sıvının içindeki kalem kırık gibi göründüğünde, ışığın yansıması nedeniyle olduğunu düşünmekte olduklarını bulmuşlardır. Öğretim sonrasında yapılan son test ile ön test arasında önemli bir farklılık ortaya çıkmıştır. Simülasyon yaklaşımının öğrencilerin kavramsal anlamalarında artış yaptığını ve ışığın kırılmasına ilişkin daha bilimsel bakış açısı yapılandırmalarına yardım ettiğini belirtmişlerdir.
30