Sınıf öğretmenliği öğretmen adaylarının; Newton’un birinci kanunu ile ilgili kavram yanılgıları var mıdır?
Bu alt problemi inceleyen sorular 8, 9, 11, 12, 13, 19 numaralı sorulardır. Bu sorular ile Newton hareket kanunlarından birincisi (eylemsizlik kanunu) hakkında, öğrencilerin kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
8. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 8. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.4. de gösterilmiştir.
Tablo 3.4. 8. Soruya ait bulgular SORU 8
Seçenek A* B C D E Toplam
f 84 35 10 11 14 154
% 54,5 22,7 6,5 7,2 9,1 100,0
Bu soru ile bir cismin üzerine etki eden net (bileşke) kuvvet sıfır olduğunda, cisim durgun ise durmaya devam edeceğini kavrayıp yerçekimi kuvvetinin olmadığı bir ortamda ilk hızsız bırakılan cismin hareketine ilişkin kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Yerçekimsiz ortamda belirli bir yükseklikten ilk hızsız bırakılan cismin eylemsizliğini koruyacağını fark edip, hareket etmeyeceğini belirterek bu soruyu doğru cevaplandıran öğrencilerin oranı % 54,5 tir. Bu cismin çeşitli yönlerde hareketini sürdüreceğini düşünerek soruyu yanlış cevaplandıran öğrencilerin oranı ise % 45,5 tir.
Yerçekimsiz ortamda h yüksekliğinden ilk hızsız bırakılan cismin hareketine ilişkin yanlış cevaplar Tablo 3.4. e göre incelendiğinde, cismin aşağı yönde sabit hızlı hareket edeceğini belirten öğrencilerin oranı % 22,7 dir. Cismin yukarı yönde hızlanan hareket edeceğini ifade edenlerin oranı % 6,5 tir. Cismin yatay doğrultuda hızlanan hareket edeceğini düşünenlerin oranı % 7,2 iken; yatay doğrultuda ancak sabit hızlı hareketi edeceğini belirtenlerin oranı ise % 9,1 dir.
54,5 22,7 6,5 7,2 9,1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A* B C D E Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.4. 8. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Öğrencilerin verdikleri yanlış cevaplar genel olarak değerlendirildiğinde; öğrencilerin % 22,7 si “yerçekimsiz ortamda ilk hızsız serbest bırakılan cismin aşağı yönde sabit hızla hareket edeceği” kavram yanılgısına sahip olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin % 6,5 i “yerçekimsiz ortamda ilk hızsız serbest bırakılan cisim yukarı
yönde hızlanan hareket yapar” kavram yanılgısına sahip olduğu söylenebilir. Öğrencilerin % 7,2 si cismin yatay doğrultuda hızlanan hareket edeceğini, % 9,1 i ise cismin yatay doğrultuda sabit hızla hareket edeceği yanlış görüşünü benimsedikleri belirlenmiştir. Bu öğrencilerin, yerçekimsiz ortamda ilk hızsız bırakılan cismin üzerine etki eden net (bileşke) kuvvetin sıfır olduğunu ve hareketsiz kalacağını kavrayamadıkları ileri sürülebilir.
9. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 9. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.5. de gösterilmiştir.
Tablo 3.5. 9. Soruya ait bulgular SORU 9
Seçenek A B* C D E Toplam
f 40 30 9 34 41 154
% 26,0 19,5 5,8 22,1 26,6 100,0
*:Doğru cevap seçeneği
Bu soru ile yatay sürtünmesiz yüzeyde sabit hızla hareket eden bir cisme anlık bir kuvvet uygulandığında cismin hareketine ilişkin kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Sabit hızla kayan disk üzerindeki net kuvvetin sıfır olduğunu kavrayıp; anlık bir kuvvetin uygulanmasıyla diskin hareket yönünün B seçeneğindeki gibi olacağını belirterek soruyu doğru cevaplandıran öğrencilerin oranı % 19,5 tir. Bu soruyu yanlış cevaplayan öğrencilerin oranı % 80,5 tir.
26 19,5 5,8 22,1 26,6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A B* C D E Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.5. 9. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Sabit hızla kayan bir hokey diskine, uygulanan anlık vuruştan sonra diskin hareketine ilişkin verilen yanlış cevaplar Tablo 3.5 e göre değerlendirildiğinde; öğrencilerin % 26,0 ı A seçeneğini işaretlediklerinden bu öğrencilerin “en son uygulanan kuvvet hareketi belirler” kavram yanılgısına sahip oldukları ileri sürülebilir. C yanlış cevabını verenlerin oranı % 5,8 dir. Bu öğrencilerin de “anlık kuvvetin etkisinde cismin bir süre gideceği sonrasında ilk hareketini yenileyeceği” yanlış görüşüne sahip oldukları belirlenmiştir. Öğrencilerin % 22,1 lik oranı D yanlış cevabını, % 26,6 sı ise E yanlış cevabını vermişlerdir. Bu öğrencilerin ise “diskin sabit hızla hareketi süresince bir kuvvetin etki ettiği ve bu kuvvetin sonradan uygulanan anlık kuvvetle diskin hareketini belirlediği” kavram yanılgısına sahip oldukları ve Newton’un birinci kanunu anlamamış oldukları söylenebilir.
11. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 11. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.6. de gösterilmiştir.
Tablo 3.6. 11. Soruya ait bulgular SORU 11
Seçenek A* B C D E Toplam
f 27 12 30 71 14 154
% 17,5 7,8 19,5 46,1 9,1 100,0
*:Doğru cevap seçeneği
Bu sorunun amacı dokuzuncu sorunun amacı ile aynılıdır. Dokuzuncu soruda seçilen yol boyunca diskin süratinin vuruşu aldıktan sonra değişmeyeceğini ifade ederek bu soruyu doğru cevaplandıranların oranı % 17,5 dir. Bu soruyu yanlış cevaplayanların oranı % 82,5 dir.
17,5 7,8 19,5 46,1 9,1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A* B C D E Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.6. 11. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Yanlış cevaplar Tablo 3.6 ya göre incelendiğinde diskin süratinin; sürekli artacağını belirtenlerin oranı % 7,8 dir. Bu öğrencilerin “diskin vuruşu aldıktan sonra da kuvvetin hala etkidiğini” düşündükleri ileri sürülebilir. Sürekli azalacağını belirtenlerin oranı % 19,5 dir. Bu öğrencilerin “sürtünmesiz bir ortamı kurgulayamadıkları ve kuvvetin etkisinin zamanla azalacağı” yanlış görüşünü benimsedikleri düşünülebilir. Bir süre artacağını daha sonra azalacağını ifade edenlerin oranı % 46,1 dir. Bu öğrencilerin “diskin vuruş aldıktan sonraki hareketi sırasında kademeli / gecikmeli kendinden bir kuvvetin (saklı kuvvet) oluşumuna” inandıkları ileri sürülebilir. Bir süre sabit kalıp daha sonra azalacağını ifade edenlerin oranı % 9,1 dir.
12. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 12. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.7. de gösterilmiştir.
Tablo 3.7. 12. Soruya ait bulgular SORU 12
Seçenek A* B C D E Toplam
f 49 20 30 17 38 154
% 31,8 13,0 19,5 11,0 24,7 100,0
*:Doğru cevap seçeneği
Bu soru ile öğrencilerin, sürtünmeli yüzeyde sabit hızla itilen cismin sürtünmesiz ortama gelindiğinde itmenin kaldırılmasıyla cismin hızının ne olacağı
hakkındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır. İtmenin
bırakılmasıyla sürtünmesiz ortamda cismin üzerindeki net kuvvetin sıfır olduğundan, hızının sabit kalacağını ifade ederek bu soruya doğru cevap veren öğrencilerin oranı % 31,8 dir. Bu soruyu yanlış cevaplandıran öğrencilerin oranı ise % 68,2 dir.
Yanlış cevaplar Tablo 3.7. ye göre incelendiğinde; cismin hızının sürekli artacağını belirtenlerin oranı % 13,0; cismin hızının sürekli azalacağını savunanların oranı % 19,5; cismin hızının önce artacağını sonra azalacağını düşünenlerin oranı % 11,0; cismin hızının bir süre sabit kaldıktan sonra azalacağını savunanların oranı ise % 24,7 dir.
31,8 13 19,5 11 24,7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A* B C D E Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.7. 12. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Öğrencilerin verdikleri cevaplar genel olarak değerlendirildiğinde; öğrencilerin % 31,8 i “dengelenmiş kuvvetin etkisindeki cisimlerin hızının değişmeyeceği” şeklinde doğru bir kavrama sahipken, öğrencilerin % 68,2 sinin “cismin sabit hızla hareket edebilmesi için kuvvete ihtiyacı vardır” şeklinde kavram yanılgısı geliştirdikleri söylenebilir.
13. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 13. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.8. de gösterilmiştir.
Tablo 3.8. 13. Soruya ait bulgular SORU 13
Seçenek A B* C D Toplam
f 50 70 21 13 154
% 32,5 45,5 13,6 8,4 100,0
*:Doğru cevap seçeneği
Bu soru ile öğrencilerin eylemsizlik kuvvetinin oluşumu hakkında kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Sabit hızla giden bir aracın aniden fren yapmasıyla içindeki yolcuların araçla aynı hıza sahip olduklarından araç aniden durunca aynı hızla hareketlerini devam ettirmek istediklerini belirterek bu soruyu doğru cevaplandıran öğrencilerin oranı % 45,5 tir. Bu soruyu yanlış cevaplandıran öğrencilerin oranı % 54,5 tir.
Genel durum Grafik 3.8. de görüldüğü gibidir.
32,5 45,5 13,6 8,4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A B* C D Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.8. 13. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Öğrencilerin verdikleri yanlış cevaplar Tablo 3.8. e göre
değerlendirildiğinde; % 32,5 inin “sabit hızla giden araçta yolcuların bir hıza sahip olmadıklarına ve araç aniden durunca hız kazanarak öne doğru hareket eder” şeklinde bir kavram yanılgısına sahip oldukları söylenebilir. Öğrencilerin %13,6 sının “fren yapılan araç yolcuları ileriye doğru iter”, öğrencilerin % 8,4 ünün ise “yolcular aracın hızına geç uyum sağlar” şeklindeki yanlış görüşü geliştirdikleri söylenebilir. Genel olarak verilen yanlış cevaplar değerlendirildiğinde öğrencilerin eylemsizlik durumunu ve eylemsizlik kuvvetinin oluşumunu kavrayamadıkları ileri sürülebilir.
19. Soru İçin Elde Edilen Bulgular ve Yorumlar
Kuvvet, hareket, ses kavram testindeki 19. soruya (Ek1) verilen cevapların dağılımı Tablo 3.9. de gösterilmiştir.
Bu soru ile öğrencilerin, dairesel hareket hakkındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Tablo 3.9. 19. Soruya ait bulgular SORU 19
Seçenek A B* C D E Toplam
f 50 49 37 10 12 154
% 32,5 29,2 24,0 6,5 7,8 100,0
*:Doğru cevap seçeneği
Dairesel bir yörüngede 1 noktasından girip 2 noktasından çıkan bir topun B seçeneği yönünde hareket edeceğini belirterek bu soruyu doğru cevaplandıran öğrencilerin oranı % 29,2 dir. Bu soruyu yanlış cevaplandıran öğrencilerin oranı ise % 70,8 dir. 32,5 29,2 24 6,5 7,8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ü z d e A B* C D E Seçenekler (Doğru cevap * ile belirtilmiştir.)
Grafik 3.9. 19. Soru için cevapların seçeneklere göre dağılımı
Öğrencilerin verdikleri yanlış cevaplar Tablo 3.9. a göre genel olarak değerlendirildiğinde; öğrencilerin % 32,5 i topun A seçeneğindeki gibi dairesel hareketini sürdüreceğini belirtmiştir. Bu öğrencilerin topun dairesel hareketini sürdürmesini sağlayan daimi bir kuvvetin olduğu yanılgısına sahip oldukları ileri sürülebilir. Öğrencilerin % 24,0 lık oranı C yanlış cevabını, % 6,5 lik oranı D yanlış cevabını, % 7,8 lik oranı ise E yanlış cevabını vermişlerdir. Bu öğrencilerin, topun
merkezkaç kuvvetinin etkisinde kalarak hareket edeceği şeklinde yanlış bir görüşe sahip oldukları söylenebilir.