Sistem Kayıtları /İDEPÇA

Sistem kayıtları/ İDEPÇA Mülakatlar Alan notları

2- Öğrencilerin “Kuvvet ve Hareket” ünitesiyle ilgili

problemleri çözerken kullandıkları ipuçları çözüm süreçlerini nasıl etkilemektedir?

3- Öğrencilerin “Kuvvet ve Hareket” ünitesiyle ilgili

problemleri çözerken kullandıkları ipuçlarının sayıları, türleri İDEPÇA boyunca nasıl değişmektedir?

4- Öğrencilerin problem çözme sürecinde ipucu

kullanabilme hakkındaki görüşleri nelerdir?

3.3.4.1. Sistem Kayıtları /İDEPÇA

Öğretim ortamlarında veri toplama amacıyla bilgisayarlar aracılığıyla elde edilen kayıtlardan da faydalanılmaktadır (Lodico ve diğ., 2006). İDEPÇA tasarımı sırasında, her öğrencinin sırasıyla çözdüğü problemler, poblem çözerken kullandığı ipuçları, verdiği cevaplar, sistem tarafından öğrencinin İDEPÇA’ya giriş yaptığı numarası ve ismi ile Word dosyası halinde kaydedilmesi sağlanmıştır. İDEPÇA’nın bu özelliği sayesinde elde edilen belgelere sistem kayıtları ismi verilmiştir. Araştırmacı tarafından her problem çözme oturumu sonunda öğrencilerin kullandığı bilgisayarlardan sistem kayıtları alınmıştır. Böylece öğrencilerin İDEPÇA’daki 19 problemin çözümü sırasında kullandıkları ipuçları belirlenmiştir (Ek 5).

Bu kısımda, veri toplama sürecinde kullanılan İDEPÇA’nın giriş sayfasından itibaren ekran görüntüleri sunularak her ipucunun ve butonun işlevi açıklanmıştır. İDEPÇA’nın giriş sayfasının görüntüsü Şekil 2’de görülmektedir.

Şekil 2. İDEPÇA'nın giriş sayfası

Öğrenciler Şekil 2’deki “Kullanım Kılavuzu” butonunu tıkladıklarında, İDEPÇA kullanımını açıklayan temel bilgiler 10 madde halinde sunulmaktadır. Ek 6’da görülen bu 10 maddenin yazılı olduğu belgeler öğrencilere dağıtılmıştır. Öğrencilerin her problem çözme oturumunda kullanım kılavuzu butonunu tıklamaya ihtiyaç duymayabilecekleri göz önünde bulundurularak, sistemin “Kullanım Kılavuzu” butonu kullanılmadan da “Giriş” butonunu tıklayabilecekleri biçimde tasarlanmasına dikkat edilmiştir. Öğrenciler bu butonu tıkladıklarında kullanıcı adı ve şifre girilmesini isteyen Şekil 3’teki gibi bir ekran karşılarına çıkmaktadır.

Şekil 3. İDEPÇA'nın kullanıcı girişi sayfası

Kullanıcı adı ve şifre girildikten sonra İDEPÇA’nın kullanımı aktifleşmektedir. Materyalin 4. problem için ekran görüntüsü Şekil 4’teki gibidir.

Şekil 4. İDEPÇA'nın 4. probleme ait ekran görüntüsü

Öğrenciler isimlerini ve okul numaralarını ekranda görülen “Öğrenci bilgileri” bölüme yazmalıdırlar. Problemler arasında “İleri”, “Geri” butonlarıyla ya da “Soru no” butonuyla geçiş yapılabilmektedir. Öğrenciler problemlerin çözümlerinden elde ettikleri cevapları “Cevap: ” bölümüne yazdıktan sonra “Cevapla” butonuna tıklamaktadırlar. Öğrencilerin cevap verirken “.” veya “,” karakterlerini kullanabilecekleri düşünülerek, bu tür karakterleri içeren cevapların doğru olarak kabul edilmesi sağlanmıştır. Her problem için öğrenciler ihtiyaç duydukları/seçtikleri ipucunu “ipucunu göster” butonu ile açabilmektedir. Öğrenciler her problem için 3 cevap girme hakkına sahiptirler, 3 yanlış cevap ya da doğru cevap girdiklerinde “Model çözüm” butonunu aktifleşmektedir. Bu butona tıklayarak problemin çözümüne ulaşmaktadırlar. “Kullandığım ipuçlarına tekrar göz at” butonu ise öğrencilerin bir problem için kullandıkları bütün ipuçlarını aynı anda görmelerini sağlamaktadır.

3.3.4.1.1. “Fizik Bilgisi” Bölümü

19 problem için hazırlanan bazı ipucu kartlarının, farklı problemler için aynı veya çok benzer bilgileri içerdiği düşünülerek, bütün problemler için aynı olan bir bölümün olmasına karar verilmiştir. Bu bölümde problemlerin ilgili olduğu fizik bilgisine farklı ipuçları başlığı altında kısaca yer verildiğinden, başlığının “Fizik Bilgisi” olmasına karar verilmiştir. Bu

bölümde “Dinamik”, “Hareket”, “Grafik Bilgisi”, “Fiziksel Büyüklükler ve Sembolleri”, “Fiziksel Büyüklükler ve Birimleri” ipuçları yer almaktadır.

“Dinamik” isimli ipucu (DNM), öğrencilerin 9. sınıfta gördükleri konuları hatırlatma amacıyla hazırlanmıştır. Öğrencilerin 9. sınıfta Doğrusal hareketle ilgili olarak; konum, yer değiştirme, hız ve ivme kavramlarını, Newton Hareket Yasaları ile ilgili olarak; dinamik, eylemsizlik, etki tepki kavramlarını, sürtünme kuvveti ile ilgili olarak; kinetik ve statik sürtünme kavramlarını öğrendikleri varsayılmaktadır (MEB; 2007, 2013). Bazı öğrencilerin bu kavramları hatırlayamama ihtimali düşünülerek net kuvvet, sürtünme kuvveti, tepki kuvveti ve ağırlık kavramlarına, dinamiğin temel yasasının tanımına ve formülüne, net

kuvvet- ivme grafiğine “Dinamik” başlıklı ipucunda yer verilmiştir. Bu ipucunun ekran

görüntüsü Şekil 5’te göründüğü gibidir.

Şekil 5. “Dinamik” ipucunun ekran görüntüsü

“Hareket” isimli ipucu (HRK), öğrencilerin 9. sınıfta görmüş oldukları hareketle ilgili temel kavramları ve sabit hızlı hareketi, 10. sınıfın konusu olan sabit ivmeli yavaşlayan ve hızlanan hareketi hatırlayamama ihtimali düşünülerek hazırlanmıştır. Bu ipucunda, “Konum, yer değiştirme, hız, ortalama hız, ivme” kavramlarının tanımlarına ve formüllerine yer verilmiştir. Sabit hızlı (düzgün doğrusal), sabit ivmeli hızlanan ve sabit ivmeli yavaşlayan hareketlerin her biri için; hareketin tanımına, hareketi açıklayan bir animasyona, harekete ait temel formüllere, hareketin (+) ve (-) yönlerde nasıl olduğunu

gösteren bir animasyona, (+) ve (-) yöndeki hareketlere ait konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerine yer verilmiştir. (+) ve (-) yöndeki hareketlere ait grafiklerin çizimleri, hareketleri gösteren canlandırmalarla eş zamanlı olarak ayarlanmıştır. Bu sayede öğrencinin hareketi ve harekete ait grafikleri birbiriyle daha iyi özdeşleştirebileceği düşünülmüştür.

Hareket ipucu kullanıldığında ilk önce hareketle ilgili temel kavramların olduğu Şekil 6’da gösterilen ekranla karşılaşılmaktadır, üstteki “konu başlığı seçiniz” isimli bölümden konular arasında geçiş yapılmaktadır. Ekranda yer alan konu başlıkları şunlardır; temel kavramlar, düzgün doğrusal hareket (sabit hızlı hareket), düzgün hızlanan hareket (sabit ivmeli hızlanan hareket), düzgün yavaşlayan hareket (sabit ivmeli yavaşlayan hareket). Buna alternatif olarak alttaki “Sonraki sayfa” butonu kullanılarak da diğer konu başlıklarına geçiş yapılabilmektedir.

Şekil 6. “Hareket” ipucunun ana sayfasının ekran görüntüsü

Konu başlığı olarak bir hareket türü seçildiğinde ilk sayfada hareketin tanımı, hareketin canlandırılması ve harekete ait temel formüller yer almaktadır. Bu sayfanın görünümü Şekil 7’de görüldüğü gibidir.

Şekil 7. “Sabit ivmeli hareket” ipucunun ilk sayfasına ait ekran görüntüsü

“Sonraki sayfa” butonuyla devam edildiğinde, ikinci sayfada (+) ve (-) yönde hareketi gösteren canlandırmayla eş zamanlı olarak konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerinin çizimi yer almaktadır. “Önceki sayfa” butonu ile geçilen sayfaya tekrar dönülebilmektedir. Sabit ivmeli hızlanan hareket için ikinci sayfaya ait ekran görüntüsü Şekil 8’deki gibidir.

Şekil 8. Sabit ivmeli hızlanan harekete ait grafiklerin çizimini gösteren ekran görüntüsü

“Grafik Bilgisi” başlıklı ipucu (GB), öğrencilerin problemlerin çözümü için gerekli olabilecek grafiklerden nasıl faydalanıldığını hatırlayamama ihtimali düşünülerek hazırlanmıştır. Bu amaçla grafiklerden genel olarak nasıl, hangi bilgilere ulaşılabileceği ile ilgili bilgiler sunulmuştur. Kuvvet-zaman, konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafikleri üç hareket türünü içerecek şekilde çizilmiş, her bir grafikten hangi bilgiye ulaşılabileceği yazılmıştır. Bu ipucunun ekran görüntüsü Şekil 9’da sunulmaktadır. “Sonraki sayfa” butonu kullanılarak ivme-zaman grafiğiyle ilgili bilgilere ulaşılmakta, yukarıdaki “X” işareti ile ipucu kapatılmaktadır.

Şekil 9. “Grafik Bilgisi” ipucunun ekran görüntüsü

“Fiziksel Büyüklükler ve Sembolleri” isimli ipucu (FS), öğrencilerin sembolleri karıştırma ihtimali düşünülerek hazırlanmıştır. Bu ipucunun ekran görüntüsü Şekil 10’daki gibidir. Öğrencilerin tek bir fiziksel büyüklüğü ve sembolünü daha rahat görmeleri için, şekilde görüldüğü gibi satır daha farklı renk alabilmektedir. Bu ipucu kullanıldıktan sonra “Geri” butonu kullanılarak ya da yukarıdaki “X” işaretinden ekran kapatılmaktadır.

Şekil 10. “Fiziksel büyüklükler ve sembolleri” ipucunun ekran görüntüsü

“Fiziksel Büyüklükler ve Birimleri” başlıklı ipucu (FB) ise öğrencilerin fiziksel büyüklüklerin farklı birim sistemindeki birimleri hatırlayamama ihtimali düşünülerek hazırlanmıştır. Bu ipucunda SI ve CGS birim sistemindeki konuyla ilgili temel büyüklüklerin birimleri verilmiştir. Bu ipucunun ekran görüntüsü Şekil 11’deki gibidir. Öğrencilerin tek bir fiziksel büyüklüğü ve farklı birim sistemlerindeki birimini daha rahat görmeleri için, şekilde görüldüğü gibi satır daha farklı renk alabilmektedir. Bu ipucu kullanıldıktan sonra “Geri” butonu kullanılarak ya da yukarıdaki “X” işaretinden ekranı kapatılmaktadır.

Şekil 11. “Fiziksel Büyüklükler ve Birimleri” ipucunun ekran görüntüsü

3.3.4.1.2. “Problemi Anlama” Bölümü

Bu kısımda, öğrencilerin sunulan problemi anlamakta zorluk çektiklerinde kullanabilecekleri ipuçlarına yer verilmiştir. Literatür taraması ve yapılan mülakatlar sonucunda problemin anlaşılmasını kolaylaştırmak için sunulabilecek ipuçlarının

“Problemin daha anlaşılır şekilde ifade edilmesi”, “Problemdeki önemli bilgilerin altının çizilmesi”, “Problem durumunun canlandırılması” olmasına karar verilmiştir.

“Problemin Daha Anlaşılır Şekilde İfade Edilmesi” ipucu (AŞİ), sunulan problemin daha sade bir şekilde açıklamasını içermektedir. Günlük hayatla ilgili ya da metin olarak uzun problemlerle karşılaşınca öğrencilerin böyle bir ipucuna ihtiyaç duyabilecekleri düşünülmüştür. Bu ipucunda problemde ne verildiği, ne sorulduğu daha kısa ve anlaşılır şekilde ifade edilmektedir. İpucu kullanıldığında, ana ekranda problemin altındaki alanda yerini almaktadır. 5. problem için bu ipucu kullanıldığında ekran görüntüsü Şekil 12’deki gibi olmaktadır. Başka bir ipucu kullanıldığında bu ipucunun yerine kullanılan ipucu gelmektedir.

Şekil 12. Problem 5 için AŞİ ipucunun ekran görüntüsü

“Problemdeki Önemli Bilgilerin Altının Çizilmesi” ipucu (AÇ), öğrencilerin dikkatlerini problemdeki önemli yerlere çekmek için hazırlanmıştır. Yapılan mülakatlarda öğrencilerin problemi çözerken bazı yerlerin altını çizdikleri, ya da buna yönelik ipuçlarını kullandıkları görülmüştür. Bu ipucunun hazırlanmasında problem çözerken önemli yerlerin altının çizilmesini strateji haline getiren kişilerin olması etkili olmuştur. Altı çizilecek yerler belirlenirken literatürden ve öğrencilerle yapılan mülakatlardan elde edilen bulgular dikkate

alınmıştır. Bu ipucunda, problemlerde verilen ve sorulan büyüklüklerin, birimlerin ve sayısal değerlerin altları çizilmiştir. “Duran, serbest bırakılan, yavaşlayan, hızlanan” gibi ifadelerin de altı çizilerek problemde verilen ve sorulan büyüklüklerin öğrenciler tarafından belirlenmesine yardımcı olunacağı düşünülmektedir. Bu ipucu ile öğrencilerin fark etmedikleri bir büyüklüğü fark etmeleri, problemi daha iyi anlamaları sağlanabilir. İpucu kullanıldığında ana ekrandaki problem metni üzerinde önemli yerlerin altı kırmızı ile çizilmekte ve ekran görüntüsü Şekil 13’teki gibi olmaktadır.

Şekil 13. Problem 13 için AÇ ipucunun ekran görüntüsü

“Problem Durumun Canlandırılması” ipucu (PDC), problem olarak sunulan durumun animasyonunu içermektedir. “Zihinde canlandırma” problemi anlamak için kullanılan stratejilerden biri olarak literatürde yer almaktadır. Yapılan mülakatlarda öğrencilerin de bu süreçten geçtiği görülmüştür. Bu nedenle böyle bir ipucunun İDEPÇA’da olmasına karar verilmiştir. Bu ipucu öğrencilerin problem durumunu daha somut şekilde görmelerine, problemde verilenleri ve sorulanı daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için hazırlanmıştır. Bu ipucu hazırlanırken problem durumlarının mümkün oldukça sergilenmesine, fiziksel bir hata yapılmamasına dikkat edilmiştir. Başka bir ipucu kullanıldığında bu ipucunun yerine kullanılan ipucu gelmektedir. İpucu kullanıldığında, ana ekranda problemin altındaki alanda yerini almaktadır. 5. problem için PDC ipucu kullanılırkenki ekran görüntüleri Şekil

14 ve Şekil 15’te görünmektedir. Canlandırma ekranda oynarken, problem metninin altı da kırmızıyla eş zamanlı olarak çizilmektedir. Problemde verilen verilere mümkün oldukça canlandırmalarda yer verilmiştir; 5. problemde, arabanın ön ucunun A noktasından B noktasına geldiği, │AB│ arasındaki hareketin 2 saniye (s) sürdüğü, bu mesafenin 50 cm olarak ölçüldüğü gösterilmektedir. İpucu kullanıldıktan sonra animasyonun üzerinde “tekrar oynat” butonu aktifleşmektedir, öğrenci isterse bu butona tıklayarak canlandırmayı/animasyonu tekrar izleyebilmektedir.

Şekil 14. Problem 5 için PDC ipucunun ekran görüntüsü-I

Problem durumu grafik içeren problemler için bu ipucunda, grafikteki hareketi yansıtan bir canlandırmaya yer verilmiştir. Grafikteki zaman ekseni dikkate alınarak, belirtilen zaman aralıklarında yapılan hareket türleri canlandırmaya yansıtılmıştır.

3.3.4.1.3. “Plan Yapma” Bölümü

Bu kısım, öğrencilerin problemin çözümüne geçmeden önce işlem adımlarını belirlemelerine yardımcı olmak amacıyla hazırlanmıştır. Literatürden ve yapılan mülakatlardan elde edilen bulgulardan faydalanılarak, bu amaca yönelik “Verilenlerin ve sorulanın sembolleştirilmesi” ve “Problemin çözüm adımları” ipuçlarının olmasına karar verilmiştir. Öğrencilerin bu ipuçlarını kullandıklarında problemin çözümünde izleyecekleri adımları daha kolay belirleyebilecekleri düşünülmektedir.

“Verilenlerin ve Sorulanın Sembolleştirilmesi” ipucu (VSS), problem durumundaki verilen bilgilerin sembollerle ifade edilmesini içermektedir. Sembolleştirmenin, problemde verilenlerin ve bulunması istenilenin yazılması, birçok öğrenci tarafından yapılan bir problem çözme stratejisi olduğu literatürde yer almaktadır (Pugalee, 2004). Yapılan mülakatlarda öğrencilerin sembolleştirme yaptıkları ya da buna yönelik hazırlanan ipucunu kullandıkları görülmüştür. Bu nedenle bazı öğrencilerin bu ipucuna ihtiyaç duyabilecekleri düşünülmüştür. Bazen öğrenciler problem durumunda verilenlerin hepsini sembollerle ifade edememektedir. Bu durumlarda bu ipucunun faydalı olabileceği düşünülmektedir. İpucu kullanıldığında, ana ekranda problemin altındaki alanda yerini almaktadır. 5. problem için bu ipucu kullanıldığında ekran görüntüsü Şekil 16’daki gibi olmaktadır. Bu problemde arabanın A noktasındayken hızının sıfır, │AB│mesafesinin uzunluğunun 50 cm, hareket süresinin 2 s olduğu ve arabanın B noktasındaki hızının sorulduğu sembollerle ifade edilmiştir.

Şekil 16. Problem 5 için VSS ipucunun ekran görüntüsü

Problem durumu grafik içeren problemler için bu ipucunda, grafikteki zaman ekseni dikkate alınarak, hani zamanda hangi veriye denk geldiğine ait verilenler tablo halinde sembolleştirilmiştir. 10. problem için bu ipucu kullanıldığında ekran görüntüsü Şekil 17’deki gibi olmaktadır.

“Problemin Çözüm Adımları” ipucu (ÇA), öğrencilere çözüm sırasında izleyecekleri yolu belirlemelerine yardımcı olmak için hazırlanmıştır. Çözüm adımlarını belirlemek, problemi çözmeye büyük katkısı olan bir problem çözme adımıdır. Bu ipucuyla direkt öğrencilere çözümde izleyecekleri yolu sunmaktansa, ilk önce öğrencilere çözüm adımlarını düşündürücü sorulara yer vermek gerektiğine karar verilmiştir. Bu soruların sayısı probleme göre değişmektedir. Öğrenciler bu soruların cevabını kendileri bulamadıklarında, “Ayrıntılar” butonu kullanılarak soruların cevaplarına ulaşılmaktadır. Hangi sorunun cevabına ulaşılmak isteniyorsa o sorunun yanındaki daire işaretlenerek “Ayrıntılar” butonu tıklanılır. İpucu kullanıldığında, ana ekranda problemin altındaki alanda yerini almaktadır. Aynı problemdeki “problemin çözüm adımları” ipucundaki diğer sorunun cevabına ulaşmak için tekrar “Ayrıntılar” butonu kullanıldığında, önceki ipucunun yerine yeni ipucu gelmektedir. 10. problem için bu ipucu ve “Ayrıntılar” butonu kullanıldığında ekran görüntüleri Şekil 18 ve Şekil 19’daki gibi olmaktadır.

Şekil 19. Problem 10 için ÇA ipucunun ayrıntılar butonu kullanıldığındaki ekran görüntüsü